畢業(yè)設(shè)計(jì)碼頭

杭州余杭港1000噸集裝箱碼頭設(shè)計(jì)（重力式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）第131頁共131頁總論交通運(yùn)輸是社會(huì)經(jīng)濟(jì)的主要組成部分，是生產(chǎn)與消費(fèi)的紐帶，是商品流通人們交往的基礎(chǔ)條件。港口是水上運(yùn)輸?shù)幕A(chǔ)設(shè)施，是水陸運(yùn)輸?shù)臉屑~、對(duì)外貿(mào)易的門戶。港口能力的大小、管理水平的高低，標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家整個(gè)經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展水平。改革開放以來，我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。進(jìn)入21世紀(jì)，全球經(jīng)濟(jì)一體化趨勢(shì)日益增強(qiáng)，我國(guó)現(xiàn)有港口的吞吐量已遠(yuǎn)不能跟上經(jīng)濟(jì)的發(fā)展步伐。杭州港余杭港區(qū)仁和石化作業(yè)區(qū)南港區(qū)塊項(xiàng)目位于杭州市北部余杭區(qū)仁和鎮(zhèn)的東側(cè)，京杭運(yùn)河的西岸。為了改變泊位噸級(jí)小、泊位數(shù)量少、港口發(fā)展長(zhǎng)期滯后于腹地經(jīng)濟(jì)發(fā)展與運(yùn)量增長(zhǎng)速度的現(xiàn)狀，杭州余杭港進(jìn)行擴(kuò)建，擬建1000噸級(jí)以上泊位若干個(gè)，主要貨種為集裝箱。本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包含：(1)總平面布置根據(jù)余杭港擬建新港區(qū)的自然條件及營(yíng)運(yùn)資料，對(duì)該港區(qū)進(jìn)行總平面布置。本設(shè)計(jì)中擬新建3個(gè)碼頭泊位：1000DWT集裝箱碼頭專用泊位3個(gè)，其年吞吐量為200萬噸。按照港區(qū)總體規(guī)劃的要求，碼頭平面布置形式采用挖入式布置。碼頭前沿頂高程為3.87m；設(shè)計(jì)水深為2.55m；總平面布置詳見第四章。(2)裝卸工藝設(shè)計(jì)根據(jù)碼頭年貨物吞吐量、貨種、流向、車型、船型、集疏運(yùn)方式、裝卸要求和自然條件等因素綜合確定裝卸工藝設(shè)計(jì)方案，進(jìn)而配備相應(yīng)的裝卸運(yùn)輸機(jī)械，確定裝卸工人數(shù)和司機(jī)人數(shù)。裝卸工藝設(shè)計(jì)詳見第五章。(3)結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)根據(jù)余杭港所處的自然條件、碼頭的使用要求和施工條件等因素，本設(shè)計(jì)初步擬定碼頭的結(jié)構(gòu)型式為方塊碼頭。其結(jié)構(gòu)采用階梯型式的方塊碼頭，因?yàn)榇舜a頭的規(guī)模較小，再加上余杭區(qū)附近的石塊豐富，則碼頭墻身采用塊石混凝土結(jié)構(gòu)?？紤]到結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性可能不夠，胸墻采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)以增強(qiáng)其穩(wěn)定性。根據(jù)分析其結(jié)構(gòu)的受力情況，來驗(yàn)算碼頭結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，以驗(yàn)證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理。詳細(xì)見第六章、第七章。（4）結(jié)構(gòu)方案比選通過方案比選以選出更加合理的碼頭結(jié)構(gòu)型式，通過比較發(fā)現(xiàn)，在此設(shè)計(jì)中，方塊碼頭結(jié)構(gòu)型式優(yōu)于沉箱結(jié)構(gòu)型式。