杏樹街道黑島陸島交通碼頭300GT泊位工程設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）杏樹街道黑島陸島交通碼頭 300GT 泊位工程設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：合 作 指 導(dǎo) 教 師：專業(yè)名稱：所在學(xué)院：年年月月目錄目錄目錄目錄.1 1摘摘要要.1 1AbstractAbstract.2 2前前言言.3 3第第 1 1 章章 自然條件自然條件.4 41.1工程地理位置.41.2氣象.41.2.1 氣溫.41.2.2 降水.41.2.3風(fēng)況.41.2.4 霧.51.2.5 相對濕度.51.2.6 災(zāi)害性天氣.61.3 水文.61.3.1 潮汐.61.3.2波浪.71.3.3海流.91.3.4海冰.111.4地形、地貌與工程泥沙.121.4.1 地形、地貌.121.4.

2、2 工程泥沙.121.5巖土層分布.121.5.1 地層分布.121.5.2地質(zhì)構(gòu)造.121.5.3巖土性質(zhì)及其均勻性.121.5.4巖土參數(shù)的統(tǒng)計(jì)、分析和選用.131.5.5地下水.141.5.6不良地質(zhì)作用和特殊性巖土的描述和評價(jià).141.5.7巖土工程分析與評價(jià).141.6地震.15第第 2 2 章章貨運(yùn)量與船型貨運(yùn)量與船型.16162.1貨種、流量和流向.162.1.1港口現(xiàn)狀.162.1.2港口發(fā)展概況.162.1.3腹地經(jīng)濟(jì)社會(huì)及交通發(fā)展.162.2集疏運(yùn)方式與集疏運(yùn)量.162.2.1港口集疏運(yùn)系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展概況.172.2.2集疏運(yùn)方式和集疏運(yùn)量.172.3 設(shè)計(jì)船型與兼顧船型

3、.172.3.1到港船舶現(xiàn)狀.172.3.2 設(shè)計(jì)船型確定.182.3.3 設(shè)計(jì)船型主尺度.18第三章第三章 總平面布置總平面布置.19193.1總平面布置與規(guī)劃、相鄰工程關(guān)系.193.2設(shè)計(jì)船型主尺度.193.3泊位作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、作業(yè)天數(shù).193.4水域主尺度.203.4.1 碼頭泊位長度.203.4.2 碼頭頂高程.203.4.3 斜坡道頂高程.213.4.4 前沿底高程.213.4.5 停泊水域?qū)挾?213.4.6 回旋水域.223.4.7 航道.223.4.8 陸域尺度.243.5總平面布置方案.243.5.1 總平面方案一.243.5.2 總平面方案二.253.5.3 高程控制設(shè)計(jì).26

4、3.6 總平面方案比選.27第第 4 4 章章 結(jié)構(gòu)選型結(jié)構(gòu)選型.28284.1 結(jié)構(gòu)方案.284.1.1 水工建筑物結(jié)構(gòu)型式.284.1.2 碼頭結(jié)構(gòu).284.1.3 斜坡道結(jié)構(gòu).304.1.4 斜坡堤結(jié)構(gòu).304.2 作用分類及計(jì)算.304.2.1 永久作用.305.2.2 可變作用.39第第 5 5 章章 碼頭穩(wěn)定性驗(yàn)算碼頭穩(wěn)定性驗(yàn)算.50505.1 碼頭沿基床頂面的抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算.505.2 碼頭沿基床頂面的抗傾穩(wěn)定性驗(yàn)算.515.3 基床承載力驗(yàn)算.535.4 地基應(yīng)力.53第六章第六章 沉箱結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算沉箱結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算.54546.1 承載能力極限狀態(tài)下的內(nèi)力計(jì)算.546.1.1

5、沉箱前面板.546.1.2 沉箱底板計(jì)算.576.1.3 內(nèi)力匯總.586.2 正常使用極限狀態(tài)下的內(nèi)力計(jì)算.596.2.1 沉箱前面板.596.2.2 沉箱底板計(jì)算.626.2.3 內(nèi)力匯總：.63第七章第七章 配筋計(jì)算及抗裂驗(yàn)算配筋計(jì)算及抗裂驗(yàn)算.64647.1 沉箱前面板.647.2 沉箱底板.697.3 沉箱側(cè)板配筋計(jì)算.727.4 沉箱配筋表.73結(jié)論結(jié)論.7474致謝致謝.7575參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).7676摘要第 1 頁 共 76 頁摘摘要要為了更好地完成港航專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)，充分進(jìn)行設(shè)計(jì)并比較了大連金州新區(qū)杏樹街道黑島陸島碼頭 300GT 泊位工程方案，然后進(jìn)行了關(guān)于沉箱的結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)

6、算。通過對本碼頭的相關(guān)地質(zhì)情況進(jìn)行分析并結(jié)合各種碼頭形式的優(yōu)缺點(diǎn)，確定該碼頭采用重力式沉箱結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)主要進(jìn)行了總平面布置部分中的碼頭長度、 碼頭泊位數(shù)、 碼頭前水域、 碼頭前沿高程、錨地、航道等方面內(nèi)容的計(jì)算；在碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分進(jìn)行了荷載分析、內(nèi)力計(jì)算、作用效應(yīng)組合、各組成結(jié)構(gòu)計(jì)算以及配筋計(jì)算，并進(jìn)行了整體穩(wěn)定性驗(yàn)算等一系列內(nèi)容。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：重力式碼頭穩(wěn)定性驗(yàn)算配筋計(jì)算Abstract第 2 頁 共 76 頁AbstractInordertofinishthegraduationdesignofport,waterwayandcoastalengineeringbetter, the d

7、esign is in progress of scheme selection, comparison anddesign on 300GT Berth Engineering of Jinzhou New District of Dalian, Kuroshima IslandWharf Street Tree. The structural internal force calculation is carried out. By analyzingrelevant geological conditions of the wharf and combining with the adv

8、antages anddisadvantages of various terminal forms, the gravity caisson structure is determined.The main contents of this design on general layout include wharf length, berth number,waterfront,wharfelevation,anchorage,fairwayandotheraspects.Asforwharfstructural design, carry out load analysis, calcu

9、lation of internal force, effectcombination,calculationofstructure,reinforcementcalculation,andoverallstability checking.KeyKey Words:Words:Gravity wharfstability checkingreinforcement calculation自然條件第 3 頁 共 76 頁前前言言本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是大連金州新區(qū)杏樹街道黑島陸島碼頭 300GT 泊位工程。黑島位于黃海北部海域，長山列島西側(cè)，西距猴石村約 2 海里。地理坐標(biāo)為東經(jīng) 221733，北

