件雜貨碼頭總平面布置

1、百色港大旺作業(yè)區(qū) 2000DW件雜貨泊位總平面布置及結(jié)構(gòu)設計第三章總平面布置一、總平面布置原則(1)港口應根據(jù)客運量、貨運量、貨種、流向、集疏運方式、自然條件、安 全和環(huán)境保護等因素，合理劃分港區(qū)。(2)在布置港區(qū)時，應考慮風向及水流流向的影響。 對大氣環(huán)境污染較大的 港區(qū)宜布置在港口全年常風向的下風側(cè)；對水環(huán)境污染較大的港區(qū)或危險品港區(qū) 宜布置在港口的下游，并與其它港區(qū)或碼頭保持一定的安全距離.(3)港區(qū)總平面設計，應在港口總體規(guī)劃的基礎上，根據(jù)港區(qū)性質(zhì)、規(guī)模、 裝卸工藝要求，充分利用自然條件，遠近結(jié)合、合理布置港區(qū)的水域、陸域。(4)順岸式碼頭的前沿線位置，宜利用天然水深沿水流方向及自然地

2、形等 高線布置，并應考慮擴建時經(jīng)濟合理地連成順直岸線的可能。碼頭前應有可供船 舶運轉(zhuǎn)或回旋的水域。同時應考慮碼頭建成后對防洪、水流改變、河床沖淤變化、 岸坡穩(wěn)定及相臨泊位等的影響；(5)港區(qū)陸域平面布置和豎向設計，應根據(jù)裝卸工藝，港區(qū)自然條件、安全、 衛(wèi)生、環(huán)保、防洪、拆遷、土石方工程量和合理利用土地等因素合理確定，并應 與城市規(guī)劃和建港的外部條件相協(xié)調(diào)。 要節(jié)約用地，少拆遷。陸域前方應布置生 產(chǎn)性建、構(gòu)筑物及必要的生產(chǎn)輔助建筑物。其后布置生產(chǎn)輔助建筑物。生活區(qū)的 布置應符合城鎮(zhèn)規(guī)劃的要求并直接近作業(yè)區(qū)；(6)作業(yè)區(qū)內(nèi)部，應根據(jù)裝卸工藝流程和所需的碼頭、庫場、鐵路、道路及 其他建、構(gòu)筑物的數(shù)量

3、與布置上的要求， 按照以近期為主、并考慮到發(fā)展的可能 性合理布置；(7)作業(yè)區(qū)中建、構(gòu)筑物的布置應力求緊湊，但其相互間的距離必須符合現(xiàn) 行的建筑設計防火規(guī)范及其他有關(guān)的專業(yè)規(guī)范的要求。第22頁共85頁百色港大旺作業(yè)區(qū) 2000DW件雜貨泊位總平面布置及結(jié)構(gòu)設計二、高程及水深的確定(一)碼頭前沿設計水深.碼頭設計水位： 設計高水位：115.87m設計低水位：114.40m.碼頭前沿設計水深碼頭前沿設計水深，應保證設計船型安全通過、靠離和裝卸作業(yè)的順利進行， 根據(jù)河港工程總體設計規(guī)范(JTJ212-2006)第3.4.4條其水深按下式確定：Dm=T +Z +(3-1)式中：Dm-碼頭前7&設計水深

4、(m);T 船舶吃水(m),根據(jù)航道條件和運輸要求可取船舶設計吃水或枯 水期減載時的吃水。設計船型為進江海船時，船舶吃水還應考慮由于咸淡水密度 差而增加的吃水值，海水密度按1.025t/m3計；z龍骨下最小富裕深度(m,可按河港工程總體設計規(guī)范(JTJ212-2006)表4.4.4確定：擬建碼頭前沿河床底質(zhì)為土質(zhì)，設計船型載貨量 2000 c 500, 3000 ( DWT ,則由表中查得 Z =0.30m；z其他富裕深度(m。龍骨下最小富裕深度(成表3-1設計船型噸級DWTt )100 DWK500500 41234泊位利0.60 0.62 0.65 0.65 0.68 0.70 0.55

5、0.55 用率0.650.70.750.70.720.750.70.65在此設計中取值：- =0.65由以上可知 Pt=Psl=612382.23tN=0.653, 取1個泊位（二）泊位長度及碼頭長度.碼頭泊位長度按下式計算：L b =L+2d（3-4）式中：L設計船型長度（m）,取90md泊位富裕長度（m）,取12m其中：富裕長度根據(jù)河港工程總體設計規(guī)范普通泊位的富裕長度JTJ212-20061 3.3.2 條規(guī)定表3-3設計船型長度L（ m）L 40 40 VL 8585V L 150150V L 200富裕長度直立式碼頭581012 1518 20d（ m）斜坡碼頭或浮式碼頭891516

6、 2526 35注：相鄰兩泊位船型不同時，d值應按較大船型選取。第25頁共85頁百色港大旺作業(yè)區(qū) 2000DW件雜貨泊位總平面布置及結(jié)構(gòu)設計 0.65L+1.5d=64.5m取 114m四、水域布置根據(jù)河港工程總體設計規(guī)范可知：（一）船舶回旋水域回旋水域的設計水深取航道設計水深船舶回旋水域尺度表3-4適用范圍回旋圓直徑（m有掩護的水域，港作拖船條件較好，可借標定位2.0L無掩護的開敞水域或缺之港作拖船的港口2.5L允許借碼頭或轉(zhuǎn)頭燉協(xié)助轉(zhuǎn)頭的水域1.5L受水流影晌較大的港口，垂直水流方向的回旋水域覽度為（1.52.0 ） L;沿水流方向的長度為（2.53.0 ） L回旋水域?qū)挾龋?80m回旋水

7、域長度：270m（二）碼頭前沿停泊水域水流平緩河段的碼頭前沿停泊水域?qū)挾瓤扇?2倍設計船型寬度B 停=2B=216.232. 4m第26頁共85頁1為”父孝百色港大旺作業(yè)區(qū) 2000DW件雜貨泊位總平面布置及結(jié)構(gòu)設計（三）錨地此節(jié)依據(jù)河港工程總體設計規(guī)范JTJ212-2006,3.6條及附錄A相關(guān)內(nèi)容 確定。由于碼頭前沿水域面積廣大，水深也較大，經(jīng)比較擬選用拋錨系泊。依據(jù)規(guī)范附錄A.1.1條，拋錨系泊每錨位面積可按下式計算確定：(3-5)式中：Am錨位面積（m;S錨位沿水流方向長度（m）,可按表A.1.1 選取,S?。?.62.0）L,取 2L,為 180ma錨位寬度（m）,查附錄A表A.1.