則最終選擇方塊碼頭結(jié)構(gòu)。詳細(xì)見第八章。（5）主要工程量計(jì)算在確定結(jié)構(gòu)型式之后，則是計(jì)算其結(jié)構(gòu)的工程量，由于此次設(shè)計(jì)時(shí)間有限，只計(jì)算了主要工程量。詳細(xì)見第九章。（6）主要工程施工條件、方法和工程進(jìn)度確定了工程量，則是工程施工條件、方法和工程進(jìn)度的確定，這樣才是一個(gè)工程項(xiàng)目的完整的設(shè)計(jì)，由于此次設(shè)計(jì)的時(shí)間有限，其工程施工條件、方法和工程進(jìn)度只做了簡(jiǎn)單的確定，詳細(xì)見第十章。第二章自然條件2.1地形、地貌杭州港余杭港所處河面寬度約為100m,作業(yè)區(qū)陸域范圍內(nèi)除少量農(nóng)居外，其余均為魚塘和農(nóng)田（非保護(hù)耕地），地勢(shì)平坦，高程為1.87m-2.98m(黃海高程)，該區(qū)域兩岸植被較好，雨天地表徑流造成的水土流失比較輕微，河道水流平穩(wěn)，正常水位期基本無流速，泥沙來源極少，河床來源極少，河床沖淤變化較小，河道基本穩(wěn)定。2.2地質(zhì)條件2006年11月，由江西金新勘測(cè)工程有限公司杭州分公司對(duì)該項(xiàng)目所在位置地質(zhì)進(jìn)行了詳勘，按照地基土的時(shí)代成因、物理力學(xué)性質(zhì)特征差異，將場(chǎng)地勘探深度以淺地基土分為5個(gè)工程地質(zhì)層11個(gè)亞層，其中（1）、（4）、（8）號(hào)層可細(xì)分為二個(gè)亞層。現(xiàn)將各土層的工程地質(zhì)特征自上而下分述如下：（1）-1素填土紫紅~灰色，松散狀，局部（3-3剖面）由塘碴回填而成，局部以粘性土為主，土質(zhì)均勻性差，高壓縮性。該層局部分布，層厚0.40～0.70m。(1)-2粉質(zhì)粘土黃灰~灰色，可塑狀，中壓縮性，由粉粘粒組成，含有少量鐵錳質(zhì)斑點(diǎn)，局部相變?yōu)檎惩?，無搖振反應(yīng)，土切面稍有光滑，干強(qiáng)度、韌性中等，土質(zhì)均勻性一般，強(qiáng)度均勻性一般。上部無填土位置0.3~0.4m為耕植土，含有植物根系。該層全場(chǎng)分布，層厚1.40~4.50m，層面高程為負(fù)2.25~3.20m。（3）淤泥質(zhì)粘土灰色，流塑狀，高壓縮性，成分以粘粒為主，粉粒次之，含有少量有機(jī)質(zhì)，局部相變?yōu)橛倌噘|(zhì)粉質(zhì)粘土、淤泥及軟塑狀粉質(zhì)粘土，無搖振反應(yīng)，土切面光滑，干強(qiáng)度中等、韌性高等，土質(zhì)均勻性一般。該層全場(chǎng)分布，層厚1.30~7.70m，層面高程為負(fù)2.15~1.61m。(4)-1粉質(zhì)粘土黃灰~棕黃色，局部青灰色，可塑狀，中壓縮性，由粉粘粒組成，含有少量鐵錳質(zhì)斑點(diǎn)，局部相變?yōu)檎惩粒瑹o搖振反應(yīng)，土切面稍有光滑，干強(qiáng)度高等，韌性中等，土質(zhì)均勻性一般。該層全場(chǎng)分布，層厚5.20~13.30m，層面高程為負(fù)9.27~負(fù)0.45m。（4）-2粉質(zhì)粘土灰色，局部黃灰色，軟塑狀，局部流塑狀，高壓縮性，成分由粉粘粒組成，局部相變?yōu)檎惩?，無搖振反應(yīng)，土切面稍有光滑，干強(qiáng)度、韌性中等，土質(zhì)均勻性一般。該層全場(chǎng)分布，層厚1.50~12.20m，層面高程為負(fù)16.00~負(fù)10.03m。（6）粉質(zhì)粘土灰黃~黃灰色，可塑狀，中壓縮性，成分由粉粘粒組成，局部相變?yōu)檎惩?，無搖振反應(yīng)，土切面稍有光滑，干強(qiáng)度、韌性中等，土質(zhì)均勻性一般。該層全場(chǎng)分布，層厚7.20~11.60m，層面高程為負(fù)23.82~負(fù)14.11m。(8)-1粉質(zhì)粘土青灰色，局部灰色，硬塑狀，局部硬可塑狀、堅(jiān)硬狀，中壓縮性，由粉粘粒組成，局部相變?yōu)檎惩?