10、緯 391622。本工程設(shè)計(jì)內(nèi)容為 1 個(gè) 300GT 客貨滾裝泊位及相應(yīng)的配套設(shè)施。其中新建斜坡堤 300m， 1 個(gè) 300GT 客貨滾裝泊位及斜坡道， 配套建設(shè) 300GT 單向航道以及導(dǎo)助航設(shè)施。新建疏港道路 1016m。設(shè)計(jì)文件主要包括：設(shè)計(jì)計(jì)算書和設(shè)計(jì)圖紙。其中設(shè)計(jì)計(jì)算書包括：自然條件、貨運(yùn)量及船型、總平面布置、水工建筑物等。本設(shè)計(jì)是對大學(xué)四年所學(xué)基礎(chǔ)課程和專業(yè)知識(shí)綜合運(yùn)用。其中，桂勁松老師所教授的港口水工建筑物課程、陳昌平老師所教授的水運(yùn)工程施工、張懷慧老師所教授的港口規(guī)劃與布置、鄭艷娜老師所教授的工程水文、欒曙光老師所教授的水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、于林平老師所教授的土力學(xué)、史憲瑩老

11、師等航道工程所教授的專業(yè)課程對本畢業(yè)設(shè)計(jì)起到關(guān)鍵作用，高潮老師所教授的材料力學(xué)、高少霞老師所教授的結(jié)構(gòu)力學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)課程也至關(guān)重要。自然條件第 4 頁 共 76 頁第第 1 章章 自然條件自然條件1.1工程地理位置工程地理位置本工程擬建于金州區(qū)杏樹街道黑島南側(cè)，工程地點(diǎn)位于黑島南側(cè)的岬角東南端，西距杏樹港約 8km，地理坐標(biāo)為東經(jīng) 1221733，北緯 391622。1.2氣象氣象本區(qū)位于北溫帶季風(fēng)型海洋性氣候區(qū)，其特點(diǎn)是四季分明，季風(fēng)顯著，降水集中，溫和濕潤，夏季多雨，多東南風(fēng)，冬季寒冷，多西北風(fēng)。1.2.1 氣溫氣溫1.2.2 降水降水年平均氣壓1012.5hpa年平均氣溫9.4年平均降水

12、量671.1mm年平均絕對濕度67%年平均風(fēng)速5.3m/s最大風(fēng)速27.3m/s(ESE)全年主導(dǎo)風(fēng)向NW(冬天)；SE（夏天）；靜風(fēng)頻（21）最大積雪厚度37cm基本風(fēng)壓0.50kPa基本雪壓0.35kPa1.2.3風(fēng)況風(fēng)況根據(jù)大連理工大學(xué)海岸和近海工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供的杏樹街道黑島陸島交通碼頭300GT 泊位工程波浪數(shù)值模擬研究報(bào)告，風(fēng)況如下：自然條件第 5 頁 共 76 頁各方向風(fēng)速圖（表 1-1）重現(xiàn)期東東南東東南南南東南南南西西南西南西西EESESESSESSSWSWWSWW50 年18.427.620.525.323.818.816.818.114.22 年8.77.31011.

13、912.112.210.89.79.2累積風(fēng)向玫瑰圖累積風(fēng)向玫瑰圖（圖（圖 1-11-1）1.2.4 霧霧1.2.5 相對濕度相對濕度自然條件第 6 頁 共 76 頁1.2.6 災(zāi)害性天氣災(zāi)害性天氣1.3 水文水文1.3.1 潮汐潮汐1、各基準(zhǔn)面及高程關(guān)系本工程基準(zhǔn)面采用大連港筑港零點(diǎn)，該基準(zhǔn)面位于 85 國家高程（黃海平均海平面）之下2.19m。換算關(guān)系如下：1985 國家高程基準(zhǔn)面1956 黃海高程基準(zhǔn)面0.029當(dāng)?shù)乩碚撟畹统泵?.63大地筑港零點(diǎn)0.50各基準(zhǔn)面間換算關(guān)系各基準(zhǔn)面間換算關(guān)系（圖（圖 1-21-2）自然條件第 7 頁 共 76 頁1.3.2波浪波浪根據(jù) 2016 年 9

14、月大連理工大學(xué)海岸和近海工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供的 杏樹街道黑島陸島交通碼頭 300GT 泊位工程波浪數(shù)值模擬研究?？梢钥闯?SSE 向和 S 向波浪成為防波堤外側(cè)設(shè)計(jì)的控制波浪，WSW 向和 S 向繞射波浪成為防波堤內(nèi)側(cè)設(shè)計(jì)的控制波浪，WSW 向和 S 向繞射波浪成為碼頭設(shè)計(jì)的控制波浪。在極端高水位、設(shè)計(jì)高水位和設(shè)計(jì)低水位時(shí) 50 年一遇的設(shè)計(jì)波浪要素最大。自然條件第 8 頁 共 76 頁波高率率頻頻0510%2.00.1 0.50.6 1.01.1 1.51.6 2.0波 高頻 率C=8.94%*=1.12%NESW注 ： C 海 面 平 靜 * 波 浪 方 向 不 明波浪玫瑰圖（圖波浪玫瑰

15、圖（圖 1-31-3）本工程計(jì)算波浪要素如下：5050 年一遇年一遇 防波堤外側(cè)設(shè)計(jì)波浪要素表（表防波堤外側(cè)設(shè)計(jì)波浪要素表（表 1-21-2）設(shè)計(jì)水位波向代表點(diǎn)H1%mH4%mH5%mH13%mH mT s極端高水位SM55.755.074.954.322.977.29SSE5.975.285.154.513.126.90設(shè)計(jì)高水位SM55.655.024.914.323.027.29SSE5.785.155.034.443.126.90設(shè)計(jì)低水位SM53.132.792.732.411.696.90SSE3.152.812.742.421.707.295050 年一遇年一遇 防波堤內(nèi)側(cè)設(shè)計(jì)波

16、浪要素表（防波堤內(nèi)側(cè)設(shè)計(jì)波浪要素表（1-31-3）設(shè)計(jì)水位波向代表點(diǎn)H1%mH4%mH5%mH13%mH mT s極端高水位SM192.332.011.951.661.097.29WSW2.061.761.711.450.944.85設(shè)計(jì)SM192.061.761.711.450.944.85自然條件第 9 頁 共 76 頁高水位WSW2.071.791.741.480.984.85設(shè)計(jì)低水位SM190.910.830.810.730.537.29WSW0.860.770.750.660.474.855050 年一遇年一遇 碼頭設(shè)計(jì)波浪要素表（表碼頭設(shè)計(jì)波浪要素表（表 1-41-4）設(shè)計(jì)水位波

17、向代表點(diǎn)H1%mH4%mH5%mH13%mH mT s極端高水位SM141.761.701.430.927.291.76WSW2.061.761.711.450.944.85設(shè)計(jì)高水位SM142.081.771.721.450.937.29WSW1.311.111.080.900.574.85設(shè)計(jì)低水位SM141.421.231.191.020.667.29WSW0.950.800.780.660.424.852 2 年一遇年一遇 碼頭設(shè)計(jì)波浪要素表（表碼頭設(shè)計(jì)波浪要素表（表 1-51-5）設(shè)計(jì)水位波高代表點(diǎn)SSWSWWSW設(shè)計(jì)高水位H4%mM140.470.390.46H4%mM150.45

