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1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.山东园城实业多用途码头设计与施工Desiggn andd coonsttrucctioon oof MMultti ppurpposee teermiinall foor SShanndonng Yuaanchhengg 学生姓名:李文轩学生学号:1026001111专业名称:港口航道与与海岸工工程指导教师:史艳娇(讲讲师)土木工程学学院20 年年 月月 日日独创性声明明本人声明所所呈交的的毕业设设计(论论文)是本人人在指导导教师指指导下进进行的研研究工作作

2、和取得得的研究究成果,除除了文中中特别加加以引用用标注之之处外,论论文中不不包含其其他人已已经发表表或撰写写过的研研究成果果,没有有伪造数数据的行行为。毕业设计(论文)作者签名: 签字日期: 年 月 日毕业设计(论文)版权使用授权书本毕业设计计(论文文)作者完完全了解解学校有关关保留、使使用论文文的规定定。同意意学校保保留并向向有关管管理部门门或机构构送交论论文的复复印件和和电子版版,允许许论文被被查阅和和借阅。本本人授权权天津城城建大学学可以将将本论文文的全部部或部分分内容编编入有关关数据进进行检索索,可以以采用影影印、缩缩印或扫扫描等复复制手段段保存和和汇编本本论文。(保密的毕毕业设计计(

3、论文文)在解密密后适用用本授权权说明)毕业设计(论文)作者签名: 指导教师签名:签字日期: 年 月 日 签字字日期: 年 月 日摘 要ABSTRRACTT第一章 设设计背景景1.1工程程概述烟台港西港港区是烟烟台港规规划的核核心港区区,本港是一一个正在在发展的的地方港港口,现现已具备备了相当当的营运运规模。其其运输腹腹地广大大,效益益显著,运运量稳定定增加。为为了满足足运输发发展的要要求,促促进港口口的发展展,有利利于港口口的合理理布局,为为港口营营运创造造更大的的社会及及经济效效益,新新建泊位位是非常常重要的的。本次次毕业设设计,此此次拟建建一个4400000吨级级泊位的的多用途途码头。1.

4、2设计计原则总体设计符符合国家家、地方方经济发发展规划划和总体体部署,遵遵循国家家和行业业有关工工程建设设法规、政政策和规规定。结合国情,采采用成熟熟的技术术、设备和材料,使使工程设计计安全可可靠、使用方方便、工程量量少、总造价价低、施工进进度快,获获得较好好的经济济效益和和社会效效益。注重工程区区域生态态环境保保护,不不占用土土地,方方便管理理,节省省投资。1.3设计计依据1.设计任任务书2.有关规规范1 中中华人民民共和国国行业标标准.海海港总平平面设计计规范(JTJJ2111-999)2 中中华人民民共和国国行业标标准.港港口工程程荷载规规范(JTS1144-1-20110)3 中中华人

5、民民共和国国行业标标准.港港口工程程荷载规规范(JJTJ2215-98) 4 中华人人民共和和国行业业标准.重力式式码头设设计与施施工规范范(JTS1167-2-220099)5 中中华人民民共和国国行业标标准.防防波堤设设计与施施工规范范(JTJJ2988-988)6 中中华人民民共和国国行业标标准.港港口工程程混凝土土结构设设计规范范(JTJJ2677-988)7 中中华人民民共和国国行业标标准.港港口工程程地基规规范(JTS1147-1-20110)8 中中华人民民共和国国行业标标准.水水运工程程抗震设设计规范范(JTJJ2255-988)9 中中华人民民共和国国行业标标准.码码头附属属

6、设施技技术规范范(JTJJ2977-20001)10 中华人人民共和和国行业业标准.建筑结结构静力力计算手手册11 中华人人民共和和国行业业标准.海港集集装箱码码头设计计船型标标准(JJTS 1655-2-20009)12 中华人人民共和和国行业业标准.港口及及航道护护岸工程程设计与与施工规规范(JJTJ3300-20000)3.设计参参考书港口平面面布置与与规划港口水工工建筑物物1.4设计计任务本次毕业设设计,拟拟建一多多用途码码头。以以满足港港口运输输发展要要求,促促进港口口的发展展,有利利于港口口的合理理布局,为为港口营营运创造造更大的的社会及及经济效效益。 第二章 设设计资料料2.1安

7、全全等级码头结构安安全等级级为级,结结构重要要性系数数0=1.0。2.2地形形条件该工程位于于烟台市市西北335公里里处,远远离市区区,邻近近经济开开发区,与与蓬莱市市接壤,-10米以上深水岸线贴岸,发展空间开阔,经济活力强劲,地理位置优越。扼渤海南侧湾口,背靠山东半岛,北望辽东半岛,东邻日本、韩国。地处山东半岛北岸的剥蚀丘陵区,区域内褶皱构造发育,山体较多,北部沿岸地形较为平缓,东部沿岸坡度较大。本区海域泥沙来源少、泥沙活动不活跃。东部岸线受岬角掩护,水域条件良好,北部岸线受NNW、NW浪影响,冬春季波浪较大。本区不处于地质断裂带上。2.3气象象条件该港区处尚尚未进行行系统的的气象要要素的观