，無搖振反應(yīng)，土切面稍有光滑，干強(qiáng)度高等，韌性中等，土質(zhì)均勻性一般。該層全場(chǎng)分布，層厚6.00~11.80m，層面高程為負(fù)31.23~負(fù)23.59m。（8）-2礫砂灰紫~灰色，局部灰綠色，中密狀，飽和，中壓縮性，主要由礫石、中粗砂及粘性土等組成，土質(zhì)分選性較差，級(jí)配一般，礫石含量約為38%，粗砂含量約14%，粘性土含量約22%，局部以礫砂為主，礫徑以2~25mm為主，磨圓度較好，以亞圓形為主。土質(zhì)均勻性較差，局部相變?yōu)橹猩?，且局部夾有粘性土薄層，局部力學(xué)強(qiáng)度較差，強(qiáng)度均勻性一般。該層局部被揭示，揭示層厚0.90~4.50m，層面高程為負(fù)36.15~負(fù)31.45m詳細(xì)工程地質(zhì)特征見表1。表2-1工程地質(zhì)層組特征表工程地質(zhì)層巖土名稱厚度（m）密度（g/cm3）壓縮模量Es(MPa)地基承載力特征值fak(KPa)預(yù)應(yīng)樁鉆孔樁端阻力特征值Qsa(KPa)側(cè)阻力特征值Qsia(KPa)端阻力特征值Qr(KPa)側(cè)阻力特征值Qf（KPa）1耕土0.30~1.202-1粉質(zhì)黏土0.70~3.101.884.08512112-2粉質(zhì)黏土1.20~2.801.914.09012113-1淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土10.6~16.31.722.05565.53-2淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土0~13.61.782.56065.53夾沙質(zhì)粉土0~1.83.580764-1黏土1~6.21.805.012019174-2粉質(zhì)黏土3.2~13.41.956.0180130032650294-3粉質(zhì)黏土夾砂1.3~6.61.976.5200170035850324-4粉質(zhì)黏土4.1~8.61.935.5170140031700285粉砂控制9.91.978.02202000331100302.3氣象工程區(qū)域位于東亞季風(fēng)區(qū)，氣候溫和濕潤(rùn)，日照充足，雨量充沛，四季分明。春季溫暖多雨，夏季炎熱濕潤(rùn)，盛行SE風(fēng)，6~7月為梅雨期，8月下旬至9月中旬是臺(tái)風(fēng)季節(jié)，此季節(jié)多陣雨，偶有冰雹、龍卷風(fēng)和伏旱。秋季早秋多雨，晚秋涼爽少雨。冬季受西北向氣流控制，溫度轉(zhuǎn)低，盛行NW風(fēng)。2.3.1、氣溫杭州市多年平均氣溫16.6°C，歷年最高氣溫39.0°C（1978.7），歷年最低氣溫-10.1°C（1969.2），年平均最高氣溫28°C，年平均最低氣溫3.8°C。2.3.2、降水多年平均降雨量1321mm歷年最大降雨量2356.1mm，歷年日最大降水量189.3mm，多年平均年降水日140.2d,其中降水日大于10.0mm的日數(shù)為45.5d,最長(zhǎng)連續(xù)降水日數(shù)17d。對(duì)年平均年降雪天數(shù)9.8d,多年最大積雪深度230mm。2.3.3、風(fēng)況夏季盛行SE風(fēng)，冬季盛行N到NW風(fēng)，極大風(fēng)速28m/s,常風(fēng)向?yàn)镹NW，頻率12%，年平均風(fēng)速2.3m/s，全年大于八級(jí)風(fēng)的天數(shù)多年平均6.3d。2.3.4、霧況多年平均霧日數(shù)37.1d，最多61d,最少19d,發(fā)霧時(shí)間為冬春兩季，11月至翌年1月間。2.3.5、雷暴多年平均雷暴日40d，1963年發(fā)生雷暴最多為63d，1978年發(fā)生雷暴最少為20d,7月份為雷暴多發(fā)月。2.3.6、可作業(yè)天數(shù)擬建工程的作業(yè)天數(shù)定為330天。2.4地震根據(jù)《1：50萬浙江省構(gòu)造體系與地震分布規(guī)律圖》，本區(qū)屬于嘉興——常山地震帶杭湖地區(qū)4.75～5.25級(jí)地震危險(xiǎn)區(qū)。建筑設(shè)防烈度為6度。