18、0.370.51H4%mM160.420.260.26設(shè)計(jì)低水位H4%mM140.470.380.19H4%mM150.490.370.21H4%mM160.500.270.201.3.3海流海流根據(jù)黑島陸島交通碼頭工程項(xiàng)目海流與懸沙觀測分析報(bào)告（2014 年 3 月）中的海流觀測資料，總結(jié)分析本工程區(qū)域的海流現(xiàn)狀。1、測站布設(shè)海流調(diào)查采用大連海事大學(xué)于 2014 年 3 月在工程所在海域 2 個(gè)海流周日連續(xù)觀測站的觀測結(jié)果。自然條件第 10 頁 共 76 頁海流觀測站位圖（海流觀測站位圖（20142014 年）（圖年）（圖 1-31-3）工程海域?qū)崪y海流站位坐標(biāo)表（表工程海域?qū)崪y海流站位坐標(biāo)

19、表（表 1-61-6）站 號(hào)北緯東經(jīng)L1391507.15N1221618.95EL2391504.72N1221817.01E2、結(jié)論潮流流速為 98cm/s，流向 NNE（32）。L1 號(hào)站漲潮流流速為 87cm/s，流向 SW（236）,落潮流流速為 90cm/s，流向 NNE（29）。由此可知，本觀測區(qū)域基本屬于較強(qiáng)潮流區(qū)。（2）從大、小潮期各測站實(shí)測最大流速可知，一般表層、0.2h 層流速較強(qiáng)，0.6h 層、0.8h層流速居中，底層流速最弱。大潮流速強(qiáng)于小潮流速。各測站平均漲、落潮流流速基本相當(dāng)，平自然條件第 11 頁 共 76 頁均漲、落潮歷時(shí)分別為 6:30h 和 5:30 左右

20、。各測站流速的強(qiáng)度及其流向的分布特點(diǎn)表明，本區(qū)域流速流向受到當(dāng)?shù)貚u嶼、岸邊、水深等地形效應(yīng)明顯。大體上是從半潮面以上至高潮時(shí)為漲潮流（流向 SWWSW），半潮面以下至低潮時(shí)為落潮流（流向 NENNE）。測區(qū)內(nèi)高、低潮半潮面附近時(shí)刻漲、落潮流較弱并發(fā)生轉(zhuǎn)流（憩流）。測區(qū)潮流伴隨潮位漲、 落進(jìn)行每個(gè)潮周期的水平運(yùn)動(dòng)過程， 且如此周而復(fù)始地循環(huán)。 因當(dāng)?shù)氐匦涡?yīng)，雖普遍顯示出前進(jìn)潮波特點(diǎn)，但仍保留駐潮波的蹤跡。（4）各測站垂線平均流速計(jì)算結(jié)果表明，大潮期各測站較強(qiáng)漲、落潮流垂線平均流速分別介于 8390cm/s 和 7986cm/s。 小潮期各測站較強(qiáng)漲、 落潮流垂線平均流速分別介于 5161cm/

21、s和 4857cm/s。由各測站平均漲、落潮流流速計(jì)算結(jié)果可知，大潮平均漲、落潮流流速分別介于 45.851.3cm/s 和 53.659.2cm/s。小潮平均漲、落潮流流速分別介于 27.531.1cm/s 和 31.134.6cm/s。（5）本測區(qū)潮流以呈往復(fù)流運(yùn)動(dòng)形式為主，以呈旋轉(zhuǎn)流運(yùn)動(dòng)形式為次。各測站 M2 分潮流長軸走向皆偏 NESW，決定了本區(qū)潮流的主流向。M2 分潮流長、短軸分布與矢量分布圖展示出的主流向方向基本一致。通過潮流調(diào)和常數(shù)分析成果，計(jì)算出的潮流可能最大流速結(jié)果表明：本測區(qū)內(nèi)表層流速介于 109.5cm/s118.5cm/s，0.2h 層至 0.8h 層流速介于 99.

22、7cm/s122.0cm/s，底層流速介于90.4cm/s99.4cm/s。各測站潮流可能最大流速仍以 L2 站較強(qiáng)，L1 站較弱。（6）潮流水質(zhì)點(diǎn)最大可能運(yùn)移距離計(jì)算結(jié)果表明：本測區(qū)內(nèi)表層潮流水質(zhì)點(diǎn)最大可能運(yùn)移距離為 16481m17936m，0.2h 層至 0.8h 層介于 16196m18817m，底層介于 14754m15993m。兩測站潮流水質(zhì)點(diǎn)最大可能運(yùn)移距離依次為：L2 站距黑島較遠(yuǎn)、L1 站相對較近。本測區(qū)水體活躍，水質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)對懸浮物、油膜等污染物遷移擴(kuò)散較為有利。兩測站大潮期余流流速可介于5.028.4cm/s，小潮期余流流速可介于 1.018.0cm/s，此乃對懸浮物及油

23、膜等污染物具有長期輸運(yùn)能力。1.3.4海冰海冰自然條件第 12 頁 共 76 頁1.4地形、地貌與工程泥沙地形、地貌與工程泥沙1.4.1 地形、地貌地形、地貌本次勘察場地場地位于大連黑島南部擬建港址處， 黑島客運(yùn)碼頭海域地貌單元為水下岸坡，地形由岸邊向深水域逐漸變深，海底面標(biāo)高-1.950.36m，最大高差 2.31m。1.4.2 工程泥沙工程泥沙根據(jù)黑島陸島交通碼頭工程項(xiàng)目海流與懸沙觀測分析報(bào)告，港池淤積強(qiáng)度計(jì)算，港池淤積強(qiáng)度為每年 3.17cm。1.5巖土層分布巖土層分布1.5.1 地層分布地層分布粉細(xì)砂(Q4m)：灰褐色,飽和,松散,分選性好,級配不良,混少量粘性土,含貝殼碎片。場區(qū)內(nèi)分

24、布局限，厚度:0.505.80m，平均 4.50m；層底標(biāo)高: -7.65-0.14m,平均-5.94m；層底埋深: 0.505.80m，平均 4.50m。中風(fēng)化片麻巖（Qn）：灰色,變晶結(jié)構(gòu),片麻狀構(gòu)造,巖芯呈塊狀及短柱狀,局部地段較破碎,巖芯呈碎塊狀,風(fēng)化不均勻。屬較硬巖，較破碎，巖體基本質(zhì)量等級級，場區(qū)內(nèi)均有分布。層頂標(biāo)高: -7.65-0.14m,平均-5.94m；最大揭露深度 5.20m。1.5.2地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)造1.5.3巖土性質(zhì)及其均勻性巖土性質(zhì)及其均勻性勘區(qū)揭露的巖土層主要為粉細(xì)砂、中風(fēng)化片麻巖。其中粉細(xì)砂力學(xué)強(qiáng)度較低，不宜做為基礎(chǔ)持力層；場區(qū)揭露的基巖分布廣泛，層位穩(wěn)定，強(qiáng)度