8、1知，a取值范圍為（4.04.5）B,取 4.2B,為 68.04m。每錨位面積：Am -S a=180*68.04=12247.2 m2五、陸域布置（一）堆場、庫場面積計算1.堆場所需容量計算根據(jù)規(guī)范第4.11.1條相關(guān)內(nèi)容，件雜貨和散貨的倉庫或堆場所需的容量按 下式計算確定：(3-6)Qn Kbk KrE -td cTyk式中：E倉庫，堆場容量（t）；Kbk倉庫，堆場不平衡系數(shù)，與港口生產(chǎn)不平衡系數(shù)同，取為 1.35;Kr 貨物最大入庫，入場的百分比（）,依據(jù)裝卸手冊，取95%Tyk 倉庫，堆場年營運天數(shù)（d）,可取350-365d,根據(jù)氣象及水文資料，其可常年營運，取為360d;tdc

9、貨物在倉庫，堆場的平均堆存期 （d）,依據(jù)總體設計規(guī)范表4.11.3 ,平均堆存期為610d,在此取為8d;Qn 根據(jù)貨物類別確定的年吞吐量 40萬噸第27頁共85頁百色港大旺作業(yè)區(qū) 2000DW件雜貨泊位總平面布置及結(jié)構(gòu)設計=11400401041. 350. 9583602.堆場所需面積計算根據(jù)河港工程總體設計規(guī)范第 4.11.4條，堆、庫場面積由計算如下:(3-7)A 二q kk式中：A庫（場）總面積（nf）q單位有效面積的貨物堆存量（t/褶），堆場取q=4t/ itf倉庫取1.3t/ m2；kk 庫（場）總面積利用率，取 kk堆=75%堆場面積：A =倉庫面積：A =（二）進港道路港口

10、道路應根據(jù)運量、流向、貨種、運輸組織、地形、進線條件等進行設8105.44 0. 753294. 62=2701.8m21.3 0. 752=3898. 9m2計，并應滿足港口平面布置及裝卸工藝要求。港口道路與路網(wǎng)公路、城市道路 的接軌站和接線站，宜靠近港區(qū)。選線和線路布置應避免貨物的迂回和折返運輸, 并應減少道路的相互干擾。根據(jù)河港工程總體設計規(guī)范規(guī)定。確定后方堆場 主干道寬12m 次干道寬8m（三）輔助建筑物本港區(qū)的輔助建筑物包括：辦公樓、停車場、維修廠、港區(qū)內(nèi)生活福利設 施等。輔助生產(chǎn)建筑物及港區(qū)內(nèi)生活福利設施宜布置在陸域后方的輔助區(qū)。使用功能相近的輔助建筑、生活福利設施宜集中布置，并與

11、城市規(guī)劃協(xié)調(diào)。輔助 建筑物面積具體見總平面布置圖。第28頁共85頁 為”父孝百色港大旺作業(yè)區(qū) 2000DW件雜貨泊位總平面布置及結(jié)構(gòu)設計圖示說明表示名稱面積堆場2880倉庫 ;4032加油站132,停軌&1456食堂216職工宿舍468門衛(wèi)4活動中心384/辦公大樓2s8第29頁共85頁百色港大旺作業(yè)區(qū) 2000DW件雜貨泊位總平面布置及結(jié)構(gòu)設計第四章裝卸工藝流程設計一、設計原則(1)集裝箱碼頭裝卸船機械的選型應根據(jù)貨運量、船型、水位差、地形地質(zhì)、 碼頭型式和工藝布置形式等因素確定；(2)遵循和貫徹港口發(fā)展規(guī)劃。工程設計時，根據(jù)發(fā)展規(guī)劃的知道思想，遵 從長遠全面規(guī)劃，搞好工程近期實施與遠近結(jié)合

12、；(3)集裝箱碼頭堆場作業(yè)和裝卸車作業(yè)機械應根據(jù)貨運量、集疏運方式、堆場布置、碼頭型式和工藝布置形式經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟論證確定；(4)裝卸工藝系統(tǒng)的經(jīng)濟性，應既考慮其投資成本，又考慮營運成本；評價 其經(jīng)濟效益時，應兼顧港口自身和社會的全面效益。二、基本形式內(nèi)河港口的裝卸工藝方式與碼頭斷面型式密切相關(guān)， 主要取于港口所處河段 的水位特性、岸坡陡緩及所裝卸的貨物種類。按其特點有斜坡式碼頭裝卸工藝、 直立式碼頭裝卸工藝及浮碼頭裝卸工藝等三種基本形式。由于本設計的高低水位差小于8m,則采用直立式碼頭。三、設計主要參數(shù)規(guī)劃吞吐量： 40萬t設計船型：2000 噸級泊位年營運天數(shù)：350d作業(yè)班次：三班制四、裝卸

13、機械選擇(一)港口機械概況碼頭的裝卸機械以其在泊位的作業(yè)功能來劃分。主要包括：裝卸船機械、水平運輸機械、裝卸車機械、拆碼垛及船艙內(nèi)作業(yè)機械。目前，裝卸船最常用的機第30頁共85頁百色港大旺作業(yè)區(qū) 2000DW件雜貨泊位總平面布置及結(jié)構(gòu)設計械有：門座起重機、輪胎式起重機、船舶吊桿和裝卸橋；水平運輸設備主要有： 牽引車、平板車、叉式裝卸車；拆碼垛設備有：輪胎吊，軌道式龍門起重機，叉 式裝卸車和單斗裝卸機等。本節(jié)內(nèi)容參照港口裝卸機械第二版、港口裝卸工藝學及其它海港相關(guān)工程確定選用。裝卸船采用門座式起重機，起重量擬取 10t,型號M-10-30,起升高度軌上 16m 軌下15m 起升速度60m/min

