深圳市科达利实业股份有限公司-证券时报

1、广东鸿业码头 B 港区总平面规划与集装箱码头结构设计（1000DWT） 毕 业 设 计 任 务 书 一、毕业设计的目的 通过对广东鸿业码头 B 港区总平面布置与高桩码头结构设计，了解码头规划布置与 码头结构设计基本程序，掌握重力式码头与高桩码头结构计算方法，熟悉码头细部构造 设计内容与处理方法。通过绘制毕业设计图纸，与整理撰写毕业设计说明书，熟练掌握 采用 CAD 绘制工程设计图纸的方法，熟悉工程设计说明书基本内容与撰写方法。 二、主要设计内容及基本要求 （一）主要设计内容 随着珠三角地区经济的快速发展，珠三角地区货物运输量急增。小虎岛位于珠三角 地区的中心地带，在该地区进行货物中转、仓储有着

2、比较好的区位优势，也是适应珠三 角地区发展的大趋势。在该地区建设码头是适应当地集疏运，促进经济发展的需要。但 该地还没有规模比较大的专业中转码头。 在该地区的建设码头是鸿业公司为实现自身发展的需要。为适应不断增加的吞吐量 要求，拟建集装箱专用泊位及港口配套的进港铁路、道路、库场、加油站等设施。本次 毕业设计包括 B 港区总平面布置、装卸工艺、码头水工建筑物方案和结构等进行设计。 具体是： 1、港区总平面布置 总平面布置原则、泊位数的计算、总平面布置、港口水域布置及码头、港口陆域布 置 2、装卸工艺 工艺设计原则、设计参数、装卸工艺流程设计、码头人员确定、主要技术经济指标 3、码头结构方案设计

3、码头结构型式的选择原则、设计依据、码头结构选型的论证、荷载的确定、宽桩台 高桩码头建筑物结构布置及尺寸拟定、验算宽桩台高桩码头建筑物结构尺寸、结构方案 比选 4、结构计算、 面板计算、纵梁计算、横向排架计算 5、配筋计算 面板配筋计算、轨道梁配筋计算、深受弯构件的正常使用极限状态 广东鸿业码头 B 港区总平面规划与集装箱码头结构设计（1000DWT） （二） 基本要求 1、提交一份外文文献的中译文 2、码头总平面布置 3、装卸工艺流程设计及主要技术经济指标 4、码头结构形式的选择，方案比选 5、码头作用荷载的确定，断面尺寸的确定 6、结构稳定性验算，构件计算 7、计算机、手工绘图 三、重点研究

4、内容 本次毕业设计的重点研究内容是：码头规划布置与码头结构设计基本程序、重力式 码头与高桩码头结构方案设计与结构计算方法、码头细部构造设计内容与地基处理方法 等。 四、主要技术路线 了解规划任务、分析原始资料，并在规定时间内写出开题报告。在此基础上，根据 设计任务依次进行资料整理与分析、码头布置、结构方案设计、结构计算和绘制图纸， 编制设计说明书等项内容。主要技术路线如下： （一） 资料分析 首先熟悉设计资料，分析其特点，了解各项资料的来源、用途和码头设计的关系， 在此基础上，确定码头设计的有关数据。具体为： 1、分析水文资料，确定设计水位，校核水位和施工水位，这里的施工水位可在具体 结构方案

5、设计后确定。 2、分析地质资料，绘制码头纵向和横向地质剖面图，由此了解个土层的纵横向变化 情况，再根据钻探和土工试验分析各土层的性质，包括压缩性、硬度和承载力等，确定 拟建码头的硬卧土层。初步确定码头结构方案。 3、分析地形资料，绘制地形断面图，以确定岸坡坡度及码头宽度。 4、分析营运资料，为船舶装卸机械、码头轮廓尺寸和码头设计荷载作准备。 （二） 码头布置 1、根据货钟、货运量等确定码头装卸机械，并确定其工艺流程。 广东鸿业码头 B 港区总平面规划与集装箱码头结构设计（1000DWT） 2、根据装卸机械确定船时效率，并计算码头泊位数，验算泊位利用率是否符合要 求。 3、码头平面布置和断面型式

6、确定。 4、绘制码头工艺流程图，码头断面图及平面布置图。 （三） 结构方案设计 1、根据荷载、水文、地质条件等选择合适的结构型式（按规范应选两种以上） ，并 加以论证。 2、根据选定的方案拟定断面方案。 3、对选定的断面方案进行初步计算。 4、对选定的断面除了进行内力计算外，还应验算踢腿稳定、稳定性和整体稳定性 计算。 （四） 结构计算 对码头结构的计算，在确定码头结构型式的基础上，根据时间和进度指定部分构件 施工设计，结构计算包括： 1、根据设计荷载和结构型式确定结构计算图式及有关参数。 2、进行内力计算，并绘制相应的内力包络图。 3、进行配筋计算，并画出构件的配筋图。 4、有关结构细部构件

7、图及构件连接处理大样图。 （五） 绘制图纸 设计图必须按港口工程制图标准进行绘制。本设计一般应有： 1、码头平面布置图、装卸流程图； 2、码头结构平面、立面、断面图； 3、绘制主体构件的配筋图； 4、有关构件的细部构造图。 （六）编制设计说明书，计算书 五、 毕业设计进度初步安排 1、资料分析、总平面布置 2 周 2、装卸工艺设计 2 周 3、码头结构方案设计 2 周 广东鸿业码头 B 港区总平面规划与集装箱码头结构设计（1000DWT） 4、结构计算 2 周 5、绘图 2 周 6、整理、汇总设计说明书 2 周 六、补充说明 由于本次毕业设计内容多，工作量大，同时受毕业设计时间的限制，因此，在