25、較高，為建筑物基礎(chǔ)的良好持力層，場地自然條件第 13 頁 共 76 頁穩(wěn)定性較好。1.5.4巖土參數(shù)的統(tǒng)計(jì)、分析和選用巖土參數(shù)的統(tǒng)計(jì)、分析和選用巖石力學(xué)性質(zhì)土層統(tǒng)計(jì)表巖石力學(xué)性質(zhì)土層統(tǒng)計(jì)表( (表表 1-7)1-7)實(shí)驗(yàn)室編號(hào)土樣編號(hào)No.取土深度-天然坡腳工 程分 類礫石20.02.00粗砂2.000.50中砂0.500.25細(xì)砂0.250.075粉粒0.0750.005粘粒0.005水水上上c c水水下下m m-1ZK2-11.0-1.20.82.471.720.94.24032粉砂2ZK3-12.0-2.20.52.471.723.02.440.531.5粉砂3ZK5-11.0-1.22

26、.34.262.226.35.039.531.5粉砂4ZK5-24.0-4.22.23.461.628.64.24132.5粉砂5ZK6-13.0-3.21.12.566.627.42.440.532粉砂6ZK8-14.0-4.23.21.94.857.426.06.74031.5粉砂（2）現(xiàn)場原位測試：根據(jù)勘察任務(wù)書要求，為了獲取土層的力學(xué)性質(zhì)參數(shù)，在粉細(xì)砂層中進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)：原位測試成果綜合統(tǒng)計(jì)表（表原位測試成果綜合統(tǒng)計(jì)表（表 1-81-8）巖土層名稱及編號(hào)樣本數(shù) n平均值m標(biāo)準(zhǔn)差f變異系數(shù)最大值max最小值min統(tǒng)計(jì)修正系數(shù)修正后錘擊數(shù)k=sm承載力特征值fak(kPa)觸探類型粉細(xì)

27、砂145.641.220.227.04.00.905.0690標(biāo)貫2、巖土工程參數(shù)的確定（1）承載力的確定場地內(nèi)各巖土層承載力的確定是依據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，根據(jù)現(xiàn)場原位測試、室內(nèi)試驗(yàn)的自然條件第 14 頁 共 76 頁數(shù)理統(tǒng)計(jì)結(jié)果及相鄰場地成功建筑經(jīng)驗(yàn)，綜合給出擬建場地內(nèi)地基土承載力容許值建議采用值。層粉細(xì)砂：f=90 kPa；E0=7.0MPa;層中風(fēng)化片麻巖：f=1200 kPa（2）可供開挖的穩(wěn)定邊坡參數(shù)（表（表 1-91-9）分類地層及編號(hào)水下1細(xì)砂1:31.5.5地下水地下水本場地勘察鉆孔內(nèi)所見地下水均為海水。1.5.6不良地質(zhì)作用和特殊性巖土的描述和評價(jià)不良地質(zhì)作用和特殊性巖土的

28、描述和評價(jià)本場地勘察過程中未發(fā)現(xiàn)滑坡、危巖、泥石流、溶洞等不良地質(zhì)作用。1.5.7巖土工程分析與評價(jià)巖土工程分析與評價(jià)勘區(qū)揭露的巖土層主要為粉細(xì)砂、中風(fēng)化片麻巖。其中粉細(xì)砂力學(xué)強(qiáng)度較低，不宜做為基礎(chǔ)持力層；場區(qū)揭露的基巖分布廣泛，層位穩(wěn)定，強(qiáng)度較高，為建筑物基礎(chǔ)的良好持力層，場地穩(wěn)定性較好。自然條件第 15 頁 共 76 頁地勘平面圖地勘平面圖（圖圖 1-41-4）地勘剖面地勘剖面（圖（圖 1-51-5）1.6地震地震根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2010）及中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖（GB18306-2001）之規(guī)定，該地區(qū)抗震設(shè)防烈度為 7 度，根據(jù)水運(yùn)工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ225-9

29、8)規(guī)定，場地土為軟弱場地土，覆蓋層厚度為 0dov9m，場地類別為類，層粉細(xì)砂經(jīng)液化判別為液化砂土，為對建筑抗震不利地段。貨運(yùn)量與船型第 16 頁 共 76 頁第第 2 章章貨運(yùn)量與船型貨運(yùn)量與船型2.1貨種、流量和流向貨種、流量和流向2.1.1港口現(xiàn)狀港口現(xiàn)狀黑島位于黃海北部海域，長山列島西側(cè)，西距猴石村約 2 海里。地理坐標(biāo)為東經(jīng) 221733，北緯 391622。黑島位于金州猴石村東側(cè)，行政區(qū)隸屬于金州杏樹屯街道。島內(nèi)目前沒有碼頭，居民出行十分不便。2.1.2港口發(fā)展概況港口發(fā)展概況根據(jù)大連港總體規(guī)劃及十二五發(fā)展目標(biāo)，本工程的建設(shè)目標(biāo)及定位為：為海島居民提供高質(zhì)量的陸島交通運(yùn)輸服務(wù)。2

30、.1.3腹地經(jīng)濟(jì)社會(huì)及交通發(fā)展腹地經(jīng)濟(jì)社會(huì)及交通發(fā)展1、腹地經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展主要發(fā)展：航運(yùn)服務(wù)集群區(qū)、現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)集群區(qū)、濱海旅游、宜居城區(qū)。2、腹地綜合交通運(yùn)輸發(fā)展黑島陸島交通碼頭主要是針對黑島與大陸之間的海上交通運(yùn)輸，其直接經(jīng)濟(jì)腹地主要是金州新區(qū)。1）金州新區(qū)金州新區(qū)交通比較發(fā)達(dá)。201 國道、沈海、丹大高速公路、輕軌，鐵路連接?xùn)|北鐵路網(wǎng)；金州新區(qū)是北黃海地區(qū)重要的開放口岸。2）杏樹屯街道由于杏樹屯街道特殊的地理環(huán)境，其最主要的對外交通運(yùn)輸方式就是海運(yùn)，現(xiàn)有杏樹屯漁港6 個(gè)滾裝泊位，在建 2 個(gè)泊位，對應(yīng)大陸側(cè)陸島交通主要通道為大連。港口后方通過疏港公路與島內(nèi)鄉(xiāng)級公路連接。2.2集疏運(yùn)方式與集疏運(yùn)

31、量集疏運(yùn)方式與集疏運(yùn)量1、預(yù)測依據(jù)及思路本工程港口吞吐量預(yù)測以黑島陸島交通碼頭運(yùn)營現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，并充分考慮旅游度假區(qū)開發(fā)的新形勢進(jìn)行預(yù)測。貨運(yùn)量與船型第 17 頁 共 76 頁2、港區(qū)吞吐量預(yù)測：由于現(xiàn)在黑島沒有碼頭，居民及外來旅客進(jìn)出島均靠擺渡進(jìn)行，不但安全受到影響，旅客的流量也受到了極大制約，因此當(dāng)前旅客的交通流量無法作為陸島交通碼頭旅客流量的參照依據(jù)。但即如此，現(xiàn)在黑島與大陸交通的旅客流量也有 5000 多人次，這些旅客流量幾乎靠小船擺渡完成，可以想像，當(dāng)陸島交通碼頭建成后，旅客的客流人數(shù)將極大增長。陸島碼頭建成后，除了旅客人數(shù)的增長以外，還會(huì)產(chǎn)生車流需求，因?yàn)楫?dāng)前黑島沒有碼頭，黑島物資供