14、,回轉(zhuǎn)速度1.6r/min ,變幅速度51m/min,運 行速度27m/min.軌距10.5m,基距10.5m.工作輪壓22t。門架凈空高度h=5.6m, 最大高度45m水平運輸機械牽引車 型號紅旗64-I ,前輪距1050mm后輪距1044mm軸距1500mm最 大牽引力2000公斤，行駛速度二檔11公里/h。外形尺寸長X寬X高為3.1 X1.45 X 2.05m。叉車 型號CPC25CPCD25由距1600mm前輪軌距960mm后輪軌距880mm 起升高度3000mm車速18Km/h裝卸船采用龍門起重機，型號QL3-16,最大起重量16t起重臂長20m最大 起升高度8.4m,工作起升速度主

15、鉤70126m/min,旋轉(zhuǎn)速度1.53轉(zhuǎn)/分，變幅 時間 36/24s。軸距 2800mm輪胎吊 型號RT350型，中聯(lián)重科出產(chǎn)，最大起升高度 16ml車速15Km/h載重汽車型號解放牌CA10B載重量4t ,拖掛總重量4.5t。最高速度75公里/小時。軸距4000mm車廂尺寸長X寬X高為 3540X 2250X 584m.牽引車 型號紅旗64-I ,前輪距1050mm后輪距1044mm軸距1500mm最 大牽引力2000公斤，行駛速度二檔11公里/h。外形尺寸長X寬X高為3.1 X1.45 X 2.05m。第31頁共85頁百色港大旺作業(yè)區(qū) 2000DW件雜貨泊位總平面布置及結(jié)構(gòu)設計五、裝卸

16、工藝流程圖翱工纏骸方虹圖4裝卸工藝流程圖（方案一）碌才就早圖5裝卸工藝流程圖（方案二）六、裝卸機械數(shù)量根據(jù)總體設計規(guī)范 4.11.15相關(guān)內(nèi)容，碼頭裝卸機械數(shù)量按下式確定:(4-1)、QjN j 二 8760KjL Pj第32頁共85頁Qj某種裝卸機械分貨種的年起重運輸噸；KjL 機械利用率，應按各港統(tǒng)計資料確定，新建港區(qū)也可按下值選用：一班制取0.050.20;兩班制取0.300.35;三班制取0.40 0.50,電動機械取大值，內(nèi)燃機械取小值，在此按三班制取為0.5;Pj 各種裝卸機械按不同操作過程裝卸或搬運不同貨種的臺時效率（噸/臺時），對于門座式起重機的臺時效率為 150t/h,牽引車

17、的臺 時效率取40t/h,輪胎式起重機的臺時效率取120t/h,叉車的臺時 效率取48t/h,汽車的臺時效率為 30t/h案一：門座起重機臺 = - = 2 4口口0=0.609取 i 臺J 一 打60除巧8760X0,5X150 t dQ jd 14000003 nle q牽引車 M = 2j= L= 2.283取3臺J S760gPy 0760X0.5X401? pQtY1 400000 q rt rj叉車帖=2j= L= 1-903臺取2臺J 3760ygPj 8760X0.5X48案一：t v Qj V 400000 口,龍門式起重機% = 二二* p. = L=0.76取1臺v Qj

18、 v 400000 too牽引車 = Z= Z= 2783取3臺午J 8760VPj-S760X0,5X40“?？赽jri Qi h 400000 t j j載重汽車耳 =2 = L= 3.044取4臺甘 1 Q十 J - 376OPj= 8760 x0,5X30”f口KT V* Qj V1 400000門口工輪胎吊叫=- 口 = 口n-n = L826臺取2臺B7 6QKPjS760X 0.5X50七、港區(qū)定員依據(jù)河港工程總體設計規(guī)范JTJ21 2006第4.11.16條相關(guān)內(nèi)容，裝卸第33頁共85頁百色港大旺作業(yè)區(qū) 2000DW件雜貨泊位總平面布置及結(jié)構(gòu)設計工人總數(shù)包括裝卸工人和輔助工人數(shù)

19、， 裝卸工作數(shù)，應根據(jù)泊位作業(yè)線數(shù)、班次和每條作業(yè)的配工人數(shù)等確定。輔助工人數(shù)可按裝卸工人數(shù)的 5%-10附算確定,裝卸工人數(shù)在裝卸工藝方案設計時，可按下式計算:NzAzAbAr(1 一 KzL)Kzz(4-2)式中：Nz 裝卸工人數(shù);Az 作業(yè)線數(shù)，有1條作業(yè)線;Ab 晝夜作業(yè)班次數(shù)，均按三班制取為 3；Ar 每條作業(yè)線的配工人數(shù)，參照其它相關(guān)港口，件雜貨碼頭作業(yè)線每 班定員為12人；KzL 裝卸工人輪休率，可取 2/7 ;Kzz 裝卸工人出勤率，可取 90%- 95%綜合考慮此碼頭取為90% 輔助工人數(shù)可按裝卸工人數(shù)的5%10冊算。4 裝卸工人數(shù)N=1 X3X 12/（1-2/7）/90%

20、=56 人輔助工人數(shù)N=56 X8%=4.48人，取5人司機人數(shù)司機人數(shù)計算表（方案一）表4-1機械類型機械數(shù)量（臺）三班制定員（人/臺）計算司機人數(shù)（人）考慮出勤率增加司機人數(shù)（人）司機人數(shù)（人）軌道式門座式起重機17718牽引車331210.5112叉車2312718一一25328第34頁共85頁人為”父孝百色港大旺作業(yè)區(qū) 2000DW件雜貨泊位總平面布置及結(jié)構(gòu)設計總?cè)藬?shù)N=56+5+28=8以裝卸工人數(shù)N=1 X3X12/（1-2/7）/90%=56 人輔助工人數(shù)N=56 X8%=4.48人，取5人司機人數(shù)司機人數(shù)計算表（方案二）表4-2機械類型機械數(shù)量（臺）三班制定員（人/臺）計算司機

21、人數(shù)（人）考慮出勤率所增加司機人數(shù)（人）配備司機人數(shù)（人）龍門起重機17718龍門吊2714216牽引車331210.5112載重汽車431214216一一46652總?cè)藬?shù) N= 56+5+52=113人八、勞動生產(chǎn)率根據(jù)河港工程總體設計規(guī)范可知勞動生產(chǎn)率按下式計算：Nz Ns(4-3)、， P式中：gz勞動生產(chǎn)率（操作噸/人年）；Qn 操作噸（t/年）；Nz 裝卸工人數(shù)（人）；第35頁共85頁百色港大旺作業(yè)區(qū) 2000DW件雜貨泊位總平面布置及結(jié)構(gòu)設計Ns裝卸司機人數(shù)（人）。40000089=4494. 382噸 /人.年400000113=3539. 82機 / 人.年九、裝卸工藝比選裝卸