8、保证每 位同学设计工作量饱满的前提下，将设计任务进行了相应分配。设计任务经分配后，每 位同学的设计任务以副标题的形式反映其侧重部分的内容。 广东鸿业码头 B 港区总平面规划与集装箱码头结构设计（1000DWT） 毕业设计开题报告 2009 年 2 月 19 日 学生姓名边韶峰学号200502105专业港口航道与海岸工程 题目名称 广东鸿业码头 B 港区 1000DWT 钢铁高桩码头结构设计 课题来源 广东鸿业码头 B 港区建设项目 主 要 内 容 2000DWT 级集装箱码头设计 1、 总平面布置（拟定所有泊位装卸船工艺、泊位数计算，确定水、陆域的有关尺寸和位 置） ； 2、 确定装卸工艺流程

9、和主要技术经济指标； 3、 拟定码头结构方案； 4、 拟定构件尺寸和结构断面并进行结构稳定性验算； 5、 码头结构方案初步设计概算；技术经济比较选择推荐方案； 结构方案的结构计算（构件内力计算、主要构件配筋） 。 采取的主 要技术路 线或方法 （一） 资料分析 1、分析水文资料，确定设计水位，校核水位和施工水位，这里的施工水位可在具体 结构方案设计后确定。 2、分析地质资料，绘制码头纵向和横向地质剖面图，由此了解个土层的纵横向变化 情况，再根据钻探和土工试验分析各土层的性质，包括压缩性、硬度和承载力等，确定 拟建码头的硬卧土层。初步确定码头结构方案。 3、分析地形资料，绘制地形断面图，以确定岸

10、坡坡度及码头宽度。 4、分析营运资料，为船舶装卸机械、码头轮廓尺寸和码头设计荷载作准备。 （二） 码头布置 1、根据货钟、货运量等确定码头装卸机械，并确定其工艺流程。 2、根据装卸机械确定船时效率，并计算码头泊位数，验算泊位利用率是否符合要 求。 3、码头平面布置和断面型式确定。 4、绘制码头工艺流程图，码头断面图及平面布置图。 （三） 结构方案设计 广东鸿业码头 B 港区总平面规划与集装箱码头结构设计（1000DWT） 1、根据荷载、水文、地质条件等选择合适的结构型式（按规范选两种以上） ，并加 以论证。 2、根据选定的方案拟定断面方案。 3、对选定的断面方案进行初步计算。 4、对选定的断面

11、除了进行内力计算外，还应验算踢腿稳定、稳定性和整体稳定性 计算。 （四） 结构计算 对码头结构的计算，在确定码头结构型式的基础上，根据时间和进度指定部分构件 施工设计，结构计算包括： 1、根据设计荷载和结构型式确定结构计算图式及有关参数。 2、进行内力计算，并绘制相应的内力包络图。 3、进行配筋计算，并画出构件的配筋图。 4、有关结构细部构件图及构件连接处理大样图。 （五） 绘制图纸 设计图必须按港口工程制图标准进行绘制。本设计一般应有： 1、码头平面布置图、装卸流程图； 2、码头结构平面、立面、断面图； 3、绘制主体构件的配筋图； 4、有关构件的细部构造图。 （七） 编制设计说明书、计算书。

12、 预期的成 果及形式 1、码头平面布置图、装卸流程图； 2、码头结构平面、立面、断面图； 3、绘制主体构件的配筋图； 4、有关构件的细部构造图。 5、设计说明书、计算书。 时间安排 1、资料分析、总平面布置 2 周 2、装卸工艺设计 2 周 3、码头结构方案设计 2 周 4、结构计算 2 周 广东鸿业码头 B 港区总平面规划与集装箱码头结构设计（1000DWT） 5、绘图 2 周 6、整理、汇总设计说明书 2 周 指导教师 意见 签 名： 年 月 日 广东鸿业码头 B 港区总平面规划与集装箱码头结构设计（1000DWT） 摘要摘要 本设计是对广东鸿业码头 B 港区总平面布置与高桩码头的结构设计

13、，在该地区建设 码头是鸿业公司为了实现自身发展的需要，适应不断增加的吞吐量的要求，拟建集装箱 专用泊位及港口配套的进港铁路，道路，库场加油站等设施。 在设计中首先通过对荷载，水文，地质条件等因素的分析，考虑本工程地基为比较坚 硬的风化岩，具有很高的承载力，适合建造高桩的码头，不宜采用重力式结构或板桩结 构。最后通过对各种重力式码头形式的筛选，确定选用沉箱结构。 本设计分成五个部分，包括码头总平面布置，装卸工艺，码头结构方案设计比选， 结构计算，边坡稳定性计算。 其中总平面布置包括布置原则，泊位数的选定，总平面布置及水域和路域的布置； 装卸工艺包括工艺设计原则，设计参数及码头人员确定；在码头结构