2.5水文京航運(yùn)河水系水流平穩(wěn),水位穩(wěn)定,常水位期約占全年的2/3.據(jù)杭州拱宸橋水位站資料.多年平均水位1.4m,歷史最高水位3.8m，歷史最低水位0.2m。50年一遇洪水位：3.66m(85國(guó)家高程基準(zhǔn)，下同)歷史最高水文：3.8m設(shè)計(jì)最高通航水位：2.37m設(shè)計(jì)最低通航水位：0.52m常水位：1.42m2.6施工準(zhǔn)備工作2.6.1技術(shù)準(zhǔn)備施工前對(duì)施工區(qū)域的地形進(jìn)行詳細(xì)測(cè)量和調(diào)查,并對(duì)已知的測(cè)量控制點(diǎn)進(jìn)行核查,對(duì)地下障礙物、地下管線設(shè)施進(jìn)行排查。2.6.2物資準(zhǔn)備本工程的主要材料：碎石黃沙、塊石、水泥、鋼筋、橡膠護(hù)舷等，均可從杭州市范圍內(nèi)直接采購(gòu)，通過汽車將材料運(yùn)抵預(yù)制場(chǎng)或工程現(xiàn)場(chǎng)。2.6.3臨時(shí)工程2.6.3.1施工動(dòng)力與場(chǎng)內(nèi)照明施工動(dòng)力：生產(chǎn)生活用電從附近居民用電中接到施工現(xiàn)場(chǎng)，再用電接口接線到配電房，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)150kw變壓器一只，作為主動(dòng)力源。配置發(fā)電系統(tǒng)為輔助的供電方式，自備120kw應(yīng)急發(fā)電機(jī)一臺(tái)。2.6.3.1施工給水、排水（1）施工用水：生產(chǎn)用水采用自來水為主，以就近河口取水為輔（試驗(yàn)是否滿足技術(shù)要求），生活用水為自來水。（2）排水：所有道路旁開挖水溝設(shè)置坡降，使水流入附近河內(nèi)。生產(chǎn)區(qū)堆場(chǎng)和房屋，連成網(wǎng)片，統(tǒng)一排水。第三章貨運(yùn)量及船型3.1設(shè)計(jì)船型根據(jù)設(shè)計(jì)碼頭的噸位考慮，過船噸位為1000噸駁船，本碼頭屬于三級(jí)航道。則根據(jù)全國(guó)內(nèi)河航道分級(jí)與航道尺寸的規(guī)定，本設(shè)計(jì)按下列擬定船型考慮：船型設(shè)計(jì)尺度如下表所示：船型設(shè)計(jì)尺度載重量（噸）3.2吞吐量資料在此設(shè)計(jì)本碼頭的集裝箱吞吐量為200萬噸。第四章總平面布置4.1總平面布置原則(1)平面布置應(yīng)以港口發(fā)展規(guī)則為基礎(chǔ)，合理利用自然條件、遠(yuǎn)近結(jié)合和合理分區(qū)，并應(yīng)留有綜合開發(fā)的余地。各類碼頭的布置應(yīng)避免相互干擾，也應(yīng)相對(duì)集中，以便于綜合利用港口設(shè)施和集疏運(yùn)系統(tǒng)。(2)作業(yè)區(qū)布置時(shí)，應(yīng)考慮風(fēng)向及水流流向的影響。污染性貨物的碼頭或作業(yè)區(qū)布置在主導(dǎo)風(fēng)的下風(fēng)側(cè)。危險(xiǎn)品的碼頭或作業(yè)區(qū)應(yīng)布置在港口的下游，并與其他碼頭或作業(yè)區(qū)保持一定的安全距離。(3)新建港區(qū)的布置應(yīng)與原有港區(qū)相協(xié)調(diào)，并有利于原有港區(qū)的改造，同時(shí)應(yīng)減少建設(shè)過程中對(duì)原有港區(qū)生產(chǎn)干擾。(4)港口平面布置，應(yīng)力求各組成部分之間的協(xié)調(diào)配合，有利于安全生產(chǎn)和方便船舶及物流運(yùn)轉(zhuǎn)。(5)平面設(shè)計(jì)應(yīng)考慮方便施工，并根據(jù)建設(shè)條件，注意施工場(chǎng)地的安排。(6)港口建設(shè)應(yīng)考慮港口水域交通管理的設(shè)施，并應(yīng)留有口岸檢查和檢驗(yàn)設(shè)施布置的適當(dāng)位置。