8、观测,本本次将采采用烟台台海洋站站多年观观测资料料作统计计分析。烟台海洋站站气象观观测场位位于芝罘罘岛上,地地理坐标标为:北北纬377333.3、东经经1211233.5。拔海海高度为为74.3m,风速仪仪距地面面高度100.4mm。2.31气气温年平均气温温:133.4C平均最高气气温:117.77C平均最低气气温:111.11C极端最高气气温:337.11C极端最低气气温:-11.7CC2.32降降水年平均降水水量:4425.1mmm年最大降水水量:6616.7mmm一日最大降降水量:76.5mmm年平均降水水量日数数为955.6天天降水强度中雨年年降水日日数为113.44天降水强度大雨年

9、年降水日日数为44.2天天降水强度暴雨年年降水日日数为00.2天天该区降水有有显著的的季节变变化,雨雨量多集集中于每每年的66、7、8月份,这这三个月月的降水水量为年年降水量量的533,冬冬季降水水量最少少,122月至翌翌年的22月降水水量仅为为年降水水量的99。2.33 风多年每日224次风风速、风风向资料料统计,该该区常风风向为NN向,出出现频率率为133.3,次常常风向为为NW、WW向出现现频率分分别为112.112、111.555。强强风向为为NW向向,该向向7级级风出现现频率为为0.446,次次强风向向为N向向。具体体见风频频率统计计表和风风玫瑰图图。表1 风风频率统统计表 风速频率

10、()风风向7.9(m/s)8.0-110.77(m/ss)10.8-13.8(m/ss)13.9-17.1(m/ss)17.22(m/ss)合计N10.2991.920.940.1413.300NNE4.020.580.180.044.83NE3.870.290.080.014.24ENE1.720.110.031.85E5.690.410.060.016.17ESE2.770.170.022.97SE8.301.270.310.019.89SSE4.121.030.370.040.015.57S00.037.61SSW2.090.250.060.012.41SW6.24

11、0.280.066.59WSW3.530.120.013.66W11.0990.420.0411.555WNW2.380.430.102.91NW6.793.081.790.420.0412.122NNW3.430.630.240.034.34C合计82.45512.1554.590.750.06100.0002.34 雾多年平均每每年大雾雾日为229.00天,大大雾多出出现于每每年的447月月,为全全年雾日日的655,而而每年的的8月以后后,大雾雾日显著著减少。平平均每年年大雾实实际出现现天数为为10.9天。2.35 灾害性性天气本区灾害性性天气过过程主要要为台风风(含热热带风暴暴,强热热带

12、风暴暴)和寒寒潮。据据多年资资料统计计影响烟烟台附近近海域的的台风每每年有112个个,一般般多出现现于79月份份。每当当台风路路经本区区时,将将出现大大风、大大浪、暴暴潮和暴暴雨。如如85009号台台风,烟烟台出现现33.3m/s、SSEE向大风风,最高高潮位达达3.773m;受92216号号台风影影响,烟烟台港风风速达118330m/s,出出现解放放以来最最高历史史潮位(4.03m)。多年资料统统计,每每年111月翌年3月为寒寒潮出现现季节,平平均每年年3.22次,受受寒潮影影响本海海区出现现偏N向大风风,风速速可达99100级,且且有偏NN向的大大浪,持持续时间间可达334天天。2.4水文

13、文条件2.41潮潮位国家海洋局局第一海海洋研究究所对烟烟台套子子湾西海海岸海区区建港条条件进行行了调查查和部分分水文要要素的短短期观测测,并于于19994年12月完完成了“烟台初初旺湾芦洋湾湾自然环环境调查查报告”。潮位位是利用用初旺湾湾验潮站站19887年3月4日4月13日一一个月的的潮位资资料和烟烟台同步步资料及及烟台11953319994年年长期资资料统计计分析。用用差比方方法求得得工程海海域的设设计参数数。本次次设计采采用上述述计算值值。1、高程关关系:1.33m1.25m1.33m1.25m0.08m 黄海平均海面平均海平面当地理论最低潮面2、潮位特特征值:(以下下水位值值均从当当地

14、理论论最低潮潮面起算算)工程海域为为正规的的半日潮潮,其(HK11+HOO1)/H平方方米=00.322最高高潮位位:3.67mm最低低潮位位:00.777m平均高潮位位:2.10mm平均低潮位位:0.61mm平均潮差:1.449m平均潮面:1.333m在此尚应说说明20003年年10月10日122日,由由于强冷冷空气南南下影响响,烟台台港出现现仅低于于19992年的的特高水水位,调调查值为为3.777m。3、设计水水位:设计高水位位:2.46mm设计低水位位:0.25mm施工水位:1.225m极端高水位位:3.56mm极端低水位位:-00.955m2.4.22海流海流观测分分两个区区域进行行

15、,第一一个区域域位于龙龙洞咀及以南南的初旺旺湾,芦芦洋湾海海域,共共布设六六个测点点;第二二区域为为龙洞咀咀东北的的天然深深槽和龙龙洞咀以西的的海域,共共布设六六个测点点,分别别进行大大、小潮潮连续225小时时观测。观观测日期期为:大大潮第二二区域为为7月15日09时至至16日10时,第第一区域域为7月16日17时至至17日19时;小潮第第二区域域为7月22日09时至至23日12时,第第一区域域为7月23日16时至至24日19时。垂垂线测点点采用六六点法,依依据实测测资料,本本海区海海流特征征如下:1、潮流特特征:测测验海区区的潮流流为不规规则半日日潮流其(WK11+WOO1)/ WW平方米米