14、方案的设计比选中 包含了码头结构形式的选择原则及码头个部分拟定尺寸的拟定及验算；结构计算中主要 包括面板；纵梁横向排架等的计算以及力荷载作用下的计算和配筋计算 ，为了验证码头 的安全性及本设计的可行性分别对码头进行了边坡稳定性计算。 以上就是本设计的基本内容，广东鸿业码头 B 港区总平面布置与高桩码头的结构 设计对当地集输运和经济的发展起到不可忽视的作用，也适应了珠江三角洲地区的快速 发展。 关键词:高桩 集装箱 布置 设计 计算 广东鸿业码头 B 港区总平面规划与集装箱码头结构设计（1000DWT） ABSTRACT The design of the Guangdong Hongye Te

15、rminal B and the general layout of the structure of high-pile pier design, construction of terminals in the region is Hongye companies in order to achieve their own development needs, to adapt to the ever- increasing throughput requirements, the proposed container berths and ports in Hong Kong in su

16、pporting the railway, roads, gas stations and other facilities in the Treasury market. First of all, in the design of loading, hydrological, geological conditions and other factors of the analysis, considered the foundation of this project to compare the weathering of hard rock, with a high capacity

17、, high-pile for the construction of the pier, not the use of gravity or a sheet pile structure. Finally, through various forms of gravity wharf screening, selection caisson structure. The design is divided into five parts, including the general layout of terminals, loading and unloading process, the

18、 terminal structure of the design selection, structural calculation, calculation of slope stability. General layout of which include the layout of the principle of selection of the number of berths, general layout and waters and the way the layout domain; handling process, including process design p

19、rinciples, design parameters and terminal personnel to determine; in the terminal structure of the design contains more than selected the choice of terminal structures of the principles and the development of terminal parts of the development of size and completeness; 广东鸿业码头 B 港区总平面规划与集装箱码头结构设计（1000

20、DWT） structure calculations include panel; longeron horizontal bent, such as the calculation of the power load calculation and reinforcement calculation, in order to verify the security of Terminal and the feasibility of this design were carried out on the terminal slope stability calculation. These

21、 are the basic elements of the design, Guangdong Hongye Port Terminal B with a high general layout of the structural design of pile piers set on the local transport and economic development has played the role can not be ignored, but also the Pearl River Delta region to adapt to the rapid progress.

22、KEY WORDS: high-pile layout container design calculation 广东鸿业码头 B 港区总平面规划与集装箱码头结构设计（1000DWT） 目录 摘要.VII ABSTRACT.VIII 资料 . 自然条件 . 1 地理位置 . 2 气象资料 . 3 水文资料 . 4 泥沙运动 . 5 地质条件 . 营运资料 . 吞吐量预测 . 船型 . 1 总平面设计 . 1.1 平面布置的一般规定 . 1.2 泊位数的确定 . 1. 泊位数目的计算 . 1.3 码头水域布置。 . 1 码头岸线长度 . 2 码头前沿设计水深 . 3 码头设计高程： . 4 码头

23、前水域的宽度 . 5 锚地 . 6 回旋水域 . 7 航道宽度 . 1.4 陆域平面布置 . 1 集装箱码头堆场所需容量及地面箱位数： . 2 集装箱拆装箱库所需容量： . 3 铁路、道路的确定 . 2 装卸工艺 . 2.1 集装箱码头装卸机械 . 1 集装箱装卸桥 . 2 集装箱牵引车 . 3 集装箱半挂车 . 4 轮胎式龙门起重机 . 5 拆装箱库内低架叉车 . 2.2 . 1 司机人数 . 2 装卸工人数 . 3 码头结构方案设计比选 . 3.1 设计原则 . 3.2 结构选型中的“三因素” . 1 使用要求与结构型式的关系 . 2 自然条件与结构型式的关系 . 广东鸿业码头 B 港区总

24、平面规划与集装箱码头结构设计（1000DWT） 3 施工条件与码头结构型式的关系 . 3.3 结构方案设计 . 1 设计船型 . 2 结构安全等级 . 3 自然条件 . 4 码头面荷载 . 3.4 结构尺寸拟定及验算 . 1 断面结构尺寸初步拟定 . 2 结构尺寸验算公式 . 4 结构计算 . 4.1 面板计算 . 1 计算跨度 . 2 计算原则 . 3 面板作用 . 4 荷载计算 . 5 各种情况的作用效应的组合 . 4.2 纵梁计算 . 1 计算原则 . 2 计算跨度 . 3 荷载计算 . 4 作用效应组合 . 4.3 横向排架计算 . 1 横梁的结构型式，见图 6-6。. 2 断面的特征

25、、支撑系数 . 3 计算原则 . 4 计算跨度 . 5 荷载作用 . 6 施工期横梁各部分的内力计算 . 7 使用期荷载的计算 . 4.4 力荷载作用下的内力计算 . 1 计算公式 . 4.5 结构配筋计算 . 1 面板配筋计算 . 2 裂缝验算 . 3 装卸桥梁配筋计算 . 小结 . 主要参考文献 . TRANSLATION INFORMATION . 翻译资料 . 广东鸿业码头 B 港区总平面规划与集装箱码头结构设计（1000DWT） 资料资料 自然条件自然条件 1 地理位置 拟建鸿业有限公司的码头工程位于广州市南沙区，码头所在的板沙尾河段宽约 800m，两岸筑有堤围。码头所在的番顺联围堤

