港口海岸及近海工程畢業(yè)設(shè)計(jì)

重力式碼頭工程 畢業(yè)設(shè)計(jì)第一章、碼頭設(shè)計(jì)資料1.1建筑物的種類和等級(jí)1.1.1 建筑物的種類：依據(jù)總平面布置和工藝要求，本工程碼頭為10萬(wàn)噸級(jí)集裝箱泊位，碼頭水工結(jié)構(gòu)按?？?0萬(wàn)噸級(jí)集裝箱船舶設(shè)計(jì)。本工程?hào)|端與客運(yùn)碼頭毗鄰。為了形成碼頭陸域，東端設(shè)有斜坡拋石護(hù)岸；形成連續(xù)岸壁。1.1.2 建筑物等級(jí)碼頭：集裝箱泊位工程屬于一般港口的主要建筑物，按“規(guī)范”規(guī)定，結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)。護(hù)岸：本期工程建設(shè)時(shí)，需在碼頭東端前沿線與現(xiàn)有陸域之間設(shè)置護(hù)岸，按三級(jí)建筑物設(shè)計(jì)。1.2 建筑物的主要尺度碼頭共長(zhǎng)324m（包括工作船泊位后方 20m）；碼頭面高程為8.0m；碼頭底高程為-17.50m。東護(hù)岸長(zhǎng)235m。1.2.1 設(shè)計(jì)船型尺度設(shè)計(jì)船型的主要尺度見(jiàn)表 1-1。表1-1船舶船舶噸級(jí)DWT主要尺度（m）（t）備注類型總長(zhǎng)型寬型深滿載吃水散貨船5000022532.318.013.0集裝箱船舶5000029432.321.713.0集裝箱船舶10000034742.824.414.51.3自然條件1.3.1 氣象1重力式碼頭工程 畢業(yè)設(shè)計(jì)根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀笳?1968～1980年的觀測(cè)資料統(tǒng)計(jì)：1.3.2 氣溫：屬于亞熱帶海洋性氣候。年平均氣溫： 20.8 ℃平均最高氣溫： 21.3℃平均最低氣溫： 20.3℃極端最高氣溫： 38.5℃（1979.8.5）極端最低氣溫： 2.7℃（1977.1.31）日最高氣溫：≥30℃，平均年出現(xiàn)日數(shù)為105.3天日最高氣溫：≥35℃，平均年出現(xiàn)日數(shù)為7.9天1.3.3降水年平均降水量：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）降水多集中于4～8月份，月平均降水均超過(guò)100mm，這五個(gè)月降水量占全年總降水量67%，其中6月份降水量最大。平均年降水日數(shù)：128.7天降雨強(qiáng)度≥中雨的年平均降雨天數(shù)為32.7天降雨強(qiáng)度≥大雨的年平均降雨天數(shù)為12.4天降雨強(qiáng)度≥暴雨的年平均降雨天數(shù)為3.6天1.3.4風(fēng)況據(jù)1975～1979年氣象臺(tái)每日24次觀測(cè)資料統(tǒng)計(jì)，其常風(fēng)向與強(qiáng)風(fēng)向均為NE，出現(xiàn)頻率為14.86%，全年≥6級(jí)平均出現(xiàn)158小時(shí)，頻率為0.15%，≥7級(jí)平均出現(xiàn)3.8小時(shí)。詳見(jiàn)風(fēng)頻率統(tǒng)計(jì)表1-2和總平面圖中的風(fēng)玫瑰圖。2重力式碼頭工程 畢業(yè)設(shè)計(jì)氣象站 1975～1979年風(fēng)頻率統(tǒng)計(jì)表表1-2風(fēng)級(jí)0.3-5.45.5-7.98.0-10.7≥10.8合計(jì)風(fēng)向頻率（m/s）（m/s）（m/s）（m/s）（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合計(jì)91.86.801.160.1599.91臺(tái)風(fēng)及熱帶風(fēng)暴：本地區(qū)經(jīng)常受臺(tái)風(fēng)（含熱帶風(fēng)暴，強(qiáng)熱帶風(fēng)暴）襲擊，幾乎每年 7～10月都受臺(tái)風(fēng)影響。 