32、應(yīng)全靠小船完成，無法實(shí)現(xiàn)建筑材料、大宗生活用品等運(yùn)輸?shù)囊蟆Ｒ虼穗S著陸島交通碼頭的建設(shè)將增加對大宗生活用品和建筑材料的運(yùn)輸，這些將由滾裝碼頭功能實(shí)現(xiàn)?；谝陨戏治觯憤u交通碼頭建成后，島內(nèi)常駐和外來人員按照人口每天的 10%進(jìn)出島計(jì)算，每天將有 40 人次以上進(jìn)出島，而每年將有約 12000 人次需要陸島交通運(yùn)輸進(jìn)出島。加上陸島交通碼頭建成后夏三月入島旅游度假的人員考慮，預(yù)計(jì)陸島碼頭建成后將有約 1.4 萬人次每年的交通流量。按照島上居民人數(shù)和建筑現(xiàn)狀考慮，按照每年島上居民消耗建筑材料和生活消耗品 10噸計(jì)算，則每年島上需要的生活及建筑材料的運(yùn)輸量將達(dá) 5000 噸，折合載重車 2500 輛次

33、。因此陸島交通碼頭不但要承擔(dān)起島上居民進(jìn)出島的交通需要，還要解決島上經(jīng)濟(jì)、生活、醫(yī)療、建筑等諸項(xiàng)物資需求的要求，這就需要采用陸島交通滾裝車進(jìn)島的方式來解決。根據(jù)上述分析，在陸島交通碼頭建成后的初期，就可能有每年 1.4 萬人的客流量和 2500 輛次的車輛進(jìn)出島作業(yè)。陸島交通碼頭應(yīng)滿足這種陸島交通要求。2.2.1港口集疏運(yùn)系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展概況港口集疏運(yùn)系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展概況黑島碼頭建成后與杏樹港對開，與最近的廣鹿島不足 5 海里，與大長山島約 9 海里，是連接長?？h， 特別是廣鹿島水運(yùn)最合適的位置。 同時(shí)連接長海縣和杏樹港的西部通道已經(jīng)規(guī)劃并實(shí)施。2.2.2集疏運(yùn)方式和集疏運(yùn)量集疏運(yùn)方式和集疏運(yùn)

34、量本工程建設(shè)泊位為客滾泊位，主要用于陸島間交通運(yùn)輸，人、車來往分散，集疏運(yùn)主方式為水運(yùn)和公路運(yùn)輸相結(jié)合。2.3 設(shè)計(jì)船型與兼顧船型設(shè)計(jì)船型與兼顧船型2.3.1到港船舶現(xiàn)狀到港船舶現(xiàn)狀當(dāng)前大連陸島交通主要航線包括皮口至長海地區(qū)航線，杏樹屯至長海地區(qū)航線以及莊河至長海地區(qū)航線等，因?yàn)楹趰u距離杏樹港距離較近，將來也是以杏樹港為交通的陸端港口，因此杏樹港的航線船舶作為設(shè)計(jì)船型參考就非常具有意義，當(dāng)前杏樹港設(shè)計(jì)及開通航線上的船舶情況見下表。表表 3 3- -1 1船名總噸位船長L （m） 船寬B （m） 型深H （m） 吃水T （m）小長山島號(hào)44139.889.802.802.00通泰一號(hào)44539.

35、909.402.802.05貨運(yùn)量與船型第 18 頁 共 76 頁獐子島 642839.909.402.802.05獐子島 734343.009.803.002.10獐子島 549238.908.002.001.62廣鹿島 139539.609.202.801.80大長山 141539.868.002.701.89黑島號(hào)310408.52.51.52.3.2 設(shè)計(jì)船型確定設(shè)計(jì)船型確定根據(jù)現(xiàn)在設(shè)計(jì)及航行船舶情況，以及黑島的交通需要情況分析，本次設(shè)計(jì)采用 300GT 滾裝船舶以及陸島交通客船作為黑島陸島交通碼頭的設(shè)計(jì)船型。2.3.3 設(shè)計(jì)船型主尺度設(shè)計(jì)船型主尺度設(shè)計(jì)船型見下表：表表 3-23-2設(shè)

36、計(jì)船型船長（m）船寬（m）型深（m）吃水（m）300GT 客貨滾裝船439.83.02.1陸島交通客船黑島號(hào)408.52.51.5總平面布置第 19 頁 共 76 頁第三章第三章 總平面布置總平面布置3.1總平面布置與規(guī)劃、相鄰工程關(guān)系總平面布置與規(guī)劃、相鄰工程關(guān)系與大連市長山群島陸島交通體系規(guī)劃的關(guān)系：根據(jù)大連市長山群島陸島交通體系規(guī)劃，規(guī)劃建設(shè)以滾裝運(yùn)輸為主的客、貨運(yùn)港區(qū)，主要承接客運(yùn)和物流，黑島港區(qū)主要建設(shè) 300GT 滾裝泊位和客運(yùn)泊位。本工程位于黑島港區(qū)內(nèi)，新建 300GT 客貨滾裝泊位，符合大連市長山群島陸島交通體系規(guī)劃。3.2設(shè)計(jì)船型主尺度設(shè)計(jì)船型主尺度300GT 客貨滾裝船船型

37、尺度及陸島交通客船船型尺度見表 3-1。設(shè)計(jì)船型尺度表（表設(shè)計(jì)船型尺度表（表 3-13-1）設(shè)計(jì)船型船長（m）船寬（m）型深（m）吃水（m）300GT 客貨滾裝船439.83.02.1陸島交通客船黑島號(hào)408.52.51.53.3泊位作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、作業(yè)天數(shù)泊位作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、作業(yè)天數(shù)結(jié)合本地區(qū)類似工程，本港允許裝卸作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)如下：降水：雨量1000m；風(fēng)：風(fēng)力6 級；波浪：橫浪 H40.4m，順浪 H40.6m，周期 T6.0s。當(dāng)風(fēng)力大于七級時(shí)，碼頭前沿不允許?？看?。根據(jù)上述作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，影響本港作業(yè)的天數(shù)統(tǒng)計(jì)參見表 3-2。影響船舶作業(yè)天數(shù)統(tǒng)計(jì)表（表影響船舶作業(yè)天數(shù)統(tǒng)計(jì)表（表 3-23-2）能見度 ?t

38、Lb= L + ?d Lt+ Lj ?dd-富余長度 8-10（m），取 9m故泊位長度Lb= L + Lt+ Lj+ d = 43 + 3 + 0 + 9 = 55m。圖圖 3-13-1 直跳板滾裝碼頭單個(gè)泊位布置直跳板滾裝碼頭單個(gè)泊位布置3.4.2 碼頭頂高程碼頭頂高程根據(jù)海港總體設(shè)計(jì)規(guī)范（JTS 165-2013）中 5.4.8 節(jié)規(guī)定，碼頭前沿高程為計(jì)算水位與超高值之和，即：基本標(biāo)準(zhǔn)：計(jì)算水位取設(shè)計(jì)高水位（4.26m），超高值取 1.02.0m，計(jì)算值為 5.266.26m。復(fù)核標(biāo)準(zhǔn)：計(jì)算水位取極端高水位（5.36m），超高值取 00.5m，計(jì)算值為 5.365.86m。綜合周邊港區(qū)頂