26、防防洪标准为 50 年一遇，堤顶高程 4.24.5m。工程河段属感潮河段，同时受上游来水和下游出海口潮汐影响，水文情势复 杂。地理坐标 1133343E，225024N。 拟建工程地理位置见图 2-1。 图 2-1 拟建工程地理位置示意图 广东鸿业码头 B 港区总平面规划与集装箱码头结构设计（1000DWT） 2 气象资料 采用东莞气象台(东经 11345, 北纬 2302, 海拔高度 19.3m) 1957 年1997 年的气 象观测资料统计得： 2.1 气温 多年平均气温：22.0 极端最高气温：38.21994 年 7 月 2 日 极端最低气温：-0.51957 年 2 月 11 日 历

27、年平均35 的日数：4.9 天 2.2 降水 多年平均降水量：1774.1mm 历年最大降水量：2394.9mm 历年最小降水量：972.2mm 最长连续降水量：481.3mm 日最大降水量：367.8mm 多年日降水10mm 的天数：46.9 天 多年日降水25mm 的天数：21.0 天 多年日降水50mm 的天数：7.7 天 多年日降水100mm 的天数：1.4 天 雨季月份：49 月 降水日数占全年的百分比：40.8% 2.3 雾 多年平均雾日数(能见度1000 米)：5.7 日 最多年份日数：15 日 年分布情况：14 月多, 68 月少 日分布情况：早晨多, 午间少 雾日占全年的百分

28、比：1.56% 2.4 湿度 多年平均相对湿度： 79% 最高相对湿度： 100% 广东鸿业码头 B 港区总平面规划与集装箱码头结构设计（1000DWT） 湿度年内分布情况： 39 月大, 其余各月少 2.5 日照 历年平均日照时间 1932.1h。 2.6 风况 风向的变化主要受季风环流的影响。由表 2-1 和图 2-2 可知，全年以北风为主导风向， 南风次之，出现频率分别为 13.2和 12.7，西北偏北风（主要出现在秋冬季节）的出 现频率也较高，为 11.3，全年静风频率为 8.0，偏西风出现机率最少，频率在 2以 下。 表表 2-1 风向风速特征值风向风速特征值 风向 项目 NNNEN

29、EENEEESESESSE 平均风速 （m/s） 2.02.0 平 均 风 向 频率 （%） 6.45.2 风 向 项目 SSSWSWWSWWWNWNWNNW 平均风速 （m/s） 2.13.1 平均风向 频率 （%） 3.611.3 0 2 4 6 8 10 12 14 N NNE NE ENE E ESE SE SSE S SSW SW WSW W WNW NW NNW 平均风速各风向频率 广东鸿业码头 B 港区总平面规划与集装箱码头结构设计（

30、1000DWT） 图图 2-2 风玫瑰图风玫瑰图 图图 2-22-2 风玫瑰图风玫瑰图 多年年平均风速为 2.6m/s，偏北风（NNW-N-NNE）的风速较大，为 3.1-3.3m/s，其 次为偏南风（SSE-S-SSW） ，平均风速在 2.1-2.5m/s 之间。 2.7 台风 台风影响期：4 月至次年 1 月 台风盛行期：79 月 平均每年次数：2.6 次 台风过境情况最大风速：26m/s, 东南东风 瞬时风速：35m/s, 东南东风 3 水文资料 3.1 潮汐 （1）潮汐性质 港址所在水域具有河口的潮汐性质，据附近的泗盛围站， （Hk1+Ho1）/Hm2=0.98，属 不规则半日混合潮型

31、。在一个太阴日内有两次高潮和两次低潮，但相邻的高潮（低潮） 的潮位和潮时不相等，出现潮汐周日不等现象。在一个太阴月中，随着溯望月周期变化, 本海区也有一个由大潮到小潮、再由小潮到大潮的月变化规律。 海域属弱潮区，潮差相对较小，一般是春、秋分潮差最大，夏、冬至潮差最小，汛 期又普遍小于枯水期。 （2）潮位特征值 水位特征值采用泗盛围站的 19641978 年的数值，泗盛站位于东莞河上，其位置东 经 11336，北纬 2255，距河口 2km。以下所有水位值均换算到当地理论最低潮 面起算。 历年最高潮位： 2.26m（1989 年） 历年最低潮位： -0.09m（1968 年） 平均海平面： 1.

32、88m 平均高潮位： 2.68m 平均低潮位： 1.07m 涨潮最大潮差： 3.02m 广东鸿业码头 B 港区总平面规划与集装箱码头结构设计（1000DWT） 落潮最大潮差： 3.35m 平均潮差： 1.64m 平均涨潮历时： 5 时 45 分 平均落潮历时： 6 时 45 分 （3）设计水位 设计水位采用泗盛围站 1974 完整一年潮位推算。 设计高水位（高潮 10%）： 3.27m 设计低水位（低潮 90%）： 0.56m （4）极端水位 极端水位用泗盛围站 19641992 年年极值水位求得。 极端高水位（50 年一遇）： 4.35m 极端低水位（50 年一遇）： -0.15m （5）乘