4.2泊位數(shù)、泊位長(zhǎng)度及碼頭長(zhǎng)度的確定4.2.1泊位數(shù)的確定初步擬定泊位數(shù)該設(shè)計(jì)碼頭為1000噸級(jí)集裝箱，泊位數(shù)應(yīng)根據(jù)碼頭年作業(yè)量、泊位性質(zhì)和船型等因素按下式：式中：N——泊位數(shù)；Qn——碼頭年作業(yè)量，指通過碼頭裝卸的貨物數(shù)量，包括船舶外擋作業(yè)的貨物數(shù)量，根據(jù)設(shè)計(jì)吞吐量和操作過程確定,在此設(shè)計(jì)為200萬噸,余杭港區(qū)集裝箱采用標(biāo)準(zhǔn)尺寸,即5.69×2.13×2.18（長(zhǎng)×寬×高）（單位為m）,每標(biāo)準(zhǔn)箱(1TEU)額定重量取10t,即為200000TEU；——一個(gè)泊位的年通過能力（t）。泊位年通過能力根據(jù)下式計(jì)算：（4-2）式中：Pt——一個(gè)泊位的年通過能力（t或TEU）；——當(dāng)貨種多樣而船型單一時(shí)，為各貨種年裝卸量占泊位年裝卸總量的百分比(%)；當(dāng)船型、貨種都不相同時(shí)，為各類船舶年裝載不同貨物的數(shù)量占泊位年裝卸總量的百分比(%)；Ps1——與相對(duì)應(yīng)的泊位年通過能力(t或TEU)。與相對(duì)應(yīng)的泊位通過能力應(yīng)根據(jù)泊位性質(zhì)和設(shè)計(jì)船型按下列公式計(jì)算:（4-3）（4-4）式中：——與相對(duì)應(yīng)的泊位年通過能力(t或TEU)；——年?duì)I運(yùn)天數(shù)(d)，根據(jù)相關(guān)資料取330d；G——設(shè)計(jì)船型的實(shí)際載貨量（t）或單船裝卸箱量(TEU),即G=100TEU；ts——晝夜泊位非生產(chǎn)時(shí)問之和(h)，應(yīng)根據(jù)各港實(shí)際情況確定，三班制可取4.5～6h，兩班制可取2.5～3.5h，一班制可取1～1.5h，在此取值為5h；——裝卸一艘設(shè)計(jì)船型所需的時(shí)間（h）；p——設(shè)計(jì)船時(shí)效率（t/h或TEU/h）,按年運(yùn)量、貨艙、船舶性能、設(shè)備能力、作業(yè)線數(shù)和管理等因素綜合考慮；td——晝夜小時(shí)數(shù)，取24小時(shí)；——晝夜非生產(chǎn)時(shí)間之和（h），包括工間休息、吃飯及交接班時(shí)間，應(yīng)根據(jù)各港實(shí)際情況確定，取2h；——泊位利用率，船舶年占用泊位時(shí)間與年?duì)I運(yùn)時(shí)間的百分比。根據(jù)吞吐量、貨種、到港船型、船時(shí)效率、泊位數(shù)、船舶在港費(fèi)用和港口投資及營(yíng)運(yùn)等因素確定；tf——船舶的裝卸輔助作業(yè)、技術(shù)作業(yè)時(shí)間以及船舶靠離泊時(shí)間之和（h）。內(nèi)河船可取0.75～2.5h；進(jìn)江海船可取2.5～4h，在此取2h；表4-1泊位利用率貨種及泊位數(shù)散貨件雜貨集裝箱油品及石油化工泊位利用率在此設(shè)計(jì)中取值：=0.65。集裝箱泊位的設(shè)計(jì)船時(shí)效率可按下式計(jì)算:P=nk1k2p1（4-5）式中：p——設(shè)計(jì)船時(shí)效率；n——同時(shí)裝卸集裝箱船設(shè)備的臺(tái)數(shù)；k1——集裝箱標(biāo)準(zhǔn)箱折算系數(shù)，集裝箱碼頭取1.2～1.4，在此取值為1.3；k2——集裝箱起重機(jī)同時(shí)作業(yè)率，取0.90～0.95，在此取值為0.90；p1——裝卸集裝箱船設(shè)備臺(tái)時(shí)效率(TEU/h)；集裝箱碼頭一般采用一臺(tái)集裝箱裝卸橋作業(yè)，臺(tái)時(shí)效率依《河港裝卸工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》（交通部二航院編，1982年版）第三章第八節(jié)第四條，擬取22TEU/臺(tái)時(shí)；4.2.1.2具體計(jì)算P=1×1.3×0.90×22=25.74(TEU/h)=26TEU/h則：泊位數(shù)的確定：以此初步泊位數(shù)設(shè)計(jì)為：3個(gè)，再反推碼頭的泊位實(shí)際利用率，即為0.594，滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。