16、 在0.77611.455之间,浅浅水分潮潮流影响响比较明明显,潮潮流的运运动属往往复流性性质。2、潮流流流场:龙龙洞咀以南第第一测区区涨、落落潮潮流流平均流流向呈南南北走向向,龙洞洞咀以被第第二测区区涨、落落潮潮流流平均流流向呈东东西走向向。3、最大流流速:大大潮期间间涨、落落潮实测测垂线平平均最大大流速第第一测区区出现在在L055站,流流速值分分别为00.555m/ss、0.777m/s,流流向分别别为1550、3255,测测点最大大涨、落落潮流速速为0.74mm/s、0.888m/s,流流向分别别为1774、3444,出出现在LL03站站表层。第二测区垂垂线平均均最大流流速出现现在L00

17、9和L077站,流流速为00.588m/ss和0.990m/s,流流向分别别为811、2788;测测点最大大涨、落落潮流速速为0.76mm/s、0.996m/s,流流向分别别为744、2600,出出现在LL07站站和L009站表表层。4、余流:本海区区余流较较小,垂垂线平均均余流流流速、流流向见表表2。表2 垂垂线平均均余流流流速、流流向表L01L02L03L04L05L06L07L08L09L10L11L12大潮流速(m/s)0.060.030.060.070.060.010.060.040.200.050.020.01流向()62086911615913815216667224142153

18、小潮流速(m/s)0.050.010.040.020.030.020.030.030.060.010.040.01流向()3423543120155260205181231632603042.4.33波浪1.资料概概况该港区无波波浪实测测资料,而而与其临临近(相相约300km)的的烟台海海洋站在在芝罘岛北侧侧进行了了长期的的波浪观观测工作作(19980年年至今)。本本次规划划岸线在在龙洞咀咀周围,其其水深岸岸线走向向与芝罘罘岛相似似,水域域开阔无无岛屿影影响。本本次取用用芝罘岛多年年观测资资料作统统计分析析。2.波浪概概况烟台海洋站站位于芝芝罘岛,地地理坐标标为北纬纬3736、东经经12112

19、66,测测波浮标标在测点点的N向,水水深约为为17.3m,使使用仪器器为HAAB2型岸用用测波仪仪,仪器器的拔海海高度为为75.9m,每每日进行行4次(088、11、14、17)观观测,大大风浪过过程中进进行加密密观测。多年观测资资料分析析结果:该区常常波向为为NNWW、NW,出出现频率率分别为为8.220、8.19;次常常波向为为N、NNEE,出现现频率分分别为55.911、5.77。强波波向为NNNW向向,次强强波向为为N向,这这两个方方向H441.5m出出现频率率分别为为3.007、2.45。详见见波玫瑰瑰图和波高、周周期频率率统计表表。表3 烟烟台波高高频率统统计表波高(m)频率%波向

20、0.50.6-0.70.8-0.91.0-1.21.3-1.51.6-2.02.1-2.42.5合计N0.210.770.620.800.951.110.550.795.91NNE0.240.890.831.091.010.890.370.395.77NE0.060.340.340.380.031.67ENE0.210.570.450.360.022.01E0.080.250.080.030.020.88ESE0.010.050.060.030.030.010.010.18SE0.030.160.060.010.010.2

21、6SSE0.010.070.020.010.010.010.12S0.010.010.01SSW0.010.01SW0.010.010.01WSW0.010.010.01W0.040.150.090.050.010.010.020.36WNW0.130.440.490.390.300.020.050.032.05NW0.441.791.481.451.071.180.460.328.19NNW0.371.221.011.191.341.460.760.858.20C64.35564.355合计66.1886.755.686.015.185.352.402.45100表4 烟烟台波周周期频率率统

22、计表表 波周期期(s) 频率率%波向2.93.0-3.94.0-4.95.0-5.96.0-6.97.0合计N0.120.811.672.120.990.185.91NNE0.090.942.231.840.640.025.77NE0.080.260.630.540.151.67ENE0.120.610.870.320.092.01E0.120.340.310.090.020.88ESE0.060.050.040.020.010.18SE0.190.060.010.26SSE0.090.020.010.010.12S0.010.010.01SSW0.010.010.01SW0.010.010.

23、01WSW0.010.010.01W0.090.180.060.020.010.36WNW0.120.590.820.430.080.012.05NW0.431.993.072.090.560.058.19NNW0.231.262.792.770.990.168.20C64.35564.355合计66.1117.1312.51110.2663.550.431003.波高周期联联合分布布多年观测资资料统计计结果如如下:表5 波波高周周期联合合分布表表波高(m) 频率%周期0.80.9-1.21.3-1.51.6-2.02.1-2.52.6合计4.9(s)75.8666.552.340.480.1

24、60.0485.4225.0-55.9(s)0.141.613.723.911.310.4311.1226.0-66.9(s)0.120.681.411.043.257.0-77.9(s)0.050.160.20合计76.072.931.66100上述统计结结果表明明,本区区波高周周期对应应关系为为大波高高对应大大周期,小小波高对对应大周周期出现现的可能能性不大大。4.不同重重现期波波要素用芝罘岛测测波站多多年观测测资料作作年频率率计算,不不同重限限期波要要素见表表6。表6 不不同重现现期波要要素重现期 波要素素波向50年一遇遇25年一遇遇2年一遇H4(mm) EQ

25、xto(T) (S)H4(mm) EQ xto(T) (S)H4(mm) EQ xto(T) (S)NNNENE7.82.05.7ENE7.92.05.4E4.01.54.8WNW7.52.05.4NWNNW5、设计波波浪施工期,无无防波堤堤掩护110年一一遇主要要波向为为N的波高高为:极端高水位位:H1%=33.8mm设计高水位位:H1%=33.5mm设计低水位位:H1%=33.