22、工藝技術(shù)經(jīng)濟比較表4-3序號指標名稱單位力某一力某一1碼頭年吞吐量萬噸40402碼頭年通過能力TEU11400114003泊位數(shù)個114泊位利用率%65655裝卸工人和司機人數(shù)人891136勞動生產(chǎn)率噸/人年4494.3823539.823方案一具有一定的靈活性，可以橫移，能由一個堆場區(qū)轉(zhuǎn)移到其他各個堆場 區(qū)，在作業(yè)過程中，操作簡單，動作簡捷，勞動生產(chǎn)率高，所用人數(shù)少。方案二 作業(yè)率較低，所用人數(shù)多，輪胎吊本身價格昂貴，經(jīng)濟不適用。所以選擇方案一第36頁共85頁百色港大旺作業(yè)區(qū) 2000DW件雜貨泊位總平面布置及結(jié)構(gòu)設計第五章結(jié)構(gòu)方案設計一、碼頭結(jié)構(gòu)型式的選擇原則(一)結(jié)構(gòu)選型基本原則(1)碼

23、頭結(jié)構(gòu)型式的選擇要貫徹經(jīng)濟、實用、耐久的指導思想，并應進行綜 合分析比較。(2)全面規(guī)劃、遠近結(jié)合。應結(jié)合港口的規(guī)劃要求，對碼頭負荷能力及浚深 的預留等。(3)因地制宜，根據(jù)具體使用要求、自然條件、施工條件等選擇碼頭結(jié)構(gòu)型 式。(4)積極采用科學技術(shù)新成果。(6)就地取材，因材設計，充分利用當?shù)夭牧腺Y源。(二)結(jié)構(gòu)選型三要素港口水工建筑物是港口工程的一項主體工程。作用在港口水工建筑物上的 荷載比較復雜，包括自然荷載、使用荷載和施工荷載等。因此，在進行碼頭結(jié)構(gòu) 型式選擇時，要根據(jù)擬建港區(qū)的自然條件、碼頭的使用要求和施工條件等因素確 定選用何種結(jié)構(gòu)型式。二、碼頭結(jié)構(gòu)形式碼頭按建筑物結(jié)構(gòu)形式主要有重

24、力式、板樁式、高樁式、墩式和浮碼頭等。第37頁共85頁百色港大旺作業(yè)區(qū) 2000DW件雜貨泊位總平面布置及結(jié)構(gòu)設計重力式碼頭：靠結(jié)構(gòu)自重來抵抗建筑物的滑動和傾覆。由于結(jié)構(gòu)基礎應 力首先直接傳給上部地基，對上部地基和其下臥層都要求有較高的承載能力，因 此它要求有比較良好的地基，適用于各類巖基、沙、卵石地基和硬粘土地基。重 力式碼頭的實體結(jié)構(gòu)耐久性好，對超載及工藝變化的適應性強，施工相對簡單， 設計經(jīng)驗比較足，造價比較低。但泊穩(wěn)條件差，對基礎又一定要求，需要砂石料 比較多。板樁碼頭：主要是由連續(xù)的打入地基一定深度的板形樁形成直立墻體，墻體上部一般用錨碇結(jié)構(gòu)加以錨碇，板樁碼頭建筑物的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，

25、用料省， 工程造價低，施工方便，而且可以先打樁后挖港池，能大量減少挖填方量，對復 雜的地質(zhì)條件適應性強。但耐久性差，由于板樁是薄壁結(jié)構(gòu)，抗彎能力有限，所 以只用于小型碼頭。高樁碼頭：是用系列長樁打入地基形成樁基礎，以承受上面?zhèn)鱽淼暮奢d， 而地面以上的樁身是主體結(jié)構(gòu)的組成部分。 其優(yōu)點有結(jié)構(gòu)簡單，能承受較大的荷 載，砂石用量少，對挖泥超深的適應性強，適用于軟土層較易打樁的地基。但耐 久性比重力式和板樁碼頭差，碼頭構(gòu)件易損壞，損壞后修理較麻煩，抗震性能較 差。墩式碼頭：由分離的基礎墩（引橋墩和碼頭墩）和上部跨間結(jié)構(gòu)組成。 墩式碼頭是液體、散貨碼頭的主要結(jié)構(gòu)形式。由于液體、散貨一般采用皮帶機和 管道

26、聯(lián)系性裝卸作業(yè)，除專業(yè)的裝卸設備外，在碼頭上不須設置堆場和其他裝卸 設備，因此采用墩式結(jié)構(gòu)最為經(jīng)濟，另外，墩式結(jié)構(gòu)可以減少結(jié)構(gòu)的波浪力和水 面壅高。浮碼頭：由建船、建船的錨系和支撐設施、引橋及護岸等部分組成。浮 碼頭特點是建船隨水位的漲落而升降，因此使碼頭面和水面之間可以保持一個定 值，特別適合靠岸干舷較小的船舶。 浮碼頭較多地用于水位差較大的港口中， 常 作為客貨、油、漁船以及工作船碼頭等。本設計擬定為重力式碼頭，通過重力式碼頭中的方塊碼頭和沉箱碼頭的優(yōu)缺 點進行比較，從經(jīng)濟、技術(shù)各方面綜合考慮，采用方塊碼頭更適合，因此，把方 塊結(jié)構(gòu)碼頭作為推薦方案。第38頁共85頁百色港大旺作業(yè)區(qū) 200

27、0DW件雜貨泊位總平面布置及結(jié)構(gòu)設計結(jié)構(gòu)比選表5-1項目優(yōu)點缺點實心方塊a）堅固耐久b）抗凍抗冰性能好c）維修費用少，簡單施工d）墻后土壓力較小e）能承受較大的荷載f）適應能力強a）起重困難b）使用混凝土大c）造價偏高d）自重大，要求較好的地基e）由于為塊體，整體穩(wěn)定性相對差一些f）抗震性能差沉箱a）施工速度快，水卜，作量少。b）結(jié)構(gòu)整體性好。c）施工簡單，適應性強。d）常用于大型碼頭。e）抗震型能好。a）鋼材用量多，需專門的施工設備。b）耐久性稍不如方塊。第39頁共85頁百色港大旺作業(yè)區(qū) 2000DW件雜貨泊位總平面布置及結(jié)構(gòu)設計第六章水工建筑物一、設計條件工程為2000噸級件雜貨碼頭，頂面