1958～1980年23年中，影響本地的臺(tái)風(fēng)共68次，平均每年 3次。出現(xiàn)最多的是 1961年，共6次。68次臺(tái)風(fēng)過(guò)程中，當(dāng)?shù)刈畲箫L(fēng)級(jí)≥ 9級(jí)（風(fēng)速20.8m/s）出現(xiàn)10次。1973年7月，7301號(hào)臺(tái)風(fēng)路經(jīng)廈門，實(shí)測(cè)最大風(fēng)速為 30m/s，風(fēng)向?yàn)閃SW。1952年以來(lái)，實(shí)測(cè)最大臺(tái)風(fēng)風(fēng)速為 38m/s，風(fēng)向?yàn)镋SE，5903號(hào)臺(tái)風(fēng)路經(jīng)本3重力式碼頭工程 畢業(yè)設(shè)計(jì)海區(qū)時(shí)瞬時(shí)最大風(fēng)速達(dá) 60m/s，出現(xiàn)于1959年8月23日。1.3.5 霧況該地區(qū)年平均霧日為 22.4天，最多為36天（1973年），最少為8天1971年）。每年霧日多集中在2～4月，夏、秋兩季很少出現(xiàn)。能見(jiàn)度小于1km的大霧平均每年出現(xiàn)3.7天。1.3.6相對(duì)濕度：每年3月～8月較潮濕，10月至翌年2月較為干燥。年平均相對(duì)濕度為78%，6月份平均相對(duì)濕度最小為67%。1.4 水文1.4.1 潮位本海區(qū)屬規(guī)則半日潮，其潮汐性質(zhì)參數(shù)為（ H01+HK1）/HM2=0.34本設(shè)計(jì)所有潮位值及高程均從當(dāng)?shù)乩碚撟畹统泵嫫鹚恪?.4.2 潮位特征值：據(jù)1957～1983年驗(yàn)潮站資料統(tǒng)計(jì)：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?yè)?jù)1907～1983年資料得出：最高高潮位： 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 設(shè)計(jì)水位：設(shè)計(jì)高水位： 6.14m設(shè)計(jì)低水位： 0.72m4重力式碼頭工程 畢業(yè)設(shè)計(jì)極端高水位： 7.34m極端低水位：-0.22m1.4.4乘潮水位：乘潮水位見(jiàn)表 1-3。乘潮水位統(tǒng)計(jì)表表1-3頻率（%）506070809095延時(shí)乘潮水位（m）乘潮一小時(shí)5.415.295.154.984.764.58乘潮二小時(shí)5.165.054.934.784.594.44乘潮三小時(shí)4.794.714.64.484.314.2乘潮四小時(shí)4.324.264.194.13.983.861.4.5 潮流港區(qū)潮流性質(zhì)屬正規(guī)半日潮流， 潮流為往復(fù)流，據(jù)1993年4月水文測(cè)驗(yàn)測(cè)流資料，附近泊位碼頭前沿及進(jìn)港航道漲急垂線平均流向 250°～320°，垂線平均最大流速大潮0.88～1.l0m/s，小潮0.36～0.61m/s，落急垂線平均流向75°～120°，最大垂線平均流速大潮1.03～1.36m/s，小潮0.66～0.74m/s，落潮流速大于漲潮流速，最大流速均發(fā)生在高潮前后2～3小時(shí)。1.4.6 波浪1、波浪概況根據(jù)港區(qū)的地理位置分析，本港區(qū)主要受 ESE、SE向外海傳入涌浪（順浪）和WNW～E向小風(fēng)區(qū)波浪控制。2、設(shè)計(jì)波浪本碼頭設(shè)計(jì)波浪要素取小風(fēng)區(qū)波浪計(jì)算結(jié)果。碼頭前 50年一遇波要素。碼頭：正向浪為NNE（NE）向，五十年一遇，設(shè)計(jì)高水位（ 6.14m）H1%=3.2m，T=5.5s。5重力式碼頭工程 畢業(yè)設(shè)計(jì)護(hù)岸：東護(hù)岸，E向浪，25年一遇，H5%=2.0m，T=5.0s （設(shè)計(jì)高水位）；其余參見(jiàn)水文波浪表格重現(xiàn)期50年一遇波向水位H1%.（m，）H13%.