港口海岸及近海工程毕业设计(重力式码头)

第一章、码头设计资料1.1建筑物的种类和等级1.1.1建筑物的种类：依据总平面布置和工艺要求，本工程码头为10万吨级集装箱泊位，码头水工结构按停靠10万吨级集装箱船舶设计。本工程东端与客运码头毗邻。为了形成码头陆域，东端设有斜坡抛石护岸；形成连续岸壁。建筑物等级码头：集装箱泊位工程属于一般港口的主要建筑物， 按“规范”规定，结构安全等级为二级。护岸：本期工程建设时，需在码头东端前沿线与现有陆域之间设置护岸，按三级建筑物设计。1.2建筑物的主要尺度码头共长324m（包括工作船泊位后方20n）；码头面高程为8.0m;码头底高程为-17.50m。东护岸长235m设计船型尺度设计船型的主要尺度见表1-1。表1-1船舶类型船舶吨级DWT（t）主要尺度（m备注总长型宽型深满载吃水散货船5000022532.318.013.0集装箱船舶5000029432.321.713.0集装箱船舶10000034742.824.414.51.3自然条件1.3.1气象根据当地气象站1968〜1980年的观测资料统计:气温：属于亚热带海洋性气候。TOC\o"1-5"\h\z年平均气温：20.8 °C平均最高气温：21.3C平均最低气温：20.3C极端最高气温：38.5C（1979.8.5）极端最低气温：日最高气温：》日最高气温：》1.3.3降水年平均降水量：2.7C(1977.1.31)30C，平均年出现日数为105.3天35C，平均年出现日数为7.9天1173.5mm年最大降水量：1771.8mm （1973年）年最小降水量：892.4mm （1970年）月平均最大降水量：204.6mm(6月)月最大降水量：494.5mm （1973年4月）TOC\o"1-5"\h\z降水多集中于4〜8月份，月平均降水均超过100mm这五个月降水量占全年总降水量67%，其中6月份降水量最大。平均年降水日数：128.7天TOC\o"1-5"\h\z降雨强度》中雨的年平均降雨天数为 32.7天降雨强度》大雨的年平均降雨天数为 12.4天降雨强度》暴雨的年平均降雨天数为 3.6天风况据1975〜1979年气象台每日24次观测资料统计，其常风向与强风向均为NE出现频率为14.86%，全年》6级平均出现158小时，频率为0.15%,》7级平均出现3.8小时。详见风频率统计表 1-2和总平面图中的风玫瑰图。气象站1975〜1979年风频率统计表表1-2风级风向频率0.3-5.4(m/s)5.5-7.9(m/s)8.0-10.7(m/s)>10.8(m/s)合计(m/s)N3.10.10.023.22NNE7.11.30.30.058.75NE12.32.10.40.0614.86ENE8.01.30.29.5E10.11.00.080.0111.19ESE8.40.20.038.63SE9.40.060.019.47SSE4.10.20.024.32S3.40.20.033.63SSW2.00.10.012.11SW2.00.012.01WSW5.80.080.015.89W8.00.10.030.028.15WNW3.50.020.010.013.54NW1.81.80NNW2.00.030.012.04C0.080.80合计91.86.801.160.1599.91台风及热带风暴：本地区经常受台风（含热带风暴，强热带风暴）袭击，几乎每年7〜10月都受台风影响。1958〜1980年23年中，影响本地的台风共68次，平均每年3次。出现最多的是1961年，共6次。68次台风过程中，当地最大风级》 9级（风速20.8m/s）出现10次。1973年7月，7301号台风路经厦门，实测最大风速为 30m/s，风向为WSW1952年以来，实测最大台风风速为 38m/s，风向为ESE5903号台风路经本海区时瞬时最大风速达60m/s，出现于1959年8月23日。雾况该地区年平均雾日为22.4天，最多为36天（1973年），最少为8天（1971年）。每年雾日多集中在2〜4月，夏、秋两季很少出现。能见度小于1km0勺大雾平均每年出现3.7天。相对湿度：每年3月〜8月较潮湿，10月至翌年2月较为干燥。