26、0mm波浪平均周周期:TT=8.0s使用期,建建成后考考虑防波波堤掩护护作用,码码头前沿沿的波浪浪要素经经折射和和绕射作作用,码码头前沿沿深水主主要波向向为N,50年一一遇波高高波高为为H1%为:极端高水位位:H1%=33.0mm设计高水位位:H1%22=2.8m设计低水位位:H1%=22.3mm波浪平均周周期:TT=8.0s2.5泥沙沙条件拟建工程港港区沿岸岸主要为为基岩海海岸,沿沿岸以低低山丘陵陵台地为为主,泥泥沙来源源不甚丰丰富,主主要是海海岸侵蚀蚀来沙和和人为供供沙。港港区沿岸岸岩性多多为白云云石大理理岩,在在海浪和和海流作作用下产产生部分分泥沙,数数量很少少;沿海海养殖及及其加工工业

27、产生生的废弃弃贝壳,堆堆积在海海滨,也也是局部部泥沙的的重要来来源,但但数量有有限,对对于港口口建设不不会构成成很大影影响。根据国家海海洋局第第一海洋洋研究所所观测资资料分析析,该海海区近岸岸及岸滩滩泥沙较较粗,海海域平均均含沙量量为466.6mmg/LL,如果果所搬运运的泥沙沙全部沉沉淀,每每平方米米也只有有46.9kgg,即沉沉积厚度度2cmm,实际际情况可可能仅有有此值的的三分之之一左右右。总之,该海海区泥沙沙来源很很少、泥泥沙搬运运沉积不不甚活跃跃,近岸岸泥沙不不会对建建港构成成危害。2.6地质质条件 各岩岩土层分分布特征征勘察区域码码头孔MM孔布孔孔30个,F孔10个,C孔27个,除

28、除C1,C4,C166尚未勘勘察,CC24,C255,C226,CC27CC孔因处处于礁石石区及附附近陈家家码头上上被取消消勘察外外,其余余钻孔已已全部完完成,根根据勘察察结果,区区域土层层自上而而下根据据形成原原因及性性质分层层如下:第一层,海海相沉积积层该层存在于于勘察区区域的表表层,分分布不均均匀,在在勘察区区域按性性质存在在三大层层。 = 1 * GB3 1粉土层层灰色、灰褐褐色,稍稍密状,该该层主要要分布在在勘察区区的部分分钻孔中中,土层层相对较较薄,厚厚度在11.03.00m范围围内,不不是十分分稳定,顶部最浅标高-4.4m,平均标贯击数N8.1 = 1 * GB3 2粉细砂砂层灰

29、色、灰褐褐色,松松散稍稍密状,该该层广泛泛存在于于勘察区区域内,分分布相对对稳定,厚厚度不均均,在00.87.00m范围围内,平平均标贯贯击数NN9.33 = 1 * GB3 3淤泥质质粉质粘粘土层灰色、灰褐褐色,软软塑状,高高塑性,该该土层零零星存在在于勘察察区域内内,个别别土层因因含水量量原因为为粉质粘粘土,平平均标贯贯击数NN1.11第二层,陆陆相沉积积砂层该层在勘察察区域内内广泛存存在,为为陆相沉沉积砂层层。中粗砂层层黄色、黄褐褐色,中中密密密实状,该该土层在在勘察钻钻孔中均均有揭露露,层位位稳定,土质不不均匀,混混有碎贝贝壳,平平均标贯贯击数NN37.8,最最小标贯贯击数NN31,厚

30、度度5.558.0mm,顶部部最浅标标高-114.7m.第三层,陆陆相沉积积粉质粘粘土层该层在勘察察区域内内一定深深度下均均可揭露露,层位位相对稳稳定。粉质粘土土层黄色、黄褐褐色,硬硬塑状,中中中上上塑性,该该层在所所勘察钻钻孔中,顶部最浅标高-17.45m,最深标高-29.06m处揭露,呈自北向南逐次渐深趋势,层位稳定,土质坚硬,土质不均匀,上部及下部多混有大量砂粒,偶见粉细砂夹层,平均标贯击数N20.6。第四层,粗粗砾砂层层该层在勘察察区域内内一定深深度下广广泛存在在,层位位稳定。粗砾砂层层黄褐色,密密实状,该该层在所所勘察钻钻孔中,最最浅标高高-288.122m,最最深标高高-377.5

31、77m处揭揭露,层层位稳定定,土质质不均匀匀,其中中多含角角砾,小小块碎石石等物,平平均标贯贯击数NN43.9击三、各岩土土层主要要物理、力力学性质质指标及及容许承承载力各各岩土层层主要物物理、力力学性质质指标按按算术平平均值法法进行了了综合统统计。四、工程地地质评价价1、第一大大层为海海相沉积积土层,层层位稳定定,具有有一定厚厚度,平平均标贯贯击数NN100击。2、第二大大层砂土土层层位位稳定,分分层厚度度大,平平均标贯贯击数35击击,工程程地质条条件较好好。3、第三大大层粉粉质粘土土层在各各孔可揭揭露,层层位稳定定,具有有一定厚厚度,工工程地质质条件较较好,但但应注意意的是该该层混有有粉细