（m，）T（s）NNW極端高水位271.95.2設(shè)計(jì)高水位2.71.95.2（N）設(shè)計(jì)低水位2.41.75.0NNE極端高水位3.22.25.5設(shè)計(jì)高水位322.25.5（NE）設(shè)計(jì)低水位2.92.05.3E極端高水位3.52.45.8設(shè)計(jì)高水位3.42.45.8（ENE）設(shè)計(jì)低水位3.02.15.4重現(xiàn)期25年一遇波向水位H1%.（m，）H13%.（m，）T（s）NNW極端高水位2.01.34.8設(shè)計(jì)高水位2.01.34.8（N）設(shè)計(jì)低水位1.81.24.6NNE極端高水位2.61.85.1設(shè)計(jì)高水位2.61.85.1（NE）設(shè)計(jì)低水位2.41.75.0E極端高水位2.51.75.0設(shè)計(jì)高水位2.51.75.0（ENE）設(shè)計(jì)低水位2.31.64.86重力式碼頭工程 畢業(yè)設(shè)計(jì)重現(xiàn)期10年一遇波向水位H1%.（m，）H13%.（m，）T（s）NNW極端高水位1.51.03.8設(shè)計(jì)高水位1.51.03.8（N）設(shè)計(jì)低水位1.41.03.8NNE極端高水位2.21.54.6設(shè)計(jì)高水位2.11.54.6（NE）設(shè)計(jì)低水位2.01.44.4E極端高水位2.51.34.3設(shè)計(jì)高水位2.51.34.3（ENE）設(shè)計(jì)低水位2.31.24.21.4.7 作業(yè)天數(shù)1、碼頭作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：風(fēng)：≤6級(jí)霧：能見(jiàn)度≥1km雨：≤小雨浪：順浪：H4%≤1.5m T ≤6s橫浪：H4%≤1.2m T ≤6s2、作業(yè)天統(tǒng)計(jì)結(jié)果：碼頭年作業(yè)天為 318天。1.5 地質(zhì)根據(jù)本工程地質(zhì)勘察資料，擬建場(chǎng)地水域泥面標(biāo)高一般在0.41～-8.04米之間，地形呈南高北低趨勢(shì)?？辈旖Y(jié)果表明，巖土層分布較為簡(jiǎn)單，一般上部為海相成因的淤泥土層，中部為殘積土層，下部為強(qiáng)（中）風(fēng)化巖。現(xiàn)按地層特點(diǎn)及分布規(guī)律7重力式碼頭工程 畢業(yè)設(shè)計(jì)分述如下：①1流泥：灰色～深灰色，流塑狀，高塑性，含有腐植物，一般分布于泥面表層，全區(qū)均見(jiàn)，厚度0.5～5.0米不等，底標(biāo)高-6.99～-12.97米不等，平均標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N＜1擊。2淤泥：灰～深灰色，流塑～軟塑狀，高塑性，夾砂斑，含有機(jī)質(zhì)及少量的碎貝殼，夾有流泥、淤泥混砂、淤泥質(zhì)粘土、中粗砂、孤石、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土等透鏡體，局部混較多的碎貝殼及細(xì)砂，該層全區(qū)均見(jiàn)，最厚處位于MB13孔處厚約19.3米，最薄處位于MB34孔處厚約2.1米。底標(biāo)高一般為-11.04～-31.23米不等。平均標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N=1.5擊。②殘積土：灰白～褐黃色，堅(jiān)硬狀，局部為可塑或硬塑狀，中塑性，含較多的石英顆粒，具有基巖的殘余結(jié)構(gòu)，土質(zhì)不均。該層分布較為廣泛，局部缺失，厚度變化較大，其中尤以 M50及M34孔處厚度最大，達(dá)10～13m不等，最薄處缺失或僅為0.4m左右。底標(biāo)高一般為-18.17～-31.23米不等，平均標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N=39.7擊。在該層頂部和淤泥質(zhì)土層底部分布有相當(dāng)數(shù)量的微風(fēng)化花崗巖孤石，（本次勘察表明：MB3、MB4、MB21、MB31、MB43、MB46等孔均有孤石揭示），已鉆穿孤石厚度約0.6～3.0米不等。