28、高程為 117.00m米，碼頭前沿水深107.00m。碼頭結(jié)構(gòu)斷面圖如圖6所示。（一）設計船型設計船型的船舶資料見表6-1船舶資料表6-1船長（m）船寬（m型深（m船舶載重量DW （t）9016.24.82000（二）結(jié)構(gòu)安全等級結(jié)構(gòu)安全等級為二級（三）自然條件.設計水位設計高水位：115.87m設計低水位：114.40m.地震設計烈度為7度第40頁共85頁百色港大旺作業(yè)區(qū) 2000DW件雜貨泊位總平面布置及結(jié)構(gòu)設計（四）碼頭面荷載堆存荷載，前沿地帶q1一般采用20kpa,前方堆場30kpa,整體采用30kpa（五）材料指標材料指標表6-2材料名稱重度(kN / m3)內(nèi)摩擦角* （ ）水上y

29、 , 水下?飽續(xù)表6-2路面混凝土 q02414鋼筋混凝土卸荷塊體c252414混凝土方塊c252313混凝土胸墻c302313墻后 回填10-100kg 塊石棱體18112145第41頁共85頁n yW4Hi蛀也匚，A44 9UtH!MlkiMtt 圖6方塊碼頭結(jié)構(gòu)斷面圖二、作用的分類及計算（一）結(jié)構(gòu)自重力（永久作用）自重力的計算圖式見圖7.第42頁共85頁百色港大旺作業(yè)區(qū) 2000DW件雜貨泊位總平面布置及結(jié)構(gòu)設計百色港大旺作業(yè)區(qū) 2000DW件雜貨泊位總平面布置及結(jié)構(gòu)設計圖7結(jié)構(gòu)自重力計算示意圖.設計高水位情況1）自重力：計算見表6-3自重力計算結(jié)果（KN）表6-3A層第二層第三層第四層

30、第五層Gi60.98141.4143106.6122.85本層以上G Gi60.98202.38345.38451.98574.832）穩(wěn)定力矩：M Gi計算結(jié)果（kN n）見表6-4表6-4設計高水位穩(wěn)定力矩 M Gj計算結(jié)果第43頁共85頁GiG2G3G4G5EA層71.2971.29第二層71.29370.23441.52第三層71.29370.23315.03756.55第四層71.29370.23315.03218.53975.08第五層132.27511.63458.03543.66331.631977.22百色港大旺作業(yè)區(qū) 2000DW件雜貨泊位總平面布置及結(jié)構(gòu)設計.設計低水位情

31、況1）自重力：計算見表6-5自重力計算結(jié)果（KN）表6-5A層第二層第三層第四層第五層Gi74.25185.04143106.6122.85本層以上G Gi74.25257.49400.49507.09629.942）穩(wěn)定力矩：M g計算結(jié)果（kN n）見表6-6設計低水位穩(wěn)定力矩M Gj計算結(jié)果表6-6G1g2G3G4G5續(xù)表6-6第44頁共85頁百色港大旺作業(yè)區(qū) 2000DW件雜貨泊位總平面布置及結(jié)構(gòu)設計A層86.8086.80第二層86.80484.49571.29第三層86.80484.49315.03886.32第四層86.80484.49315.03218.531104.85第五層

32、157.15669.53231.35543.66331.632160(二)土壓力標準值計算主動土壓力系數(shù)計算:卸荷塊體與胸墻組成的墻背近似L型，按照重力式碼頭設計與施工規(guī)范(JTJ290-98) 3.5.1.2 條可近似 按公式(3.5.1-10 )計算Ka =tg2(45 1中)=tg2(45* 45r72) =0.172(6-1)卸荷塊體以下墻背按3.5.2條規(guī)定 取 d =tP/3 = 45/3 = 15s查表 B.0.3-1 Ka=0.16查表B.0.3-3得單一填料內(nèi)產(chǎn)生主動土壓力時的破裂角2 =23.94水 平土壓 力系數(shù)Kax = Kacos5 =Kacos15s= 0.155(

33、6-2)垂直土壓力系數(shù)Kay = Ka sin 6 = Ka sin 15 口= 0.041(6-3)1.墻后塊石棱體產(chǎn)生的土壓力標準值(永久作用)1)設計高水位情況(1) 土壓力強度計算：e0=0e1=18 1.13 0.172=3.50kpa第45頁共85頁 乂歹父孝百色港大旺作業(yè)區(qū) 2000DW件雜貨泊位總平面布置及結(jié)構(gòu)設計62=(18 1.13+2.37 11) 0.172=7.98kpae2 =063=1.7 11 0.16=2.99kpa64=(18 1.13+2.37 11+4.29 11) 0.16=14.98kpa65=14.98+2.23 11 0.16=18.90kpa主

34、動土壓力分布見圖8 (a)。(2)合力計算(以單寬m計)：土壓力合力Ei的計算結(jié)果見表6-7.土壓力Ei的計算結(jié)果(KN)表6-7A層第二層第三層第四層第五層Ei3.412.186.4122.8934.28EHi3.412.186.1922.1133.11Evi001.665.928.87本層以上 EHiHHi3.415.5821.7743.8876.99本層以上工EVi001.667.5816.45注：第一、二層中6=0,第三五層中S =15(3)水平力Et作用產(chǎn)生的傾覆力矩計算結(jié)果見表6-8水平力EHi作用產(chǎn)生的傾覆力矩計算結(jié)果表6-8a層第二層第三層第四層第五層31.0490.1332.