年平均相对湿度为78%，6月份平均相对湿度最小为67%。1.4水文潮位本海区属规则半日潮，其潮汐性质参数为（ H01+HK1）/HM2=0.34本设计所有潮位值及高程均从当地理论最低潮面起算。潮位特征值：据1957〜1983年验潮站资料统计：最高高潮位：7.17m（1959年8月23日）最低低潮位：-0.13m（1983年1月30日）平均高潮位：5.46m平均低潮位：1.47m平均潮差：3.99m最大潮差：6.42m （1972年11月23日）最小潮差：0.99m （1969年10月5日）平均海平面：3.35m另据1907〜最高高潮位：1983年资料得出：7.56m（1933年10月20日）最低低潮位：-0.28m（1921年2月24日和1922年2月14日）1.4.3设计水位：设计高水位：6.14m设计低水位：0.72m极端高水位：7.34m极端低水位：-0.22m1.4.4乘潮水位：乘潮水位见表1-3乘潮水位统计表表1-3频率（%延时乘潮水位（m506070809095乘潮一小时5.415.295.154.984.764.58乘潮二小时5.165.054.934.784.594.44乘潮三小时4.794.714.64.484.314.2乘潮四小时4.324.264.194.13.983.86潮流港区潮流性质属正规半日潮流， 潮流为往复流，据1993年4月水文测验测流资料，附近泊位码头前沿及进港航道涨急垂线平均流向 250°〜320°,垂线平均最大流速大潮0.88〜1」0m/s，小潮0.36〜0.61m/s，落急垂线平均流向75°〜120°,最大垂线平均流速大潮1.03〜1.36m/s,小潮0.66〜0.74m/s,落潮流速大于涨潮流速，最大流速均发生在高潮前后2〜3小时。波浪1、 波浪概况根据港区的地理位置分析，本港区主要受 ESESH向外海传入涌浪（顺浪）和WNWE向小风区波浪控制。2、 设计波浪本码头设计波浪要素取小风区波浪计算结果。码头前 50年一遇波要素。码头：正向浪为NNE（NE向，五十年一遇，设计高水位（6.14m）H1%=3.2mT=5.5s。护岸：东护岸，E向浪，25年一遇，H5%=2.0mT=5.0s （设计高水位）；其余参见水文波浪表格重现期50年一遇波向水位h%(m)Hia%. (m,)T(s)NNW(N)极端咼水位271.95.2设计高水位2.71.95.2设计低水位2.41.75.0NNE(NE极端咼水位3.22.25.5设计高水位322.25.5设计低水位2.92.05.3E(ENE极端咼水位3.52.45.8设计高水位3.42.45.8设计低水位3.02.15.4重现期25年一遇波向水位h%(m)His%. (m)T(s)NNW(N)极端咼水位2.01.34.8设计高水位2.01.34.8设计低水位1.81.24.6NNE(NE极端咼水位2.61.85.1设计高水位2.61.85.1设计低水位2.41.75.0E(ENE极端咼水位2.51.75.0设计高水位2.51.75.0设计低水位2.31.64.8重现期10年一遇波向水位H%(m)Hn%(m,)T(s)NNW(N)极端咼水位1.51.03.8设计高水位1.51.03.8设计低水位1.41.03.8NNE(NE极端咼水位2.21.54.6设计高水位2.11.54.6设计低水位2.01.44.4E(ENE极端咼水位2.51.34.3设计高水位2.51.34.3设计低水位2.31.24.2147作业天数1、 码头作业标准：风：w6级雾：能见度》1km雨：w小雨浪：顺浪：H%w1.5m Tw6s横浪：H%w1.2m Tw6s2、作业天统计结果：码头年作业天为 318天。1.5地质根据本工程地质勘察资料，拟建场地水域泥面标高一般在 0.41-8.04米之间，地形呈南高北低趋势。勘察结果表明，岩土层分布较为简单，一般上部为海相成因的淤泥土层，中部为残积土层，下部为强（中）风化岩。现按地层特点及分布规律分述如下：1流泥：灰色〜深灰色，流塑状，高塑性，含有腐植物，一般分布于泥面表层，全区均见，厚度0.5〜5.0米不等，底标高-6.99〜-12.97米不等，平均标准贯入击数Nv1击。