39、高程設(shè)計(jì)，本碼頭面頂高程取+5.50m。總平面布置第 21 頁 共 76 頁3.4.3斜坡道頂高程斜坡道頂高程根據(jù)根據(jù)防波堤設(shè)計(jì)與施工規(guī)范（JTS-1-2011）第 4.1.3 條，防波堤頂高程計(jì)算：允許越浪：E = 4.?6 + 4.51 0.6 = 6.96m基本不越浪：E = 4.?6 + 4.51 = 8.77m由于碼頭作業(yè)區(qū)距離防波堤擋墻的安全距離較遠(yuǎn)，而且極端天氣碼頭不作業(yè)，綜合周邊類似斜坡堤工程的頂高程以及本工程碼頭部分的頂高程，防波堤頂高程與碼頭取相同值 5.5m， 擋墻頂高程取 8.0m。3.4.4 前沿底高程前沿底高程D = T + Z1+ Z?+ Z3+ Z4=2.1 m

40、 +0.4 m +0.3 m +0.3 m +0.4 m =3.5m碼頭底高程為-3.3m，與港池底高程取同一數(shù)值 3.75m。3.4.5 停泊水域停泊水域?qū)挾葘挾却a頭前沿停泊水域宜取碼頭前 2 倍設(shè)計(jì)船寬 B 的水域范圍，故泊位寬度取 9.82=19.6m。取整 20m。圖圖 3-23-2 碼頭前沿停泊水域?qū)挾却a頭前沿停泊水域?qū)挾瓤偲矫娌贾玫?22 頁 共 76 頁3.4.6 回旋水域回旋水域1、回旋水域直徑1.5?.0 L = 1.5?.0 43 = 64.586m經(jīng)計(jì)算，回旋水域直徑為 100m。2、船舶回旋水域及連接水域底高程，取與進(jìn)出港航道底高程相同，即-3.75m。3.4.7 航道

41、航道1、航道設(shè)計(jì)底高程：按 300GT 滾裝船全天候進(jìn)出港考慮，航道通航水位取設(shè)計(jì)低水位。D0= T + Z0+ Z1+ Z?+ Z3= ?.1 + 0.3 + 0.? + 0.15 + 0.5 = 3.?5mD = D0+ Z4= 3.?5 + 0.5 = 3.75m總平面布置第 23 頁 共 76 頁取-3.75m。2、航道有效寬度：航道有效寬度計(jì)算表（表航道有效寬度計(jì)算表（表 3-33-3）設(shè)計(jì)船型nLBACW300GT 客貨滾裝船1.697439.823.6974.635.2取航道設(shè)計(jì)寬度為 36m。3、航道邊坡坡度：本工程航道疏浚涉及粉細(xì)砂,根據(jù)地勘報(bào)告相關(guān)內(nèi)容，邊坡取 1：3 的坡

42、度。5.4航道可挖性、穩(wěn)定性分析4、可挖性分析：根據(jù)大連金源勘測技術(shù)有限公司杏樹街道黑島陸島交通碼頭巖土工程勘察報(bào)告（2011年 8 月）航道處土質(zhì)較好，可采用絞吸式挖泥船或抓斗式挖泥船進(jìn)行疏浚。5、穩(wěn)定性分析：根據(jù)黑島陸島交通碼頭工程項(xiàng)目海流與懸沙觀測分析報(bào)告（2014 年 3 月）結(jié)論：本工程總平面布置第 24 頁 共 76 頁海域年平均淤積厚度約為 3.17cm 左右，故屬于較輕淤積區(qū)，故航道穩(wěn)定性較好。6、疏浚工程量與納泥區(qū)：根據(jù)大連金源勘測技術(shù)有限公司杏樹街道黑島陸島交通碼頭巖土工程勘察報(bào)告（2011年 8 月），本工程內(nèi)、外航道疏浚物土質(zhì)為粉細(xì)砂，工程量為 5.73 萬 m3。工程

43、挖出的粉細(xì)砂運(yùn)至杏樹屯拋泥點(diǎn)。7、錨地：本工程船舶利用杏樹屯錨地作為依托，杏樹屯錨地位于杏樹屯港內(nèi)，地理坐標(biāo)為東經(jīng) 1221125”，北緯 391544”。3.4.8陸域尺度陸域尺度本工程陸域位于碼頭后方， 具體尺寸見平面布置方案。 碼頭陸域通過斜坡堤與后方陸域相連，斜坡堤頂寬度為 8m。3.5總平面布置方案總平面布置方案3.5.1總平面方案一總平面方案一1、碼頭平面布置總平面布置方案一：平面布置位于黑島南側(cè)的岬角東南端， 此處水深較深， 便于布置陸島碼頭。 防波堤總長 300m，第一段防波堤軸線走向?yàn)?N7 N187，長度為 180m；第二段防波堤 N67 N247，長度120m，第二段內(nèi)側(cè)

44、布置陸島交通碼頭，碼頭長度 55m。碼頭頂高程 5.5m；防波堤上設(shè)漿砌塊石擋墻，擋墻頂高程為 8.0m；防波堤內(nèi)側(cè)道路總寬 8m；碼頭寬度 18m。與后方交通比較便捷。水工平面布置方案一見圖 3-2。詳見附圖?？偲矫娌贾玫?25 頁 共 76 頁圖圖 3-23-2 水工總平面布置圖方案一水工總平面布置圖方案一2、水域布置碼頭前停泊水域?qū)挾炔捎?2 倍設(shè)計(jì)船寬，碼頭前停泊水域?qū)挾葹?20m，底高程為-3.75m；回旋水域直徑為 100m，水域底高程為-3.75m；進(jìn)港航道為 300GT 單向航道，走向?yàn)?N0N180轉(zhuǎn) N56N236，航道長度 374m，有效寬度 36m，底高程為-3.75m

45、。水域總面積 2.5 萬平米。3、導(dǎo)助航設(shè)施本工程新建碼頭端部布置 1 座堤頭燈，航道和港池水域角點(diǎn)處設(shè) 4 座燈浮標(biāo)助航。3.5.2總平面方案二總平面方案二平面布置位于黑島南側(cè)的岬角東南端， 此處水深較深， 便于布置陸島碼頭。 防波堤總長 300m，第一段防波堤軸線走向?yàn)?N44 N224，長度為 180m；第二段防波堤 N104 N284，長度120m，第二段內(nèi)側(cè)布置陸島交通碼頭，碼頭長度 55m。碼頭頂高程 5.5m；，防波堤上設(shè)漿砌塊石擋墻；擋墻頂高程為 8.0m；防波堤內(nèi)側(cè)道路寬 8m；碼頭寬度 16m。平面布置方案二其位置偏西布置，其余與平面布置方案一相同。見圖 3-3，詳見附圖。

46、總平面布置第 26 頁 共 76 頁圖圖 3-33-3 水工總平面布置圖方案二水工總平面布置圖方案二2、水域布置碼頭前停泊水域?qū)挾炔捎?2 倍設(shè)計(jì)船寬，碼頭前停泊水域?qū)挾葹?20m，底高程為-3.75m；回旋水域直徑為 100m，水域底高程為-3.75m；進(jìn)港航道為 300GT 單向航道，走向?yàn)?N0N180轉(zhuǎn) N70N250，外航道長度 445m，有效寬度 36m，底高程為-3.75m。水域總面積 3.2 萬平米。3、導(dǎo)助航設(shè)施本工程新建碼頭端部布置 1 座堤頭燈，航道和港池水域角點(diǎn)處設(shè) 6 座燈浮標(biāo)助航。3.5.3高程控制設(shè)計(jì)高程控制設(shè)計(jì)碼頭面、斜坡堤頂高程均為+5.50m?？偲矫娌贾玫?