35、5065.4031.40本層以上面礎131.04121.17153.67219.07250.47第46頁共85頁 為”又考百色港大旺作業(yè)區(qū) 2000DW件雜貨泊位總平面布置及結(jié)構(gòu)設計(4)垂直力作用產(chǎn)生的穩(wěn)定力矩計算結(jié)果見表Mw,計算結(jié)果(KN-nD表6-9層號第一層第二層第三層第四層第五層003.6511.9722.06本層以上003.6515.6237.682)設計低水位情況(1) 土壓力強度計算:e0=0ei=18 2.6 0.172=8.05kpae2=(18 2.6+0.9 11) 0.172=9.75kpae2 =0e3=1.7 11 0.16=2.99kpae4=(18 2.6+

36、0.9 11+4.29 11) 0.16=16.60kpae5=16.60+2.23 11 0.16=20.52kpa土壓力分布見圖8 (b)n05027. 9802. 996. 69983518. 8704. 648.059. 75 0(a)設計高水位(b)設計低水位2.99 L 18 16. 60 16. 97 20. 49圖8墻后塊石棱體產(chǎn)生的主動土壓力分布圖(2)合力計算(以單寬m計):第47頁共85頁 為”父孝百色港大旺作業(yè)區(qū) 2000DW件雜貨泊位總平面布置及結(jié)構(gòu)設計土壓力合力Ej的計算結(jié)果見表6-10.土壓力Ej的計算結(jié)果（KN）表6-10A層第二層第三層第四層第五層Ei3.48

37、15.006.6124.8137.46EHi3.4815.006.3823.9636.18Evi001.716.429.70本層以上z EHi3.4818.4824.8648.8285.00本層以上工EVi001.718.1317.83（3）水平力與e作用產(chǎn)生的傾覆力矩Me/計算結(jié)果見表MfHi計算結(jié)果（KN- m）表6-11A層第二層第三層第四層第五層31.77111.0033.5071.8834.37本層以上國31.77142.77176.27248.15282.52（4）垂直力火作用產(chǎn)生的穩(wěn)定力矩計算結(jié)果見表Me也計算結(jié)果（KN-m）表6-12A層第二層第三層第四層第五層003.7613

38、.1624.15本層以上003.7616.9241.072.碼頭面堆存荷載q=30KPa產(chǎn)生的土壓力標準值（可變作用） 主動土壓力系數(shù)計算同前第48頁共85頁百色港大旺作業(yè)區(qū) 2000DW件雜貨泊位總平面布置及結(jié)構(gòu)設計1) 土壓力強度計算，按規(guī)范3.5.1條計算5,165, 165.160L 4828i. 8k3圖8 (c)均布荷載(q=30kpa)產(chǎn)生的主動土壓力分布圖(單位：kpa) TOC o 1-5 h z ： r ：(6-4)f cosa cosO1* -7 -(6-5)。二也(6-6)-I H U1% = 30 x0,172=5,16 帆?!=30 x0.16= 4.8kpa第49

39、頁共85頁百色港大旺作業(yè)區(qū) 2000DW件雜貨泊位總平面布置及結(jié)構(gòu)設計土壓力分布圖見圖8（c）.2）合力計算（以單寬m計）:土壓力計算結(jié)果（KN）表6-13A層第二層第三層第四層第五層7.7410.320.5926.729.607.7410.320.576.499.27=& sin 000.151.742.48本層以上 Eq史7.7418.0618.6325.1234.39本層以上如000.151.894.37（3）水平力%或作用產(chǎn)生的傾覆力矩M即成計算結(jié)果見表M領航計算結(jié)果（KN-m）表6-14A層第二層第三層第四層第五層M時用i70.6776.372.9919.478.81本層以上70.6

40、7147.04150.03169.50178.31（4）垂直力片5作用產(chǎn)生的穩(wěn)定力矩計算結(jié)果見表A層第二層第三層第四層第五層000.333.576.18本層以上 “，啦優(yōu)000.333.9010.08師計算結(jié)果（knm）表 6-15（四）7度地震時的主動土壓力標準值計算（偶然作用）第50頁共85頁 1為”又才主動土壓力系數(shù)計算：百色港大旺作業(yè)區(qū) 2000DW件雜貨泊位總平面布置及結(jié)構(gòu)設計按水運工程抗震設計規(guī)范（JTJ225-98）式（5.3.1-5 ）計算(6-7)cosacos(5n+6+aj 1+coj(5n+S+a)cos(a-i式中，Q二0, （p二（J按表5.3.1取值，計算結(jié)果見表

41、計算位置鼠（口）G丹及1n卸荷塊體以上水上01.5450.183水下03.0450.194卸荷塊體以下，且在水下153.0450.183計算結(jié)果表 6-16.墻后塊石棱體產(chǎn)生的地震土壓力標準值1）設計高水位情況：土壓力強度按（5.3.1-2 ）、（5.3.1-3 ）式計算“二，也*即（6-8）%=oe1 = 1.13xl8x0.183=3J22kpaei = 1.13 X18 X 0.194 = 3.946kpa第51頁共85頁百色港大旺作業(yè)區(qū) 2000DW件雜貨泊位總平面布置及結(jié)構(gòu)設計e2 = (1.13xl8+2,37X11)X0,194 = 9.004kpa=oe3 = 1,7 X11X

42、 0,183=3.422kpa e41.13xlh(237H,29)X 11 x 0,183 = 17.129kpae5 = e4+2,21 X11X 0.183=21.S78kpa土壓力分布圖見圖9 (a)(2)合力計算(以單寬m計): 土壓力合力用的計算結(jié)果見表土壓力計算結(jié)果(KN)表6-17A層第二層第三層第四層第五層耳3.7113.477.3425.8239.13瓦=國 CQ5 &3.7113.477.0924.9437.80% =母 sinf001.906.6810.13本層以上加3.7117.1824.2749.2187.01本層以上百花001.908.5818.71(3)水平力E

43、楨作用產(chǎn)生的傾覆力矩Me前計算結(jié)果見表表 6-18計算結(jié)果(KNmD第52頁共85頁A層第二層第三層第四層第五層用上廿33.8799.6837.2224.8235.91本層以上%的33.87133.55170.77185.59221.5百色港大旺作業(yè)區(qū) 2000DW件雜貨泊位總平面布置及結(jié)構(gòu)設計(3)垂直力作用產(chǎn)生的穩(wěn)定力矩計算結(jié)果見表Me胃計算結(jié)果(KN-nD表6-19A層第二層第三層第四層第五層004.1813.6925.22本層以上心理004.1817.8743.092)設計低水位情況:(1) 土壓力強度標準值計算：V = 2,6x 18x0.183=8,563q =2,6X18X019