③強(qiáng)風(fēng)化花崗巖：褐黃夾灰白色，風(fēng)化程度不均上部風(fēng)化較強(qiáng)烈，原巖結(jié)構(gòu)清晰，主要成份為風(fēng)化的長(zhǎng)石、石英和云母等礦物，長(zhǎng)石和云母已大部分風(fēng)化變質(zhì)，下部一般為碎塊狀，巖塊多數(shù)手掰易碎，遇水易崩解軟化。該層平均標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N＞50擊，該層強(qiáng)風(fēng)化巖位于1-1及2-2剖面巖面出露為全區(qū)較高點(diǎn)，一般為-14～-17米。而31-31剖面及其剖面附近處（4-2剖面中M44～K9段）達(dá)-11～-14米，為碼頭區(qū)淺點(diǎn)段，其余一般都在-20～-26米不等，最深處達(dá)-36米（M50孔）?？傊瑥?qiáng)風(fēng)化巖面分布較為復(fù)雜，大致呈鋸齒狀，高低不等分布，總趨勢(shì)為中間高，東西兩頭低。8重力式碼頭工程 畢業(yè)設(shè)計(jì)④中風(fēng)化花崗巖：褐黃色～青灰色，原巖花崗結(jié)構(gòu)清晰，主要成份為長(zhǎng)石、石英和云母等礦物，節(jié)理和裂隙發(fā)育，巖樣堅(jiān)硬，錘擊可碎，巖芯采取率為 35%～98%左右，出露頂標(biāo)高為-12.35米～-37.69米不等。鉆孔剖面圖、柱狀圖以及各巖土層單元的物理、力學(xué)性指標(biāo)統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)下頁(yè)圖表。1.6 地震本區(qū)基本地震烈度為 7度（0.15g）。9重力式碼頭工程 畢業(yè)設(shè)計(jì)土層主要物理、力學(xué)性指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表天塑性界限直剪試驗(yàn)三軸剪切試驗(yàn)三軸剪切試驗(yàn)指標(biāo)內(nèi)土天然然孔粘快快固固摩總應(yīng)力總應(yīng)力有效應(yīng)層土含水重隙塑性液性聚液限剪剪快快擦粘聚力內(nèi)摩擦力粘聚編名率度比指數(shù)指數(shù)力%CqΦqCcqΦcq角C角力號(hào)w%γwLIp%ILCe/項(xiàng)目kN/m3kPa度kPa度kPaΦkPaΦ（度）CkPa（度）件數(shù)1292020129129129202022流最大值117.414.92.9465.134.83.3860.01012.4①最小值85.213.82.3450.924.71.7320.0612.21泥平均值92.414.52.5357.929.92.1640.0812.3變異系數(shù)0.080.020.050.050.060.120.300.350.01

固結(jié)系數(shù)自然休止角標(biāo)有效應(yīng)壓縮壓縮垂直水平壓縮貫力內(nèi)摩系數(shù)模量指數(shù)干水下?lián)鬋vCH擦角a0.1-0.2Es0.1-0.2CcαCαω?cái)?shù)-3-3/-1×10×10ΦMPaMPacm2/scm2/skPa度度N63.5（度）（擊）1414111092.662.020.601.26<11.661.340.601.26<12.081.660.601.26<10.160.12件數(shù)76531331376576576516016010710744333317717747463348淤最大值87.216.42.5165.735.22.66121.61315.16.02.88.014.57.026.72.612.911.041.920.913.0①2最小值55.214.21.5637.817.61.0120.0512.74.00.04.013.43.022.30.921.230.260.580.381.0泥平均值72.215.12.0754.427.71.6550.1814.45.31.16.313.84.725.21.871.690.761.120.681.5變異系數