33、潮水位 表 2-2 高潮乘潮水位（单位：m） 累积频率（%）102030405060708090 高潮 1 小时 3.283.072.922.802.702.592.462.322.17 高潮 2 小时 3.092.922.792.682.582.492.382.232.12 3.2 潮流 （1）流入拟建工程水域的落潮流，主要有珠江干流和东江四口门（东江干流、麻涌、 淡水和东莞水道）及沙湾水道，就落潮量来讲，珠江干流远比东江四口门及沙湾水道大。 因此，珠江干流落潮水流仍是该水域落潮流的主要动力因素。 （2）本水域处于珠江干流和东江四口门（潮汐水道）的交汇处，水深流急。流速：本 河道水流较急，实

34、测流速，A 站涨潮最大流速 0.60m/s，落潮最大流速为 1.15m/s。B 站涨 潮最大流速 0.75m/s，落潮最大流速为 1.00m/s。C 站涨潮最大流速 1.35m/s，落潮最大流 速为 0.85m/s。A、B 两站落潮流速均大于涨潮流速，而 C 站却相反，涨潮最大流速大于 落潮最大流速，这主要是由于 C 站所处的地理位置，潮流受小虎山角及小虎礁影响的结 果。 广东鸿业码头 B 港区总平面规划与集装箱码头结构设计（1000DWT） 坭 洲 水 道 沙湾水道 坭洲头 N 小 虎 岛 沙 仔 沥 沙 仔 南沙洲 大 虎 岛 西 大 坦 B测点 大 虎 水 道 A测点 C测点 小虎礁 图

35、图 2-3 小虎岛码头测流点位置示意图小虎岛码头测流点位置示意图 （3）三站涨落潮流向因所处位置不同，受岸线及地形影响，涨落潮流向各有不同。但 仍可以看出拟建工程水域的水流基本上是顺水道方向的往复流。 A 站：涨潮流向 295 度，WNW 向；落潮流向 115 度，ESE 向。 B 站：涨潮流向 300315 度，NW 向；落潮流向 155 度，SE 向。 C 站：涨潮表层流向 330 度，NNW 向，中底层 30 度，NNE 向；落潮流向 210250 度，SW 向。 （4）拟建工程水域的外海潮波，从伶仃洋传入，通过虎门水道进入狮子洋向向黄埔方 向逐渐消弱。涨潮时受径流的顶托；落潮时径流和潮

36、流一起下泻。因此，落潮平均流速 大于涨潮平均流速；落潮历时相对的大于涨潮历时。 3.3 波浪 港区位于珠江口喇叭顶以内，外海传进来的波浪受沿程众多岛屿（特别是上、下横 挡岛，大虎岛） 、河床地形及水深等因素影响，传到港区逐渐消能，波浪不大，因而只需 考虑小风区的风生波。 广东鸿业码头 B 港区总平面规划与集装箱码头结构设计（1000DWT） 表 2-3 极端高水位下波浪要素 方向重现期 （年） H1%H4%H5%H13%HmTmL 502.321.961.891.581.003.2016.0 252.021.701.641.370.863.0012.0 101.581.331.291.070.

37、672.8012.2 E 20.760.640.620.510.322.006.2 501.661.391.351.120.702.7011.4 251.460.602.6010.5 101.100.920.890.740.462.308.3 NE 20.600.500.480.400.251.805.1 501.691.421.371.140.722.9013.1 251.501.261.221.010.632.8012.2 101.221.020.990.820.512.6010.5 N 20.730.610.590.490.312.106.9 501.581.33

38、1.291.070.672.8012.2 251.460.602.6010.5 101.221.020.990.820.512.509.7 SE 20.760.640.620.510.322.006.2 4 泥沙运动 4.1 泥沙来源 本工程位于珠江干流与小虎沥出口相汇处，处于珠江狮子洋河段。其泥沙主要来源 于上游下泻的泥沙（珠江干流与沙仔沥）和随潮流挟带的上溯泥沙，还包括少量河道内 的局部搬运泥沙。以珠江干流下泄的泥沙及潮流挟带的泥沙为主。主要为悬移质输沙， 影响泥沙运动的主要因素为潮流，风浪、船行波及径流的影响相对较小。 4.2 含沙量变化 据冬、夏两季实测水文资料

39、分析，虎门以上河道水体含沙量的大小与季节性有关。 一般认为洪季含沙量大，枯季含沙量小，但新沙港区以下河段则相反，洪季含沙量较低， 全河段平均值为 0.055kg/m3，枯季较高，全河段平均值为 0.14kg/m3，见表 2-12。这种变 化现象表明，虎门至新沙港区河段的泥沙受潮流输入的影响较明显。而潮流带来的悬移 质泥沙主要来源于三个方面：一是来自虎门口外的伶仃浅滩，随涨潮流带入河道；二是 从本河道内冲刷起来的泥沙：三是凫州水道下泄的高浓度含沙水体随涨潮流的直接输入。 广东鸿业码头 B 港区总平面规划与集装箱码头结构设计（1000DWT） 表表 2-4 虎门以上河段实测平均含沙量结果虎门以上河

40、段实测平均含沙量结果 单位：kg/m3 1991 年 12 月1992 年 7 月1999 年 9 月 站名 涨潮落潮平均涨潮落潮平均涨潮落潮平均 总平均 墩头基 1 站 70.070.080.08 0.12 新沙码 头 1 站 60.050.070.06 0.11 海心沙 1 站 0.140.060.100.050.060.060.080.090.090.08 坭洲 1 站 0.140.080.110.030.040.040.08 东莞 河口 0.260.280.270.27 虎门 上游 70.050.