32、砂砂夹层及及粉土夹夹层,进进行设计计时应予予以考虑虑。4、第四大大层粗粗砾砂层层,在一一定深度度下均有有揭露,平平均标贯贯击数NN433.9,工工程地质质条件好好,为良良好的基基础持力力层。2.7地震震条件在勘察区域域内,存存在蓬莱莱威海海活动性性断裂,地地震等级级为7级级。根据据有关资资料本工工程区域域地震烈烈度为77度,设设计基本本地震加加速度为为0.115g。2.8荷载载条件针对工程使使用要求求,分析析确定作作用于水水工建筑筑物上的的主要荷荷载,并并给出相相应标准准值。如:永久作作用(材材料重度度、土的的重度和和内摩擦擦角标准准值、海海水密度度、设备备设施重重量等);可变作作用(堆堆货荷

33、载载、起重重机械荷荷载、运运输机械械荷载、铁铁路荷载载、汽车车荷载、缆缆车荷载载、人群群荷载、施施工荷载载等)。2.9施工工条件施工所需的的构件预预制场、施施工码头头等可依依托本港港现有设设施。本工程属港港口扩建建,具有有良好的的“三通通一平”条条件。本地区砂石石料资源源丰富,开开采运输输条件良良好,各各种规格格的砂石石料可就就近采购购,能满满足本工工程建设设需要。第三章 设设计成果果第四章 总总平面设设计总平面设计计主要包包括工程程规模确确定、主主要水工工建筑物物的总体体尺度、生生产作业业工艺设设计、平平面布置置方案比比选。4.1工程程规模本工程拟在在烟台港港XX港区区建设一一个5万吨级级泊

34、位的的多用途途码头。4.2布置置原则平面布置应应符合港港口总体体规划,并并应考虑虑近远期期结合和和合理分分区,适适当留有有发展余余地新建港区布布置应统统筹考虑虑码头、综综合物流流、临港港工业和和城市等等方面的的发展要要求。码头设施布布置宜相相对集中中,以便便于综合合利用港港口设施施合集疏疏运系统统,且应应避免互互相干扰扰。平面布置应应在深入入分析自自然条件件的基础础上,合合理利用用自然条条件,充充分利用用岸线与与水陆域域资源。平面布置应应满足港港口运营营安全的的要求,且且有利于于提高生生产效率率和降低低运营成成本。码码头泊稳稳条件不不满足运运营、安安全要求求或冲淤淤严重时时,应采采取必要要的防

35、护护措施。港口水域、陆陆域、集集疏运等等系统能能力应相相互匹配配,提高高港口综综合通过过能力。新建港区的的平面布布置应与与原有港港区和相相邻工程程相互协协调,并并应减少少建设过过程中对对原有港港区和相相邻工程程的干扰扰。码头、航道道与跨海海建筑物物、构筑筑物的安安全距离离应按国国家现行行有关标标准执行行。4.3 设设计船型型根据港口使使用要求求,参考考海港港总平面面设计规规范JJTJ221199附录录A选取。表4-1 设计计船型主主尺度表表 设计船型总长(m)型宽(m)型深(m)满载吃水(mm)400000DWTT杂货船船20032.219.012.34.4 作作业条件件本次设计的的码头为为4

36、万吨级级的多用用途码头头,作业业要求:风:6级级;雨:降水强强度中中雨;雾雾:能见见度llkm;雷暴:无雷暴暴。4.41风风参考表1 风频频率统计计表可知知,本港港平均年年风力大大于6级级的天数数为366544.599%=116.775天取取17天天4.42雨雨根据自然条条件可知知本地区区降水强强度中雨的的天数:13.4天4.43雾雾平均每年大大雾实际际出现天天数为110.99天,取111天。4.44灾灾害性天天气本区灾害性性天气过过程主要要为台风风,据多年年资料统统计影响响烟台附附近海域域的台风风每年有有122个,持持续时间间可达334天天。取7天。综上所述本本工程全全年作业业天数为为365

37、5-177-133.4-11-7=3316天天4.5总体体尺度4.5.11码头泊泊位长度度本码头为有有掩护水水域的码码头,所所以其单单个泊位位长度可可以由以以下公式式确定: (4-1)式中:Lbb一个个泊位的的长度(mm); L设计计船长(mm); 泊位位间富裕裕长度(mm); L根据设计计船长决决定,由由表4-1确定定L=2000m的数值有下下表查表表4-2确定定:表4-2 泊位位间富裕裕长度取取值表 (m)230 (m)581012155182002225530故取d=220m。码头泊位长长度为=2000+220=2400m。4.5.22码头前前沿高程程码头前沿设设计水深深,是指指在设计计