44、4 = 9.079kpae2 = (2,6X18+0.9xll)x0.1W= 11,000kpa& =0e3 = 1,7 X11X 0.183 =3.422kpa/ 26 X18+(。9+轆 X 川 X Q183=18 馳 paIe5=+2,21X11X0.183第53頁共85頁百色港大旺作業(yè)區(qū) 2000DW件雜貨泊位總平面布置及結(jié)構(gòu)設計土壓力圖見圖9(b)(2)合力(以單寬m計)： 土壓力合力用的計算結(jié)果見表土壓力計算結(jié)果(KN)表6-20A層第二層第三層第四層第五層及2.7515.767.5628.3842.86%E =瓦COS S2.7515.767.3027.4141.40% = 鼻

45、而 J001.967.3511.09本層以上E玳2.7518.5125.8153.2294.62本層以上風001.969.3120.40(3)水平力與作用產(chǎn)生的傾覆力矩Me面計算結(jié)果見表也加計算結(jié)果(KN-m)表6-21A層第二層第三層第四層第五層25.11116.6238.3382.2339.33本層以上25.11141.73180.06262.29301.62(4)垂直力E火作用產(chǎn)生的穩(wěn)定力矩計算結(jié)果見表Mef1計算結(jié)果(KN-m)表6-22A層第二層第三層第四層第五層004.31215.0727.61本層以上引唱004.31219.38246.99第54頁共85頁百色港大旺作業(yè)區(qū) 200

46、0DW件雜貨泊位總平面布置及結(jié)構(gòu)設計03.722,3. 9464. 749. 00403.4227.65617,12917,55321, 587(a)設計高水位(b)設計低水位圖9 墻后塊石棱體產(chǎn)生的地震主動土壓力(單位：kpa)1.碼頭面堆存荷載q=30kpa產(chǎn)生的地震土壓力標準值1)設計高水位情況:(1) 土壓力強度(土壓力系數(shù)同前)其中，二 一cos acosCap)cos 01 i-cos 0 s(6-9)(6-10)4=0183X30= 5恤4 二 0,194x3。二 5.8 瞬e2 =0,183 X 30=5期炳第55頁共85頁百色港大旺作業(yè)區(qū) 2000DW件雜貨泊位總平面布置及結(jié)

47、構(gòu)設計土壓力圖見圖10(a).(2)合力計算(以單寬m計): 土壓力合力用的計算結(jié)果見表土壓力計算結(jié)果(KN)表6-23A層第二層第三層第四層第五層耳8.3611.640.687.5810.98%出二瓦cos 68.3611.640.667.3210.61詢=&sin 5000.181.962.84本層以上E加8.3620.0020.6627.9838.59本層以上工EqyE000.182.144.98(3)水平力/所作用產(chǎn)生的傾覆力矩M/m計算結(jié)果見表闿印航計算結(jié)果(KN-m)表6-24A層第二層第三層第四層第五層H后 QHt76.3386.143.4721.9610.08本層以上血網(wǎng)機76

48、.33162.47165.94187.9197.98(4)垂直力與以作用產(chǎn)生的穩(wěn)定力矩對國，計算結(jié)果見表計算結(jié)果(KNm表6-25A層第二層第三層第四層第五層000.404.027.07本層以上 SQVi000.404.4211.492)設計低水位：(1) 土壓力強度:第56頁共85頁百色港大旺作業(yè)區(qū) 2000DW件雜貨泊位總平面布置及結(jié)構(gòu)設計行 0183x3。=549炯=0,194x30=53%=0183x3。=5恤土壓力圖見圖10(b).(2)合力計算(以單寬m計)：土壓力合力斗的計算結(jié)果見表土壓力計算結(jié)果(KN)表6-26A層第二層第三層第四層第五層瓦8.2411.460.687.581

49、0.98- E： oos 38.2411.460.667.3210.61=瓦 sinf000.181.962.84本層以上8.2419.7020.3627.6838.29本層以上000.182.144.98(3)水平力/或作用產(chǎn)生的傾覆力矩 網(wǎng)破成計算結(jié)果見表所計算結(jié)果(KN- mD表6-27A層第二層第三層第四層第五層75.2384.803.4721.9610.08本層以上41時十175.23160.03163.50185.46195.54表 6-28(4)垂直力/5作用產(chǎn)生的穩(wěn)定力矩網(wǎng)磯1計算結(jié)果見表收占Q簧計算結(jié)果(KNnj)第57頁共85頁釬層第二層第三層第四層第五層000.404.0

50、27.07本層以上如.000.404.4211.49百色港大旺作業(yè)區(qū) 2000DW件雜貨泊位總平面布置及結(jié)構(gòu)設計5.495.49, 5, 825. 821.695.495.495.495. 495. 495. 49, 5. 321. 695. 495. 495. 49（a）設計高水位（b）設計低水位圖10均布荷載（q=30kpa）產(chǎn)生的地震主動土壓力分布圖（單位：kpa）（五）地震慣性力（偶然作用）.設計高水位情況1）自重及其產(chǎn)生的水平地震慣性力（對 7度地震不考慮與垂直地震慣性力 組合）:自重計算時，水位以上結(jié)構(gòu)取干重度，水位以下結(jié)構(gòu)取飽和重度，水平向地 震慣性力按水運工程抗震設計規(guī)范（JT

51、J225-98） （5.2.5 ）式計算：長產(chǎn)航眄嗎（6-ii）第58頁共85頁百色港大旺作業(yè)區(qū) 2000DW件雜貨泊位總平面布置及結(jié)構(gòu)設計其中，C取 0.25,除按(JTJ225-98)規(guī)范表 5.1.4 取 0.1 , &按(JTJ225-98)規(guī)范5.2.5 (b)取值，計算結(jié)果見圖11(a).則， - - - -，.自重網(wǎng)及其產(chǎn)生的水平地震慣性力Phe計算結(jié)果見表%及P版計算結(jié)果(單寬m計)表6-29周(W)。=0.025% 叫(kN)本層以上風(kN)A層60.982.333.553.55第二層141.42.278.0211.57第三層143.01.977.0418.61第四層106

52、.61.604.2623.23第五層122.851.303.9927.222)水平慣性力F曲作用產(chǎn)生的傾覆力矩MpHi計算結(jié)果見表A層第二層第三層第四層第五層4.1521.0114.228.739.94本層以上%4.1525.1639.3848.1158.05.設計低水位情況1 )自重及其產(chǎn)生的水平地震慣性力：計算方法同前，與計算結(jié)果見圖11(b)；自重嗎及其產(chǎn)生的水平慣性力乙的計 算結(jié)果見表喝(W)叫。=0.025% 叫本層以上P加%及P版計算結(jié)果(單寬m計)表 6-31第59頁共85頁(kN)(kN)A層74.252.334.114.11第二層185.042.119.7613.87第三層1