41、050.050.060.060.060.09 全河段 平均 0.1390.055 4.3 垂线分布 虎门以上河段含沙量垂线分布，无论洪季还是枯季，均呈上层小下层大规律。其中： 在洪季，整个水域含沙量都很小，因此各垂线上层和下层含沙量变化也小，表层平均含 沙量均介于 0.030.05kg/m3，底层均介于 0.050.12kg/ m3；该结果表明，在洪季，本河 段水体中的泥沙主要以径流挟带的悬沙影响为主。在枯季，整个水域含沙量远大于洪季， 而且各垂线上层和下层含沙量变化也明显增大，表层均介于 0.050.06kg/ m3，底层均介 于 0.120.25kg/ m3，底层约为表层的 4 倍，枯季比

42、洪季高出 2 倍以上；可见，枯季在潮 流控制下，除进入本河段的水体含沙量大于洪季外，底部流速还将掀起河床表面的部分 泥沙悬浮而随流运动，这种泥沙的影响也是虎门以上河段含沙量增大的重要原因之一。 4.4 含沙量沿程分布及变化趋势 在近岸河口的含沙量变化，由于受多种动力因素的影响（如潮汐、潮流、径流、波 浪及盐水楔等） ，其运动特征及变化规律十分复杂。但对虎门以上河段而言，风浪对含沙 量增减的影响有限，同时河道内水体含盐量也不大，特别是洪季咸淡水已基本混合，因 此盐度对含沙量的影响可以不考虑。而本河道含沙量的变化主要与季节和水流的影响密 切相关。根据 1991 年 12 月、1992 年 7 月及

43、 1999 年 9 月三次全潮测验的平均值看，虎门 以上河道沿程含沙量的分布基本呈两头大，中间小趋势，而量值变化除东莞河口附近人 为采沙造成局部水域含沙量较高外，自上而下的含沙量均介于 0.080.12kg/ m3之间，这 广东鸿业码头 B 港区总平面规划与集装箱码头结构设计（1000DWT） 一结果与以往的研究结果基本一致。 据 1992 年以前的资料统计，经虎门入海的径流量及输沙量，分别占流域总量的 18.5%和 9.3%，而近年来按最新实测资料的对比结果分析，两者分别占流域总量的 16%和 5.6%， 尤其是输沙量呈减小趋势较为明显。因此，利用珠江干流水多、沙少的优势，在河道内 建设大型

44、港口或开挖深水航道其前景是乐观的。 4.5 泥沙淤积 （1） 悬移质淤积量 初步估算开挖后的水域淤强从内向外呈递减趋势：泊地最大(1.00m/a)，其次是调头地 水域(0.80m/a)，连接水域最小(0.50m/a)。全港年淤积总量约 1030 万 m3，通过定期的清 淤，可以确保码头的正常营运。 （2） 推移质淤积量 河道推移质计算是一个十分复杂的问题。如果说航道开挖后的悬沙淤积量计算尽管 亦不尽成熟，但借助于实践经验和有关计算式尚可取得与实际淤强在量级上相近的结果， 那么推移质计算迄今尚远达不到这种水平。采用不同的计算式，其结果差距甚远，很难 满足工程的要求。所以，在这里只能就推移质对港区

45、淤积的影响进行一些定性判断。根 据珠江水利委员会、中山大学以及交通部天津水运工程科学研究所等单位的勘测及研究 结果表明，珠江河道推移质输沙量占悬移质输沙量的 2%左右。依此计算，珠江干流每年 推移质总量仅在 10 万 m3左右。如果按珠江流域上游的马口、山水、博罗及流溪河四个 水文站 1991 年、1992 年两年及 1999 年 9 月 1822 日平均流量统计，并假定推移质输沙 量与流量成正相关，则流溪河站、博罗站及山水站和马口站下泄而流经本港河段的流量 仅占四个水文站总流量的 12%20%之间。也就是说，每年流经本港河段的推移质沙量应 在 2 万 m3以内。而且这部分推移质主要循深槽区及

46、近侧高流速区的床面运移，近岸带的 运移数量十分有限。即使考虑近岸带，每年流经港区的推移质输沙量也仅在 0.1 万 m3以 内，因此推移质输沙对本港淤积的影响甚微。这一分析，与粤海石化油码头、建滔码头 和珠江电厂煤码头迄今未出现粒径较粗的推移质在港池上沿集中淤积的实际状况相一致。 所以，浅滩推移质输沙，无论从宏观还是局部看都不会对港口水深的维护带来困难。 （3） 骤淤 骤淤是特殊天气（如台风过境）或河流强输沙条件下，短期（如 12 天）内在人工 开挖港池或航道所发生的泥沙强淤积现象。这种短期内的强淤，通常仅是一个相对概念， 即与正常相比淤积较重。显然上述对骤淤的阐述缺少工程概念。近年来随着生产实

47、践和 广东鸿业码头 B 港区总平面规划与集装箱码头结构设计（1000DWT） 认识的深化，一些科研、设计、疏浚及港口的工程技术人员，对骤淤一词开始赋予新的 内涵，并趋于认识上的一致性。一般认为，骤淤是指短期内港口淤积严重，影响船舶正 常停靠或航行或者使突击清淤困难的泥沙淤积现象。下面，从这一概念出发来衡量一下 本港的“骤淤” 。 任何一个港口，其淤积的发生必须具备两个条件，即沙源和沉积环境。骤淤的出现 也不例外。对本港区而言，由于某些泊地及调头地水域建在自然水深较小的边滩地带， 各区平均相对开挖深度一般在 2.8m7.0m 之间，港口建成后流速降低是必然的。也就是 说，随着码头的兴建必将为泥沙