(shù)0.080.030.080.090.100.140.393.590.210.040.180.330.040.450.100.180.170.210.270.160.39件數(shù)77505077777724242222434319191526殘最大值26.720.00.9234.215.00.755824.84227.00.614.7014.5713.950.2450.0②積最小值17.617.60.6025.410.10.111915.61820.60.382.908.337.560.1829.0土平均值21.718.70.7428.612.10.433121.62624.50.473.7410.8610.810.2039.7變異系數(shù)0.090.020.070.050.100.350.290.110.220.080.110.100.190.190.090.14件數(shù)288強(qiáng)最大值>50③風(fēng)最小值48.0化平均值50.0變異系數(shù)0.0010重力式碼頭工程 畢業(yè)設(shè)計(jì)土層地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值區(qū)域土名地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值（KPa）①2淤泥25碼頭②殘積土240③強(qiáng)風(fēng)化巖500①2淤泥25護(hù)岸②殘積土250③強(qiáng)風(fēng)化巖500中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院 1重力式碼頭工程 畢業(yè)設(shè)計(jì)1.7工藝荷載1.7.1 堆貨荷載：2碼頭堆貨均布荷載：碼頭前沿 15.5m寬度內(nèi)為q1=30KN/m，其后為2q2=60KN/m。1.7.2 設(shè)備荷載：（1）岸機(jī)集裝箱裝卸橋：軌距×基距 =30m×16m，最大輪壓800KN/輪，每腿8輪。輪距1.2m。（2）40t門座起重機(jī)：軌距×基距=10.5m×12m，最大輪壓280KN/輪，每腿12輪。（3）流動(dòng)機(jī)械：10t叉車及25t輪胎吊荷載分別參見(jiàn)“港口工程荷載規(guī)范”表 C.8和表C.5。55t載重汽車見(jiàn)“規(guī)范”29頁(yè)表8.0.2。中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院 2重力式碼頭工程 畢業(yè)設(shè)計(jì)第二章、碼頭結(jié)構(gòu)選型2.1 碼頭結(jié)構(gòu)根據(jù)地質(zhì)資料及本地區(qū)的施工經(jīng)驗(yàn)和施工工藝， 在多方案比選的基礎(chǔ)上，碼頭主要考慮了重力式沉箱結(jié)構(gòu)。方案一是帶卸荷板的填石沉箱結(jié)構(gòu)，重量控制在2400t內(nèi)；沉箱縱向長(zhǎng)22.58m，底寬12.15m；方案二為不帶卸荷板的填石沉箱結(jié)構(gòu)，沉箱重量控制在 2400t，沉箱縱向長(zhǎng)18.25m，底寬15.85m。二者比較起來(lái)各有其優(yōu)勢(shì)，具體見(jiàn)下表。方案二具有碼頭結(jié)構(gòu)更合理，碼頭重心低，封倉(cāng)板與沉箱連成整體，抗震性能好。且工期較短，施工簡(jiǎn)便，其工程造價(jià)與方案一相比較少，故本階段推薦方案二。碼頭結(jié)構(gòu)方案比較表帶卸荷板的沉箱方案（方案一）不帶卸荷板的沉箱方案（方案二）沉箱17個(gè)15980m3沉箱21個(gè)19740m3主蓋板及卸荷板204塊10195m3頂蓋板252塊8002m3要胸墻8262m3胸墻378m3工拋石棱體及箱內(nèi)填石123366m3拋石棱體及箱內(nèi)填石132473m3程基床拋石87241m3基床拋石97102m3量33挖泥52.74萬(wàn)m挖泥54.03萬(wàn)m基槽炸巖460m3基槽炸巖420m3工程費(fèi)23.61萬(wàn)元/m24.89萬(wàn)元/m主1、當(dāng)?shù)毓こ贪篙^多。