38、低水位位以下的的保证设设计船型型在满载载吃水情情况下的的安全停停靠水深深,按下下面公式式确定:=+ (4-2)式中,T设计计船型满满载吃水水,取112.33m 龙骨骨下最小小富裕深深度,含含淤泥的的沙地取取0.66m; 波浪富富裕深度度,因为为是有掩掩护水域域,取00m; 船舶因因配载不不均匀而而增加的的尾吃水水,杂货货船可不不计; 港池备备淤深度度,考虑虑一年进进行一次次维护性性挖泥,取取0.5m。综合以上各各值,得得设计水深深13.4m。故码头前沿沿水底高高程设设计低水水位0.225113.44=113.115m码头面高程程:按规范计算算,基本本标准:设计高高水位1.001.522.466

39、+1.011.5=3.44633.966m;复复核标准准:极端端高水位位+00.55=3.56+000.53.55644.066m;故预留码头头面标高高取3.9m。4.5.33 码头头前沿停停泊水域域尺度码头前沿停停泊水域域宽度取取两倍的的设计船船宽232.2=664.44m4.5.44 码头头前船舶舶回旋水水域尺度度回旋水域的的尺度应应考虑当当地风、浪浪、流等等条件和和港作拖拖船配备备、定位位标志等等因素。航道设计水水深:航航道通航航水深+Z4=13.4+00.5= 133.9mm船舶自行掉掉头回旋旋圆直径径为2.0L=2.002000=4000m4.5.55 陆域域设计高高程后方陆域高高程

40、取同同码头前前沿相同同的高程程,即+3.990m。4.5.66 航道设设计尺度度航道水深:与确定定码头水水深相比比须考虑虑船舶航航行时船船体下沉沉增加的的富裕水水深,即即:.航道设计水水深D的的计算公公式如下下: (44-3)其中: TT设计计船型满满载吃水水12.3m;船舶航航行时船船体下沉沉增加的的富裕水水深查表表取0.3m;航行时时龙骨下下最小富富裕深度度0.66m:波浪富富裕深度度0m;船舶装装载纵倾倾富裕深深度0mm;备淤富富裕深度度0.55m。综合以上各各值,得得13.7m。航道有效宽宽度: (44-4) (4-5)式中:W航道道有效宽宽度(mm);L设计计船型长长度,2200mm

41、;A航迹迹带宽度度(m);b船舶舶间富裕裕宽度,取设计船宽B=32.2m;c船舶舶与航道道底边的的富裕宽宽度,取取0.775B=0.775*332.22=244.1mm;风、流流压偏角角(),取取;n船舶舶漂移倍倍数,取取n=11.811。算得:A=1.81(200sin3+32.2)= W=277.23+32.2+224.1=2344.866m。4.6装卸卸工艺设设计装卸船采用用门机,水水平运输输采用托托挂车,库库场作业业采用铲铲车和轮轮胎吊机机。100t门机机台时效效率一般般为300500t,取取40tt,昼夜夜装卸作作业时间间取188h,码码头全年年工作天天数取3316dd,则每每台门机

42、机全年可可完成装装卸量222.775万吨吨,根据据40万吨吨的设计计吞吐能能力,需配置置2台10tt门机。水水平运输输拖挂车车一拖三三挂为一一组,运运距按1100mm计算,挂挂车每次次运量取取10tt,行车车速度按按5kmm/h计计算,拆拆、挂钩钩及调头头等时间间按每次次1000s计算算,每小小时可运运输100次,配配一组拖拖挂车完完全可以以满足两两台门机机的作业业。检修修等机动动机械数数量,全全港统一一考虑。4.7库场场面积确确定4.7.11件杂货货,散货货的仓库库或堆场场面积件杂货仓库库和堆场场的总面面积按下下式计算算: (4-6)式中:Q年货货运量,440万吨吨;仓库(堆堆场)不不平衡系

43、系数,取取1.335;货物最最大入库库(场)百百分比,取取1000(不不考虑直直取作业业);q单位位有效面面积的货货物堆存存量,取取1.33t/;仓库(堆堆场)年年营运天天数,取取3500d;仓库总总面积利利用率,取取75;货物在在库(场场)的平平均堆存存期,取取10dd。算得:A=158824,取1160000。4.7.22码头前前沿作业业地带码头前沿地地带:该该地带主主要作为为布置前前方铁路路线、道道路、门门机轨道道以及进进行货物物装卸作作业和流流动起重重运输机机械回转转运行的的区域。对有门机的码头,它是从码头前沿线到门机后轨外1.5m处范围内。门机轨距10.5m,门机前轮距码头前沿线2m

44、。综合考虑宽取14m。前方堆场:门机最最大伸距距为300m,所所以前方方堆场的的宽度为为23.25mm。故前前方堆场场宽度取取为244m。4.7.33货物堆堆存及运运输区件杂货,散散杂货堆堆场(仓仓库)分分为一线线二线,一一线库(场场)的容容量按一一搜设计计船型的的装卸量量考虑,取取80000,矩矩形布置置,长2200mm,宽440m,面面积80000。二线线库(场场)取相相同布置置,则杂杂货库场场的总面面积为1160000。第五章 结结构选型型5.1 结结构形式式本部分主要要参考:港工工建筑物物、码码头设计计与施工工规范、港港口航道道与海岸岸工程专专业毕业业设计指指南、港港口工程程结构设设计