48、落淤提供相应的沉降环境。在这样的条件下，港口骤淤 的有无及其大小则取决于来沙条件。从泥沙运移途径看，本区悬移质含沙量的大小取决 于径流输沙和潮流输沙两种状况。 先看径流输沙及水体含沙量：珠江水系主要由西江、北江、东江和流溪河组成。多 年平均径流量 3020 亿 m3，平均含沙量 0.284kg/m3。据 1999 年前的资料统计，经虎门入 海的径流量及输沙量分别占流域总量的 18.5%和 9.3%；近几年的资料对比分析，二者分 别占 16%和 5.6%。低沙丰水的特征明显。 从 1992 年 7 月及 1999 年 9 月两次汛期的实测含沙量来看，虎门 2 站的落潮平均含 沙量分别为 0.14

49、kg/m3和 0.06kg/m3。在骤淤计算时，即使采用其中的大值（0.14kg/m3） ， 其量亦甚微。 再看涨潮潮段最大含沙量：1986 年 3 月 11 日 13 时至 3 月 12 日 16 时，虎门河段涨、 落潮实测瞬时最大垂线平均含沙量分别为 0.48kg/m3和 0.39kg/m3。1991 年 12 月1992 年 1 月及 1992 年 46 月，伶仃水道实测瞬时最大平均含沙量也仅在 0.5kg/m3以内，当 大风天气出现时，其含沙量的增加值也很有限。另据“八五”攻关期间在伶仃洋的波浪 观测，极值最大波高(H1%)仅为 2m；即使台风过境风速达 10 级以上，但由于风向具有较

50、 强的旋转性，加之伶仃洋掩蔽条件良好，所以亦难于形成波高较大、历时较长的稳定波， 从而大大削弱了波浪的掀沙能力。据有记载的伶仃水道风季含沙量看，其最大值亦仅为 0.75kg/m3，此值虽远高于本区的正常含沙量，但就其绝对量值与我国同类港口相比仍属 较低范畴。 出于本港建设泥沙淤积的安全考虑，假设伶仃洋水域（含浅滩）台风期的含沙量为 2kg/m3（为最大观测值的 2.7 倍） ，并随涨潮流上溯至本港区；按照虎门以上潮量占 79%，径流占 21%的比例关系计算，在上述含沙量的条件下，本港区涨、落潮平均含沙量 约为 1.6kg/m3。相应日最大淤积厚度亦在 5cm 以内，不会影响船舶的正常停靠及航行

51、， 广东鸿业码头 B 港区总平面规划与集装箱码头结构设计（1000DWT） 即无骤淤之虑。所以，本港泊地及调头地水域设计水深的确定，可以不考虑特殊天气条 件下泥沙淤积的影响。 5 地质条件 5.1地质构造 珠江三角洲在大地构造单位上属于华南准地台之桂湘赣粤褶皱带与东南沿海断褶带 之交接带上，即粤中拗褶断束的南部，根据沉积建造、构造运动、岩浆活动和变质作用 等综合特征，可划分为四个构造阶段： 加里东构造阶段：形成了北东及东西方向不甚标准的全形褶皱，同时有广泛 的岩浆侵入活动，区域变质和混合岩化作用； 华力西印支构造阶段：形成比较紧密的北北东方向褶皱，并伴随有花岗岩 侵入活动； 燕山构造阶段：在三

52、迭纪末、早侏罗纪末及侏罗纪以后有三次以上构造运动 发生，形成北东向、局部为北西向的宽展型褶皱，燕山阶段有广泛的侵入活动， 有大规模的断裂活动，从方向上看，主要有北东向和北西向两组断层，北东向 断层占绝对优势，北西向断层形成较晚； 喜马拉雅构造阶段：岩层轻微褶皱，并形成上、下第三系之间的微不整合面， 晚期有玄武岩喷发和断裂复活。 第四纪期间由于经过一段较长时间的剥蚀作用，本区西、中、南部准平原化，中晚 期后，由于地壳下降区内很大面积遭到海水侵入，造成广阔的三角湾，由于地壳间歇性 的上升和稳定交替，形成四级阶地沉积，同时三角湾也不断被充填，使三角洲不断增大， 三角湾相应缩小。 本工程区基岩为上第三

53、纪中新统含砾砂岩及燕山期花岗岩。 根据钻探所揭露的地层分析，探区未发现有活动性断层通过及断裂破碎带发育的地 段，地层相对稳定。 5.2岩、土层分布特征 根据钻探揭露的地层及区域地质资料，按从上到下予以描述如下： 1 人工填土：紫红色为主，松散，稍湿，主要由黏性土及岩石碎块组成。平均层顶 标高为 3.2m，平均厚度约 2m。 2 淤泥：灰黑色，饱和，流塑，局部含生物贝壳，具有腐臭味，局部夹薄层淤泥质 广东鸿业码头 B 港区总平面规划与集装箱码头结构设计（1000DWT） 粉质粘土。平均厚度为 12m 左右。 3 风化含砾砂岩：紫红色，岩心呈半土状。岩面顶高程在-2.5-15m。 5.3不良地质现