1、當(dāng)?shù)匾延泄こ贪咐?。外地工程案例要較多。優(yōu)2、沉箱長(zhǎng)度較長(zhǎng)，碼頭整體性好，2、沉箱較短，沉箱個(gè)數(shù)略多，碼頭結(jié)沉箱個(gè)數(shù)略小。 構(gòu)受力更合理。缺點(diǎn)3、沉箱混凝土用量略少。3、沉箱混凝土用量略多。2.2 護(hù)岸結(jié)構(gòu)中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院 3重力式碼頭工程 畢業(yè)設(shè)計(jì)本護(hù)岸為Ⅲ級(jí)建筑物?；诋?dāng)?shù)厥县S富，價(jià)格便宜，為方便施工，便于陸域形成，本著經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)原則，護(hù)岸結(jié)構(gòu)型式為斜坡拋石護(hù)岸。據(jù)鉆孔資料揭示，東護(hù)岸所處位置淤泥層較厚；東護(hù)岸淤泥平均厚約16m，且分布不均勻。在M88、M87孔處淤泥層厚達(dá)23.8m；鑒于地質(zhì)資料情況，本階段共做兩個(gè)方案比選。方案一，為了基礎(chǔ)穩(wěn)定，先挖除6.0m厚淤泥，而后鋪砂墊層，打塑料排水板加固地基。方案二，基礎(chǔ)采用大開(kāi)挖。在保證現(xiàn)有岸坡穩(wěn)定的前提下，在距陸側(cè)一定距離外的地段，將殘積土以上的淤泥層挖除換填開(kāi)山石，形成護(hù)岸。護(hù)岸的上部結(jié)構(gòu)均采用帶擋浪墻的拋石斜坡堤形式。方案一：堤心為10-100kg塊石，外側(cè)邊坡1：2.5，東護(hù)岸護(hù)面采用安放450-550kg塊石護(hù)面，壓腳為100-150kg塊石，堤頂設(shè)漿砌塊石擋墻，堤內(nèi)側(cè)設(shè)倒濾層結(jié)構(gòu)，后方回填中砂和開(kāi)山石。方案二：堤心大部分采用開(kāi)山石，在1.0m以上及外坡墊層采用10-100kg塊石，外側(cè)邊坡1：1.5，東護(hù)岸護(hù)面為1.0t四腳空心方塊，其余同方案一。由于東護(hù)岸為規(guī)劃工作船碼頭陸域，工作船泊位采用躉船結(jié)構(gòu)形式。方案一外側(cè)邊坡1：2.5，勢(shì)必帶來(lái)?yè)螚U跨度較大，結(jié)構(gòu)處理有一定難度。故東護(hù)岸采用方案二較為適宜。2.3 結(jié)構(gòu)概述碼頭設(shè)計(jì)方案一為帶卸荷板的重力式沉箱填石方案，沉箱底寬12.15m；方案二為不帶卸荷板的重力式填石方案， 沉箱底寬15.85m，按當(dāng)?shù)厥┕つ芰Τ料渲亓烤?2400t控制?；埠穸龋焊鶕?jù)地質(zhì)報(bào)告，碼頭持力層選在強(qiáng)風(fēng)化巖層，由于該層埋深起伏較大，基床平均厚約 8.5m，基床最小厚度為2.0m。2.3.1 帶卸荷板的重力式沉箱填石方案（方案一）沉箱碼頭主要構(gòu)件為預(yù)制安裝鋼筋混凝土沉箱， 預(yù)制安裝鋼筋混凝土卸荷板和現(xiàn)澆混凝土胸墻。中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院 4重力式碼頭工程 畢業(yè)設(shè)計(jì)預(yù)制沉箱為15個(gè)倉(cāng)格，沉箱高為17.3m，底寬12.15m，其中前趾長(zhǎng)1.0m；沉箱每個(gè)倉(cāng)格尺寸為4.2×3.3m；沉箱前墻厚0.40m，后墻厚0.35m，側(cè)墻厚0.35m，隔墻厚0.25m，每個(gè)沉箱縱向長(zhǎng)為22.58m，單個(gè)沉箱混凝土用量3為940m，重量2350t。本碼頭長(zhǎng)324m，用14個(gè)沉箱，另外，為了后建碼頭及護(hù)岸的連接，碼頭東端予留3個(gè)沉箱，共用17個(gè)沉箱，碼頭前沿水深-17.50m。碼頭沉箱頂標(biāo)高為1.80m，卸荷板頂標(biāo)高3.60m，胸墻頂標(biāo)高為8.0m。3沉箱上卸荷板厚1.80m，后懸臂長(zhǎng)3.10m，混凝土用量71m，可用200噸起重船吊運(yùn)。本工程共用卸荷板102塊。單個(gè)沉箱上6塊卸荷板。