45、算例例。由港工建建筑物“22.1 重力式式码头概概述”,重重力式结结构具有有坚固耐耐久、可可承受较较大的码码头地面面荷载、对对码头地地面超载载和装卸卸工艺变变化适应应性强、施工较简单等优点,在地基条件适合情况下,常为首先考虑的码头结构型式。本工程地基经过处理,可以有较大的承载能力,能适应于重力式结构。在使用上,码头荷载较大,采用重力式结构比较合适。因此重力式结构是一个比较理想的结构型式。5.2构造造尺度5.2.11沉箱外外形尺寸寸根据重力力式码头头设计与与施工规规范(JTS 167-2-2009)沉箱的底宽宽 沉箱长长度:沉沉箱长度度有设备备能力,施施工要求求和码头头变形缝缝间距确确定。该该码

46、头施施工条件件良好,没没有特别别要求和和限制,取取沉箱长长度200m 。 沉箱高高度:沉沉箱高度度取决于于基床顶顶面高程程和沉箱箱顶面高高程沉箱顶高程程=施工水水位+00.30.55,取1.66m,码码头前沿沿水深DD=133.4mm沉箱高高度为:1.66+13.4=15m.沉箱宽度度:沉箱箱的底宽宽应根据据建筑物物的稳定定性和地地基承载载力确定定,B=00.60.77H,HH(胸墙墙顶到沉沉箱底)为-(-13.15)=10.2311.94m,可取码头沉箱的宽度为11m(包括前趾和后踵各1m的悬臂)。5.2.22箱内隔隔墙设置置根据重力力式码头头设计与与施工规规范(JTS 1

47、67-2-2009)沉箱内的纵横隔墙宜对称布置,间距可取35米。内隔墙上部开孔时,孔口下边缘至箱底的距离不宜小于隔墙间距的1.5倍。因此,本设计在箱内设置一道纵向隔墙和4道横向隔墙。 沉箱剖面图图5.2.33沉箱构构件尺寸寸根据重力力式码头头设计与与施工规规范(JTS 167-2-2009)2.3.20条:扶壁、沉箱和空心块体等构件折角处宜设置加强角,其尺寸可采用150mm200mm。及5.1.5条:沉箱外壁厚不宜小于250mm;底板厚度不宜小于外壁厚度,墙趾长度不宜过大;隔墙厚度可采用隔墙间距的1/251/20,但不宜小于200mm。故初步拟定沉箱各构件的尺寸为:箱壁厚度350mm,底板厚度

48、500mm,隔墙厚度20cm,在各构件连接处设置200mm200mm的加强角,以减少应力集中。5.2.44胸墙尺尺寸根据重力力式码头头设计与与施工规规范(JTS 167-2-2009) 胸胸墙底标标高不低低于施工工水位,底高程取1.6m(使沉箱嵌入胸墙10cm),取顶宽3.5m。5.2.55基床尺尺寸本设计码头头前沿水水深133.4mm,设计计船型的的满载吃吃水122.3mm。故采采用暗基基床,厚厚度取11m,外肩宽宽不宜小小于1.5倍基基床厚度度,取22m;内肩宽宽不宜小小于0.5倍基基床厚度度,取11m。底宽=111+22+1=14mm5.3作用用分析确定所有作作用在结结构上的的作用(荷荷

49、载)的的标准值值,一般般包括自自重、土土压、水水压、波波浪、水水流、地地震以及及使用荷荷载(船船舶荷载载、机械械荷载)等等。材料重度标标准表:表5-1 材料料重度和和内摩擦擦角标准准值表材料名称重度(kNN/m3)内摩擦角()水上水下混凝土胸墙墙C2552414-钢筋混凝土土沉箱CC302515-块石181145码头面的作作用分为为永久作作用、可可变作用用和偶然然作用。永永久作用用包括结结构自重重、填料料土压力力、贮仓仓压力和和施工期期沉箱沉沉放所受受水压力力。可变变作用包包括堆货货土压力力、机械械荷载、船船舶荷载载和波浪浪力。偶偶然作用用包括地地震作用用5.3.11永久作作用计算结构自自重、

50、填填料土压压力、贮贮仓压力力时因水水上水下下的材料料重度不不一,需需分水位位分别计计算。1 .结构构自重力力结构自重力力受水位位影响,应应对不同同的水位位情况分分别计算算,为了了方便列列表计算算。1) 极端端高水位位情况表5-2 极端端高水位位自重作作用计算算表计算项目构件尺寸()自重力()力臂()稳定力矩()上底宽下底宽高长沉箱前后壁壁、纵隔隔墙0.90.914.52039155.5215322.5沉箱侧板、横横隔墙1.51.514.54.052642.635.5145344.477沉箱底板990.52013505.57425沉箱前后趾趾203905.52145沉箱竖抹角角

51、0172.885.5950.44沉箱底抹角角0544.15.5242.555沉箱前仓填填料4.054.053.775722.703.3755193144.111沉箱后仓填填料4.054.053.714.5118711.0117.6255905166.455胸墙13.53.512013302.753657.5胸墙25512014003.54900胸墙3990.42010085.55544沉箱上填料料15.55.512013058104400沉箱上填料料2441208808.757700沉箱后趾填填料14.915.2120331111364211353422.