47、27 頁 共 76 頁3.6 總平面方案比選總平面方案比選總平面布置兩個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)比較見下表：總平面布置方案優(yōu)缺點(diǎn)比較表（表總平面布置方案優(yōu)缺點(diǎn)比較表（表 3-43-4）優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)總平面布置方案一1自然水深較深,疏浚量較小2工程造價(jià)較低。1碼頭掩護(hù)相對較好2可以利用島外凸部分總平面布置方案二1. 掩護(hù)條件比二方案差1疏浚量大；2工程造價(jià)較高。綜合考慮兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，本階段推薦總平面布置方案一。沉箱結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算第 28 頁 共 76 頁第第 4 章章 結(jié)構(gòu)選型結(jié)構(gòu)選型4.1 結(jié)構(gòu)方案結(jié)構(gòu)方案4.1.1 水工建筑物結(jié)構(gòu)型式水工建筑物結(jié)構(gòu)型式由于工程所處位置的揭露地質(zhì)條件來看，該區(qū)域海底表層局部覆

48、蓋有較淺的淤泥，往下依次為粉細(xì)砂承載力為 90kPa，底層為中風(fēng)化片麻巖，承載力為 1200kPa。碼頭持力層選用、中風(fēng)化片麻巖，采用重力式結(jié)構(gòu)。由于工程所處位置潮差較大，使用高樁結(jié)構(gòu)需要較大的靠船構(gòu)件并且碼頭耐久性較差，所以本次設(shè)計(jì)不采取高樁結(jié)構(gòu)。重力式碼頭結(jié)構(gòu)可布置為連片式或墩臺(tái)式。由于本工程海域波浪較大，墩臺(tái)式碼頭棧橋不宜承受波浪力，碼頭高程需大幅抬高，不利于小型船舶靠泊作業(yè)；同時(shí)墩臺(tái)式碼頭為透空結(jié)構(gòu)，在波浪、潮流作用時(shí)，無法對另一側(cè)泊位形成掩護(hù)，作業(yè)條件相對較差，因此碼頭結(jié)構(gòu)按連片式設(shè)計(jì)。常見的重力式碼頭結(jié)構(gòu)主要有沉箱、方塊、扶壁等型式。扶壁碼頭一般常用于掩護(hù)條件好、墻高較小的小型碼頭

49、，本工程波浪較大，不利于扶壁安裝定位和施工期穩(wěn)定，因此本次設(shè)計(jì)不采用扶壁結(jié)構(gòu)。沉箱結(jié)構(gòu)和方塊結(jié)構(gòu)整體性和耐久性較好，是適宜選取的結(jié)構(gòu)型式。綜上所述，本工程碼頭結(jié)構(gòu)采用重力式結(jié)構(gòu)，按連片式設(shè)計(jì)，對沉箱結(jié)構(gòu)和實(shí)心方塊結(jié)構(gòu)兩種方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比較。4.1.2 碼頭結(jié)構(gòu)碼頭結(jié)構(gòu)方案一：重力式沉箱結(jié)構(gòu)方案一：重力式沉箱結(jié)構(gòu)本工程碼頭結(jié)構(gòu)采用重力式結(jié)構(gòu)，按連片式設(shè)計(jì)，沉箱長 4m，寬 5m（不含長 0.8m 的后趾），高 6.65m，沿岸線方向排列布置。沉箱內(nèi)回填開山石（含泥量10%），上部設(shè)現(xiàn)澆混凝土胸墻，設(shè)碎石墊層和現(xiàn)澆砼路面，胸墻頂高程為+5.5m?；岔敻叱?3.75m，碼頭前沿設(shè) 100150

50、kg 塊石護(hù)底，頂高程為-3.75m，基床厚約為 3m，采用拋填 10100kg 塊石并夯實(shí)，中風(fēng)化片麻巖層作為碼頭結(jié)構(gòu)持力層。沉箱結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算第 29 頁 共 76 頁圖 4-1 沉箱三視圖圖 4-2 碼頭斷面圖方案二：實(shí)心方塊結(jié)構(gòu)方案二：實(shí)心方塊結(jié)構(gòu)本方案采用實(shí)心方塊，方塊一、二長 4m，寬 4m，高 2.1m，方塊三長 5m 寬 4m，高 2.45m；沿岸線方向排列布置。方塊分為上中下三層。方塊采用混凝土澆筑。沉箱結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算第 30 頁 共 76 頁4.1.3 斜坡道結(jié)構(gòu)斜坡道結(jié)構(gòu)由于接岸直立岸壁總寬只有 12m，且所處位置的水文及地質(zhì)等條件與碼頭結(jié)構(gòu)段相似，故接岸直立岸壁結(jié)構(gòu)方案比選

51、不再增加新結(jié)構(gòu)方案，而采用與碼頭段相同的結(jié)構(gòu)方案比選，即分別比選重力式沉箱結(jié)構(gòu)方案與重力式實(shí)心方塊結(jié)構(gòu)方案。4.1.4斜坡堤結(jié)構(gòu)斜坡堤結(jié)構(gòu)1 1、結(jié)構(gòu)型式選取、結(jié)構(gòu)型式選取斜坡式及直立式是兩種最為基本的斜坡堤結(jié)構(gòu)型式，一般情況下，斜坡式結(jié)構(gòu)適用于水深相對較淺、地基條件較差且當(dāng)?shù)厥稀⒒靥盍腺Y源比較豐富的情況，而且使用期間，即使受破壞也很容易修復(fù)。與斜坡式結(jié)構(gòu)相對應(yīng)，直立式結(jié)構(gòu)多用于大水深、地基條件良好、石料及回填料缺乏的情況，且直立堤一旦遭破壞難于修復(fù)。故本次設(shè)計(jì)考慮對斜坡式不同護(hù)面的兩種結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比較。2 2、斜坡式結(jié)構(gòu)扭王字塊護(hù)面、斜坡式結(jié)構(gòu)扭王字塊護(hù)面接岸直立岸壁采用與