碼頭胸墻共分14段；每段長(zhǎng)22.61m；每個(gè)沉箱長(zhǎng)為1個(gè)結(jié)構(gòu)段。胸墻底高程為3.60m，頂寬考慮裝卸橋前軌位置取為4.0m。碼頭胸墻為現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)。在胸墻上主要設(shè)置的碼頭設(shè)備有：門機(jī)裝卸橋前軌道、系船柱、橡膠護(hù)舷、橡膠舷梯、護(hù)輪坎、系網(wǎng)環(huán)、門機(jī)接電箱井、上水栓井等。碼頭基床頂寬為17.15m，持力層為強(qiáng)風(fēng)化巖層。碼頭后方設(shè)拋石棱體和混合倒濾層，考慮到裝卸橋后軌道梁的基礎(chǔ)及棱體施工方便，故采用一級(jí)拋石棱體。2.3.2 不帶卸荷板的重力式填石方案（方案二）根據(jù)當(dāng)?shù)匾延械氖┕すに嚰肮こ虒?shí)踐，沉箱重量控制在2400t內(nèi)，碼頭主要構(gòu)件為預(yù)制安裝的鋼筋混凝土沉箱，預(yù)制安裝封倉(cāng)蓋板和現(xiàn)澆混凝土胸墻。預(yù)制沉箱為12倉(cāng)格，沉箱重2350t，高17.5m，底寬15.85m，前后趾長(zhǎng)1.0m，每個(gè)倉(cāng)格尺寸為4.2m×4.2m；沉箱前墻厚0.40m，側(cè)墻厚0.35m，隔墻厚0.25m，每個(gè)沉箱縱向長(zhǎng)為18.25m，單個(gè)沉箱混凝土用量為940m3。共用21個(gè)沉箱。本碼頭沉箱頂標(biāo)高為2.0m，蓋板頂標(biāo)高為3.2m，胸墻頂高程為8.0m。沉箱上蓋板厚1.2m，每個(gè)沉箱上12塊蓋板，單塊蓋板重50t，本工程共用252塊蓋板。碼頭胸墻為現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)， 墻體底高程為4.0m，頂寬4.0m，一個(gè)沉中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院 5重力式碼頭工程 畢業(yè)設(shè)計(jì)箱為一個(gè)結(jié)構(gòu)段，胸墻上設(shè)置各種碼頭設(shè)備。碼頭后方設(shè)拋石棱體和混合倒濾層。采用一級(jí)拋石棱體。碼頭設(shè)備布置情況，基礎(chǔ)處理，主要外力及設(shè)計(jì)結(jié)果均參考方案一相同章節(jié)。2.3.3 基礎(chǔ)處理本工程基礎(chǔ)處理采用大開(kāi)挖換填基礎(chǔ)，基礎(chǔ)持力層為強(qiáng)風(fēng)化巖層。據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告揭示：碼頭區(qū)域內(nèi)強(qiáng)風(fēng)化巖面以上大致可分為兩個(gè)土層。據(jù)此，選擇基槽開(kāi)挖邊坡。殘積土層（含粘土層及砂層），基槽邊坡取為1：2；淤泥層，基槽邊坡取為 1：4?；膊捎?0～100kg塊石。基床頂寬方案一為 17.15m，方案二為20.85m?；睬凹?.0m，后肩2.0m?；埠粚?shí)采用爆夯和錘夯兩種施工工藝。為降低造價(jià)，加快施工進(jìn)度，基床夯實(shí)應(yīng)盡可能多地采用爆夯。但表層仍需錘夯?；舱桨础耙?guī)范”執(zhí)行。在爆夯地段每次層厚及炸藥量應(yīng)嚴(yán)格控制，以保證安全。中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院 6重力式碼頭工程 畢業(yè)設(shè)計(jì)第三章、碼頭力學(xué)計(jì)算3.1 主要外力該工程主要外力，除碼頭面承受工藝機(jī)械及堆貨荷載之外，還承受：系纜力—當(dāng)100000噸級(jí)集裝箱船?？繒r(shí)，在9級(jí)風(fēng)（風(fēng)速V=22m/s）和水流共同作用下，按“規(guī)范”計(jì)算，系船力為1350KN。系船柱選用1500KN。船舶撞擊力—100000噸級(jí)集裝箱船靠岸時(shí)，按“規(guī)范”計(jì)算，撞擊能為1062KN·m。