52、2442253222.998每延米自重重1767.11112666.1552)设计高高水位情情况表5-3 设计计高水位位自重作作用计算算表计算项目构件尺寸()自重力()力臂()稳定力矩()上底宽下底宽高长沉箱前后壁壁、纵隔隔墙0.90.914.52039155.5215322.5沉箱侧板、横横隔墙1.51.514.54.052642.635.5145344.477沉箱底板990.52013505.57425沉箱前后趾趾203905.52145沉箱竖抹角角0172.885.5950.44沉箱底抹角角0544.15.5242.555沉箱前仓填

53、填料4.054.053.775722.703.3755193144.111沉箱后仓填填料4.054.053.714.5118711.0117.6255905166.455胸墙13.53.512016802.754620胸墙25512019403.56790胸墙3990.42010085.55544沉箱上填料料15.55.512019808158400沉箱上填料料2441201182.48.75103466沉箱后趾填填料14.915.2120331111364211372099.6442362221.882每延米自重重1860.48118111.0993)设计低低水位表5-4 设计计低水位位自重

54、作作用计算算表计算项目构件尺寸()自重力()力臂()稳定力矩()上底宽下底宽高长沉箱前后壁壁、纵隔隔墙0.90.914.52041585.5228699沉箱侧板、横横隔墙1.51.514.54.052806.655.5154366.566沉箱底板990.52013505.57425沉箱前后趾趾203905.52145沉箱竖抹角角0183.665.51009.8沉箱底抹角角0544.15.5242.555沉箱前仓填填料4.054.053.775722.703.3755193144.111沉箱后仓填填料4.054.053.714.512575

55、5.3117.6255958866.744胸墙13.53.512016802.754620胸墙25512024003.58400胸墙3990.42017285.59504沉箱上填料料15.55.512019808158400沉箱上填料料24412014408.75126000沉箱后趾填填料14.915.2120350011385000399588.3662537992.776每延米自重重1997.92126899.6444)极端低低水位表5-5 极端端低水位位自重作作用计算算表计算项目构件尺寸()自重力()力臂()稳定力矩()上底宽下底宽高长沉箱前后壁壁、纵隔隔墙0.90.914.520437

56、45.5240577沉箱侧板、横横隔墙1.51.514.54.052952.455.5162388.488沉箱底板990.52013505.57425沉箱前后趾趾203905.52145沉箱竖抹角角0193.225.51062.6沉箱底抹角角0544.15.5242.555沉箱前仓填填料4.054.053.775722.703.3755314744.855沉箱后仓填填料4.054.053.714.5132000.6447.62551006554.888胸墙13.53.512016802.754620胸墙25512024003.58400胸

57、墙3990.42017285.59504沉箱上填料料15.55.512019808158400沉箱上填料料24412014408.75126000沉箱后趾填填料14.915.2120366811403488411233.0992746112.336每延米自重重2056.15137300.6225)施工期期情况:施工期自重重力由沉沉箱和沉沉箱内填填料组成成,按设设计高水水位情况况计算。根据表沉箱箱自重和和沉箱内内填料自自重计算算结果得得:2. 土压压力标准准值根据重力力式码头头设计与与施工规规范“”主动土压力系数按下式计算: (5-11)式中,:主主动土压压力系数数;:填填料的内内

58、摩擦角角标准值值(),码码头后填填料为块块石,。沉箱顶面以以下考虑虑墙背外外摩擦角角,根据据重力力式码头头设计与与施工规规范“表表C.00.3-1”查查得,故故根据“”码码头后填填料土压压力按下下式计算算: (5-22)式中,:填填料的重重度标准准值(kkN/mm3);:永久作用用部分土土压力强强度();:填料的厚厚度标准准值();:土的粘聚聚力标准准值(),。极端高水位位情况土压力引起起的水平平作用:土压力引起起的倾覆覆力矩:土压力引起起的竖向向作用:土压力引起起的稳定定力矩:设计高水位位情况土压力引起起的水平平作用:土压力引起起的倾覆覆力矩:土压力引起起的竖向向作用:土压力

59、引起起的稳定定力矩:设计低水位位情况土压力引起起的水平平作用:土压力引起起的倾覆覆力矩:土压力引起起的竖向向作用:土压力引起起的稳定定力矩:极端低水位位情况土压力引起起的水平平作用:土压力引起起的倾覆覆力矩:土压力引起起的竖向向作用:土压力引起起的稳定定力矩:3. 贮仓仓压力根据重力力式码头头设计与与施工规规范JJTJ2290-98规规定沉箱箱内填料料对箱壁壁和底板板的作用用按贮仓仓压力计计算,可可按下列列公式计计算式中,:垂垂直压力力标准值值();:仓内填料料重度标标准值(),;:系数();:计算点距距填料顶顶面的深深度();:作用在仓仓内填料料顶面的的均布荷荷载标准准值(),;:侧压力标标

60、准值();:填料内摩擦角(),;:仓内填料料的侧压压力系数数,取;:仓的横截截面内周周长();:填料与仓仓壁之间间的外摩摩擦角标标准值(),可取;:空腔横截截面面积积()。仓格的横截截面:前仓贮仓深度HH=8mm由,按深仓仓计算、时贮贮仓压力力:计算结果见见表 前仓贮贮仓压力力 贮仓压力()0248015.56631.64447.36604.279.2713.888后仓贮仓深度HH=144.5由,按深仓仓计算。极端高水位位情况、时贮贮仓压力力计算结结果见表表后仓贮仓压压力 贮仓压力()051014.5036.65551.93357.899010.74415.22216.966设计高水位位情况设

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