2淤泥：灰〜深灰色，流塑〜软塑状，高塑性，夹砂斑，含有机质及少量的碎贝壳，夹有流泥、淤泥混砂、淤泥质粘土、中粗砂、孤石、淤泥质粉质粘土等透镜体，局部混较多的碎贝壳及细砂，该层全区均见，最厚处位于MB13孔处厚约19.3米，最薄处位于MB3孔处厚约2.1米。底标高一般为-11.04〜-31.23米不等。平均标准贯入击数N=1.5击。残积土：灰白〜褐黄色，坚硬状，局部为可塑或硬塑状，中塑性，含较多的石英颗粒，具有基岩的残余结构，土质不均。该层分布较为广泛，局部缺失，厚度变化较大，其中尤以M50及M3矶处厚度最大，达10〜13m不等，最薄处缺失或仅为0.4m左右。底标高一般为-18.17〜-31.23米不等，平均标准贯入击数N=39.7击。在该层顶部和淤泥质土层底部分布有相当数量的微风化花岗岩孤石，（本次勘察表明： MB3、MB4、MB21、MB31、MB43、MB46等孔均有孤石揭示），已钻穿孤石厚度约0.6〜3.0米不等。强风化花岗岩：褐黄夹灰白色，风化程度不均上部风化较强烈，原岩结构清晰，主要成份为风化的长石、石英和云母等矿物，长石和云母已大部分风化变质，下部一般为碎块状，岩块多数手掰易碎，遇水易崩解软化。该层平均标准贯入击数N>50击，该层强风化岩位于1-1及2-2剖面岩面出露为全区较高点，一般为-14〜-17米。而31-31剖面及其剖面附近处（4-2剖面中M44-K9段）达-11〜-14米，为码头区浅点段，其余一般都在-20〜-26米不等，最深处达-36米（M50孔）。总之，强风化岩面分布较为复杂，大致呈锯齿状，高低不等分布，总趋势为中间高，东西两头低。中风化花岗岩：褐黄色~青灰色，原岩花岗结构清晰，主要成份为长石、石英和云母等矿物，节理和裂隙发育，岩样坚硬，锤击可碎，岩芯采取率为35%~98%左右，出露顶标高为-12.35米~-37.69米不等。钻孔剖面图、柱状图以及各岩土层单元的物理、力学性指标统计结果见下页图表。地震本区基本地震烈度为7度（0.15g）。土层主要物理、力学性指标统计表土层编号土名\扌旨标项目\天然含水率w%天然重度YkN/m3孔隙比e塑性界限直剪试验三轴剪切试验三轴剪切试验压缩系数ao.1-0.2MPa1压缩模量ESo.1-0.2MPa固结系数压缩指数CckPa自然休止角标贯击数N63.5（击）液限WL %塑性指数Ip %液性指数IL快剪CqkPa快剪①q度固快CcqkPa固快①cq度粘聚力CkPa内摩擦角①（度）总应力粘聚力CkPa总应力内摩擦角①（度）有效应力粘聚力CkPa有效应力内摩擦角/①（度）垂直C-3X10cm2/s水平G-3X0cm2/s干aC度水下a3度①1流泥件数1292020129129129202022141411109最大值117.414.92.9465.134.83.3860.01012.42.662.020.601.26<1最小值85.213.82.3450.924.71.7320.0612.21.661.340.601.26<1平均值92.414.52.5357.929.92.1640.0812.32.081.660.601.26<1变异系数0.080.020.050.050.060.120.300.350.010.160.12①2淤泥件数76531331376576576516016010710744333317717747463348最大值87.216.42.5165.735.22.66121.61315.16.02.88.014.57.026.72.612.911.041.920.913.0最小值55.214.21.5637.817.61.0120.0512.74.00.04.013.43.022.30.921.230.260.580.381.0平均值72.215.12.0754.427.71.6550.1814.45.31.16.313.84.725.21.871.690.761.120.681.5变异系数0.080.030.080.090.100.140.393.590.210.040.180.330.040.450.100.180.170.210.270.160.39②残积土.件数77505077777724242222434319191