52、碼頭段相同的結(jié)構(gòu)方案。斜坡堤結(jié)構(gòu)型式為斜坡式拋石堤，設(shè)計(jì)為基本不越浪，斜坡堤擋墻頂高程+8.0m。堤頂設(shè) L型漿砌塊石擋墻。擋墻底寬 2.4m，頂高程為+5.0m，擋墻頂寬為 1.0m，頂高程為+8.0m。斜坡堤坡面依次為 4.5t（5.5t）扭王字塊、300500kg 墊層塊石和 50100kg 塊石墊層，護(hù)底塊石重量取 300500kg，護(hù)底長度為 5m10m。堤心拋填開山石（含泥量10%），在堤內(nèi)側(cè)安放 800kg塊石護(hù)面，下設(shè) 50100kg 塊石墊層，坡度取 1：1.5，設(shè) 100150kg 塊石護(hù)底。3 3、斜坡式結(jié)構(gòu)柵欄板護(hù)面、斜坡式結(jié)構(gòu)柵欄板護(hù)面內(nèi)側(cè)護(hù)面采用柵欄板結(jié)構(gòu)，其余部分

53、與扭王字塊護(hù)面方案相同。該工程為杏樹街道黑島陸島交通碼頭 300GT 泊位工程。碼頭頂面高程為 5.5m，碼頭前沿水深為-3.95m。4.2 作用分類及計(jì)算作用分類及計(jì)算4.2.1 永久作用永久作用【設(shè)計(jì)條件設(shè)計(jì)條件】（一）設(shè)計(jì)船型設(shè)計(jì)船型見表 3-1。（二）結(jié)構(gòu)安全等級沉箱結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算第 31 頁 共 76 頁本項(xiàng)目水工建筑物的建設(shè)種類和安全等級見表 4-1。水工建筑物的建設(shè)種類和安全等級水工建筑物的建設(shè)種類和安全等級（表表 4 4-1-1）序號(hào)建設(shè)內(nèi)容規(guī)模安全等級1新建 300GT 泊位1 個(gè) 300GT 泊位、碼頭長 55m二級2斜坡道29m二級3斜坡堤300m二級4疏港道路1016m（

54、三）自然條件1、設(shè)計(jì)水位：見第一章。2、地質(zhì)資料：碼頭基床底面全部坐落在風(fēng)化巖上面，風(fēng)化巖承載力設(shè)計(jì)值 f,= 500kPa。3、地震設(shè)計(jì)強(qiáng)度為 6 級。（四）材料中度標(biāo)準(zhǔn)值材料重度標(biāo)準(zhǔn)值見表。材料重度和內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值（表 4-2）材 料 名 稱重度 kN/m3內(nèi)摩擦角 水上水下砼胸墻 C352414鋼筋砼沉箱 C352515開山石181145（五）水工建筑物主尺度水工建筑物主尺度見表 4-3。水工建筑物主尺度表（表 4-3）水工建筑物設(shè)計(jì)頂高程(m）設(shè)計(jì)底高程（m）尺度（m）備注碼頭5.5-3.75442.1（2.45）長寬高（方塊方案）456.65長寬高（沉箱方案）斜坡道2.0-3.754

55、56.25長寬高（沉箱方案）沉箱結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算第 32 頁 共 76 頁一一、結(jié)構(gòu)自重力結(jié)構(gòu)自重力1、極端高水位情況項(xiàng)目計(jì)算式GikNXimGiXikN m沉箱前、后面板0.3 4 6.65 15119.75.56+ 0.95 = 6.51779.?74沉箱側(cè)板0.3 4.4 6.3 151?4.74? 3.3 = 6.68?3.?84沉箱底板4.4 0.35 4 159?.43.3304.9?沉箱前趾1? 0.35+ 0.55 0.8 4 15?1.60.48.64沉箱豎模角4 1? 0.?6.1 0.1 157.81.? ? + 5.4 ? = 13.?10?.96沉箱底模角?4 1? 0.

56、?3.4 0.1 151.981.?+ 5.4 = 6.613.068沉箱內(nèi)填石4 5.9 3 11778.83.3?570.04胸墻 14 5.8 5.5 5.36 ?477.95?0.86?.3616胸墻 24 5.8 5.36 ?.5 149?8.9?80.8743.14?4沉箱上填石 13 4 5.5 5.36 1830.?41.5 + ?.0 + 0.8 = 4.3130.03?沉箱上填石 23 4 5.36 ?.5 11377.5?1.5 + ?.0 + 0.8 = 4.316?3.336沉箱前趾填石0.8 4 6.1 11?14.7?0.485.888?776.387?46.95

57、每延米自重作用?776.38/5.8478.691?49.472、設(shè)計(jì)高水位情況項(xiàng)目計(jì)算式GikNXimGiXikN m沉箱前、后面板0.3 4 6.65 15119.75.56+ 0.95 = 6.51779.?74沉箱側(cè)板0.3 4.4 6.3 151?4.74? 3.3 = 6.68?3.?84沉箱底板4.4 0.35 4 159?.43.3304.9?沉箱前趾1? 0.35+ 0.55 0.8 4 15?1.60.48.64沉箱豎模角4 1? 0.?6.1 0.1 157.81.? ? + 5.4 ? = 13.?10?.96沉箱底模角?4 1? 0.?3.4 0.1 151.981.

58、?+ 5.4 = 6.613.068沉箱內(nèi)填石4 5.9 3 11778.83.3?570.04胸墻 14 5.8 5.5 4.?6 ?4690.43?0.855?.3456胸墻 24 5.8 4.?6 ?.5 14571.6480.8457.3184沉箱上填石 13 4 5.5 4.?6 18?67.841.5 + ?.0 + 0.8 = 4.31151.71?沉箱上填石 23 4 4.?6 ?.5 11?3?.3?1.5 + ?.0 + 0.8 = 4.3998.976沉箱前趾填石0.8 4 6.1 11?14.7?0.485.88831?3.987848.43沉箱結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算第 33 頁

59、 共 76 頁每延米自重作用31?3.98/5.8538.6?1353.183、設(shè)計(jì)低水位情況項(xiàng)目計(jì)算式GikNXimGiXikN m沉箱前、 后面板 10.3 4 （?.5 0.?） ?5695.56+ 0.95 = 6.51449.19沉箱前、 后面板 20.3 4 （0.? + 4.15） 1578.35.56+ 0.95 = 6.51509.733沉箱側(cè)板 10.3 4.4 ?.5 0.? ?575.9? 3.3 = 6.6500.94沉箱側(cè)板 20.3 4.4 4.35 0.35 1579.? 3.3 = 6.65?.7?沉箱底板4.4 0.35 4 159?.43.3304.9?沉

60、箱前趾1? 0.35+ 0.55 0.8 4 15?1.60.48.64沉箱豎模角 14 1? 0.? ?.5 0.? ?54.61.? ? + 5.4 ? = 13.?60.7?沉箱豎模角 24 1? 0.? 4.35 0.45 154.681.? ? + 5.4 ? = 13.?61.776沉箱底模角?4 1? 0.?3.4 0.1 151.981.?+ 5.4 = 6.613.068沉箱內(nèi)填石 14 ?.3 0.? 3 18778.83.3?570.04沉箱內(nèi)填石 24 4.35 0.55 3 11501.63.31655.?8胸墻4 5.8 5.5 ?.5 ?41670.40.8133