53、43.01.977.0420.91第四層106.61.604.2625.17第五層122.851.303.9929.16百色港大旺作業(yè)區(qū) 2000DW件雜貨泊位總平面布置及結(jié)構(gòu)設計2）水平慣性力Pm作用產(chǎn)生的傾覆力矩M；呦.計算結(jié)果見表層號第一層第二層第三層第四層第五層孫航4.8125.5714.228.739.94本層以上EMpm4.8130.3844.6053.3363.07表 6-32Mp冊計算結(jié)果（kN m）2、332. 27 L97L601.302. 272. 11 L97L 601.30第60頁共85頁百色港大旺作業(yè)區(qū) 2000DW件雜貨泊位總平面布置及結(jié)構(gòu)設計(a)設計高水位(b

54、)設計低水位圖11加速度分布系數(shù)a(六)船舶荷載(可變作用)船舶荷載按其作用方式分為船舶系纜力，船舶擠靠力和船舶撞擊力。系纜力 分為縱橫系纜力兩種，有風和水流等作用產(chǎn)生。因撞擊力產(chǎn)生穩(wěn)定力矩，故在碼 頭穩(wěn)定性驗算中不予考慮.垂直于碼頭前沿線的橫向分力船舶受風面積在最大風速V=22m/s情況下，按港口工程荷載規(guī)范10.2.2計算滿載時：10g Axw = -0.036 + 0.742 log DW(6-12)式中：口府船舶載重量為2000噸log Axw - -0.036 0.742log DW二-0. 036 0. 742 log 2000= 2.413AW - 258. 8 m半載或壓載時：

55、10gAXW =0.283+ 0.727log DW(6-13)=0. 283 0.727 log 2000=2. 683Axw = 481.9m2作用在船舶上的計算風壓力，按規(guī)范(JTJ215-98) 10.2.1計算Fxw =73.6m10AxwV 空(6-14)式中：V取最大風速22m/s之一風壓不均衡系數(shù)，根據(jù)船長L=90m B=1,6.2m查規(guī)范表10.2.3 ,取 y=1.00, -第61頁共85頁灼 J百色港大旺作業(yè)區(qū) 2000DW件雜貨泊位總平面布置及結(jié)構(gòu)設計滿載時：Fxw =73.6x10 至 AxwV 氣= 73.6 10-258. 8 2220. 932=85. 74m半

56、載或壓載時：Fxw = 73. 610-481.9 2220. 932= 159. 65m2.風壓力平行于碼頭前沿線的縱向分力船舶受風面積滿載時 log Ayw= -1.107 + 0.621 log DW(6-15)=-1.107 + 0.621X3.3=1.9432A yw = 87.7 m半載或壓載時logAYW =0.019 0.628logDW(6-16)= 0.019 0.628 3.3= 2.092Ayw = 123.02 m作用在船舶上的計算風壓力_52Fyw =49.0 10 AywVy2(6-17)滿載時Fyw= 49.0 X 10-5X 87.7 X22X22X 1.0

57、= 20.80 ( KN半載或壓載時Fyw = 49.0 X 10-5X 123.02 X22X22X1.0 = 29.18 ( KN).系纜力第62頁共85頁/J父孝百色港大旺作業(yè)區(qū) 2000DW件雜貨泊位總平面布置及結(jié)構(gòu)設計按規(guī)范(JTJ215-98) 10.4節(jié)計算k Fxz Fy、N J - X + Y(6-18)n since cos cos a sin PJ取k 一系船柱受力分布不均勻系數(shù)，取 1.2n 一計算船舶同時受力的系船柱數(shù)目，查表 10.4.2 ,取2系船纜夾角口、P按表10.4.3取=30 二、P =0NX = N ,cosa sinP(6-19)NY = N *sin

58、 ： cos 1(6-20)NX=N*sin：(6-21)、Fx = Fxw = 159.65kN1. 2、Fy = 29. 18kN211.79kN159. 65 33.69 sin 30 cos 0按照規(guī)范10.4.5條規(guī)定DW=200(M的船舶系纜力標準值不小于150KN取N=211.79kN橫向分力NX = N sin 二 cos =211.79 sin 30 cos 0 = 105.9kN縱向分力NY = N cos = cos : = 183. 42kN豎向分力Nz = Nsin 1 =0kN平行與碼頭的縱向分力對碼頭的影響不大，可略去不計。垂直地面的豎向分力由于數(shù)值為 0,在計算

59、墻身穩(wěn)定性時可略去不計。Nx的分布表6-33分布寬度b( m水平力p -NxPRHiB力臂di (成傾覆力矩M PRHA層3.0035.3270.6第二層5.9917.68470.72第三層7.9913.256.586.13第63頁共85頁百色港大旺作業(yè)區(qū) 2000DW件雜貨泊位總平面布置及結(jié)構(gòu)設計第四層9.9910.608.590.1第五層12.008.8310.592.72注：系纜力的分布寬度如圖12所示。系船柱高度按 0.5m計圖12系纜力分布寬度.撞擊力船舶靠岸時的有效撞擊能量Eo可按下式計算：:2Eo = MVn(6-22)2式中：Eo 船舶靠岸時的有效撞擊能量(kJ)； 有效動能系

60、數(shù)，取0.70.8，取0.72;M 船舶質(zhì)量(t),按2000DWT船滿載排水量 f計算；Vn 船舶靠岸法向速度(m/s),取Vn =0.25m/s0.35m/s,取Vn第64頁共85頁 乂為”父孝百色港大旺作業(yè)區(qū) 2000DW件雜貨泊位總平面布置及結(jié)構(gòu)設計=0.25m/s。LogAf=0.177+0.9911logDWT（6-23） .f=2811.90Eo = 1/20.722811.900.252 = 63.27 （kJ）選用V型H500*L2000的橡膠護舷，吸能 5060%,吸收70.75kJ。5.剩余水壓力剩余水壓力應根據(jù)碼頭的排水條件和填料透水性能確定，墻后設置拋石棱體或回填料粗