停泊在碼頭的船在逃跑波高作用下，對(duì)碼頭的撞擊能，尚無(wú)成熟的計(jì)算方法。許多工程都用模型試驗(yàn)測(cè)定。本工程尚無(wú)試驗(yàn)。參考有關(guān)資料計(jì)算，作用在一個(gè)護(hù)舷的撞擊能為1170KN·m，據(jù)此選用護(hù)舷SUS1450H，RH型，2鼓1板，設(shè)計(jì)吸能量為1395KN·m，變形52.5%，反力為2434KN。由上述可見(jiàn)，停泊于碼頭的船舶，當(dāng)風(fēng)速大于 V=22m/s或波浪大于逃跑波高（H4%=1.6m，T=4.4s）時(shí)，船舶需離開(kāi)碼頭。3.2 結(jié)構(gòu)計(jì)算在各種荷載組合情況下，包括建筑物自重，墻后土壓力，船舶荷載，碼頭均布荷載，門機(jī)荷載，集裝箱裝卸橋荷載，流動(dòng)機(jī)械荷載，波浪力及地震慣性力等，以上荷載可能同時(shí)出現(xiàn)的荷載，采用最不利情況進(jìn)行組合。碼頭穩(wěn)定性驗(yàn)算種類：（1）墻身抗傾，抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算：（2）基床承載力驗(yàn)算：荷載種類：（1）永久作用：包括自重力及土壓力（2）可變作用：包括堆貨荷載，流動(dòng)機(jī)械荷載，集裝箱裝卸橋荷載及其產(chǎn)生土壓力，船舶荷載，波浪力等。持久作用效應(yīng)組合：（含設(shè)計(jì)高﹑低水位和極端高低水位）持久組合一：結(jié)構(gòu)自重（永久作用）+碼頭面荷載（主導(dǎo)可變作用）+系纜力（非主導(dǎo)可變作用）持久組合二：結(jié)構(gòu)自重（永久作用） +碼頭面荷載（主導(dǎo)可變作用）+中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院 7重力式碼頭工程 畢業(yè)設(shè)計(jì)波谷吸力（非主導(dǎo)可變作用）持久組合三：結(jié)構(gòu)自重（永久作用） +系纜力（主導(dǎo)可變作用）+碼頭均布荷載（非主導(dǎo)可變作用）持久組合四：結(jié)構(gòu)自重（永久作用） +波谷吸力（主導(dǎo)可變作用） +碼頭均布荷載（非主導(dǎo)可變作用）持久組合五：結(jié)構(gòu)自重（永久作用） +逃跑波高（主導(dǎo)可變作用） +系纜力（非主導(dǎo)可變作用） +碼頭均布荷載（非主導(dǎo)可變作用）計(jì)算方法及計(jì)算結(jié)果：嚴(yán)格遵照“規(guī)范”方法進(jìn)行計(jì)算，沿基床頂面，胸墻底面的抗滑抗傾均滿足規(guī)范要求。方案一：滑移及傾覆穩(wěn)定滿足抗力大于作用力。2 2最大基床應(yīng)力646KN/m，最小基床應(yīng)力94KN/m；方案二：滑移及傾覆穩(wěn)定滿足抗力大于作用力。2 2最大基床應(yīng)力667KN/m，最小基床應(yīng)力53.5KN/m。3.3 結(jié)構(gòu)計(jì)算內(nèi)容（1）計(jì)算內(nèi)容和方法嚴(yán)格遵照“規(guī)范”方法進(jìn)行計(jì)算，內(nèi)容主要有整體穩(wěn)定性驗(yàn)算及胸墻穩(wěn)定性驗(yàn)算，護(hù)面塊石及護(hù)底塊石驗(yàn)算等。（2）計(jì)算結(jié)果：設(shè)計(jì)低水位圓弧穩(wěn)定性系數(shù)γ 1=1.19地震穩(wěn)定性系數(shù)γ 2=1.032胸墻底壓力σ max=163.5kN/m σmin=0中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院 8重力式碼頭工程 畢業(yè)設(shè)計(jì)第四章、碼頭設(shè)備及附屬設(shè)施據(jù)船型資料及碼頭使用需要，對(duì)碼頭主要設(shè)備布置如下：系船柱：采用1500kN，每段胸墻一個(gè)，在船的首尾適當(dāng)加密間距以便操作。系船柱中心距碼頭前沿1.2米，共設(shè)系船柱13個(gè)。橡膠護(hù)舷：規(guī)格采用SUC1450H，RH，二鼓一板為一組，間距約為18m，護(hù)舷中心標(biāo)高