54、象 探区地形地貌及岩土层相对稳定，地质构造相对简单，从现场的地形地貌及钻探所 揭露的地层情况看，未发现有层位错乱、断层角砾岩、断层泥等代表断层特征的迹象， 也未发现有采空、滑坡、空洞、冲刷、崩塌等不良地质现象，场地稳定。 5.4 地震 根据中国地震动参数区划图 （GB183062001） ，本区地震基本烈度为 7 度，地 震动峰值加速度值为 0.10g。码头及陆域建筑物设计时据此设防。 营运资料 吞吐量预测 根据预测 2010 年的本港货物吞吐量见下表： 表 3-1 吞吐量预测表 单 位：万 t 2010 年 货种 进口出口 合计 燃料油250250 钢铁402565 杂货2626 集装箱18

55、18 注：表中所列集装箱单位：万 TEU。 船型 规划设计时按以下设计船型考虑： 广东鸿业码头 B 港区总平面规划与集装箱码头结构设计（1000DWT） 表 3-2 油船设计船型尺度 船型船长 L（m）型宽 B（m）型深（m）满载吃水（m） 100068995.64.5 2000751186.95.4 30001001387.65.8 5000110147916.6 表 3-3 集装箱/件杂货/钢铁船设计船型尺度 船型 船长L（m）型宽B（m） 型深（m）满载吃水（m） 100065115.34.4 200075126.85.2 300097157.96.1 5000112179.27 广东鸿

56、业码头 B 港区总平面规划与集装箱码头结构设计（1000DWT） 1 总平面设计总平面设计 1.1 平面布置的一般规定 1平面布置应以港口发展规划为基础，合理利用自然条件，远近结合和合理分区， 并应留有综合开发的余地。各类码头的布置既应避免相互干扰，也应相对集中，以便 于 综合利用港口设施和集疏运系统。 2. 港口平面布置，应力求各组成部分之间的协调配合，有利于安全生产和方便船舶及物 流运转。 3. 港口建设应考虑港口水域交通管理的必要设施，并应留有口岸检查和检验设施布置的 适当位置。 1.2 泊位数的确定 1. 泊位数目的计算 泊位计算：年吞吐量 18 万吨，设计船型：1000 吨，船长：6

57、5m，型宽：11m，型深： 5.3m，满载吃水：4.4m; A. 码头装卸机械数量的计算 （41）jN 720 j jj Q PK 式中：Q月最大货物吞吐量； 机械利用率，为机械工作台时占日历台时的百分数，一班制取jK 0.150.20，两班制取 0.300.35，三班制取 0.400.50，采用三班制取 0.45； 各类机械按不同操作过程装卸或搬运不同货物的效率（吨/台时）取 45 吨/jP 台时； 月不平衡系数一般为 1.401.25 件集装箱取 1.30；月平均装货量dK 广东鸿业码头 B 港区总平面规划与集装箱码头结构设计（1000DWT） =1.5 万吨，Q1.301.5=1.95

58、万吨。Q 12 18 集装箱装卸桥，台时效率取 45 吨/台时，按成组装卸货，生产效率可提高 0.51.0。倍。按公式（41）计算； =1.34jN 45 . 0 45720 1095 . 1 4 取 2 台集装箱装卸桥，其轨距为 10.5m。 B.泊位计算 泊位就是一艘设计船型停靠码头时所占用的空间，即所占用的码头岸线长度，码头前 水域宽度和相应的水深。泊位数的计算与泊位的年通过能力和设计船型有关，集装箱的 泊位计算应按公式计算： N= （45） t P Q 式中：N泊位数； Q码头年作业量（t） ； P 一个泊位的年通过能力（t） 。 t 集装箱码头年泊位通过能力可按下式计算： （46）t

59、P y f gd T A Q t Q Ptt P=nP K K (1K ) （47） 1123 式中：P 集装箱码头泊位年通过能力（TEU） ； t Ty泊位年营运天数由气象资料可知，本地区每年受台风影响的天数约为 2.6 次， 每次约一天，一年中日降水量25mm 的天数约为 21 天，多年平均雾日数约 为 5.7 天。则 Ty=3652.6215.7336 天； 泊位有效利用率（） ，取 5070取 A =60%； A P 设计船时效率（TEU/h） ； Q集装箱船单船装卸箱量（TEU） ，Q100（TEU） ； 10 1000 t 昼夜装卸作业时间（h） ，取 t =24h； gg t 船

60、舶的装卸辅助作业及船舶靠离泊时间之和（h）,取 35h,取 t =4h； ff 广东鸿业码头 B 港区总平面规划与集装箱码头结构设计（1000DWT） t 昼夜小时数，t =24h； dd n 岸边集装箱装卸桥配备台数； P 岸边集装箱装卸桥台时效率（自然箱/h） ，取 P =20 箱/h； 11 K 集装箱标准箱折算系数，可取 1.21.6，取 K =1.5； 11 K 岸边集装箱装卸桥同时作业率（%） ，取 90； 2 K 装卸船作业倒箱率（） ，取 K =5。 33 根据公式（47）计算得： P22090（15）=51.3 根据公式（46）计算得： =14.7153tP100 24 4