4.2.2泊位長(zhǎng)度的確定泊位是?？恳凰以O(shè)計(jì)船型所需要的碼頭空間；碼頭是供船舶?？俊⒀b卸貨物和上下旅客的水工建筑物。由前面計(jì)算可知此碼頭泊位數(shù)為3個(gè)，由于本河段的河寬為100m，則本設(shè)計(jì)為挖入式港池，其長(zhǎng)度應(yīng)滿足船舶安全靠離、系纜和裝卸作業(yè)的要求，其長(zhǎng)度可按下列規(guī)定確定。根據(jù)《河港工程總體設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ212-2006第3.3.1.1條規(guī)定：圖4.1挖入式港池布置3個(gè)泊位示意圖則：Lb1=L+1.5d(4-6)Lb2=L+d(4-7)式中：Lb1——端部泊位長(zhǎng)度(m)；Lb2——中間泊位長(zhǎng)度(m)；L——設(shè)計(jì)船型長(zhǎng)度(m)；d——泊位富裕長(zhǎng)度(m)。其中：富裕長(zhǎng)度根據(jù)《河港工程總體設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ212-2006第3.3.2條規(guī)定表4-3普通泊位的富裕長(zhǎng)度設(shè)計(jì)船型長(zhǎng)度﹙﹚≤4040＜≤8585＜≤150150＜≤200富裕長(zhǎng)度﹙﹚直立式碼頭58～1012～1518～20斜坡碼頭或浮式碼頭89～1516～2526～35注：相鄰兩泊位船型不同時(shí)，值應(yīng)按較大船型選取。由于此碼頭前沿線布置成折線，富裕長(zhǎng)度根據(jù)《河港工程總體設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ212-2006第3.3.3條規(guī)定，即如下表所示：表4-4碼頭前沿線相交轉(zhuǎn)折處的富裕長(zhǎng)度d0轉(zhuǎn)折處夾角θ90°≤θ≤120°120°<θ≤150°θ>150°富裕長(zhǎng)度d0(1.5～1.0)d0.7d0.5d注:1.為泊位富裕長(zhǎng)度(m)，應(yīng)按第3.3.2條確定；2．θ為兩碼頭前沿線的夾角（°），θ角小于120°時(shí)，d0不得小于設(shè)計(jì)船型寬度；θ角小于90°時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加大。則此處的泊位富裕長(zhǎng)度可按下列規(guī)定確定：在此設(shè)計(jì)中，碼頭的斷面形式近似為直立式碼頭，設(shè)計(jì)船型長(zhǎng)度為67.5m，即取d=10m，從而d0=1.3×10=13m>船寬10.8m，滿足要求。則：兩邊的泊位長(zhǎng)度為：Lb1=L+1.5d0=67.5+1.5×13=87(m)即靠上游邊端的泊位長(zhǎng)度定為87m，下游邊端的泊位長(zhǎng)度87m。中間的泊位長(zhǎng)度：Lb2=L+d0=67.5+13=80.5（m）即中間泊位的長(zhǎng)度定為82m。則碼頭總泊位長(zhǎng)度為：87+87+82=256(m)。4.2.3碼頭長(zhǎng)度的確定碼頭的3個(gè)泊位布置情況如圖4.1所示，碼頭岸線總長(zhǎng)度應(yīng)為各泊位占用的碼頭岸線長(zhǎng)度之和。直立式順岸碼頭泊位相應(yīng)的碼頭長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)船型和裝卸作業(yè)要求確定，而此設(shè)計(jì)的挖入式港池可近似的看做是順岸式并應(yīng)符合表4.4的規(guī)定。表4-5直立式順岸碼頭泊位相應(yīng)的碼頭長(zhǎng)度泊位碼頭長(zhǎng)度﹙﹚內(nèi)河駁江海輪單個(gè)泊位≥0.65+2連續(xù)布置多個(gè)泊位端部泊位≥0.65+0.5+1.5中間泊位++圖4.2每個(gè)泊位長(zhǎng)度和碼頭岸線長(zhǎng)度考慮到在進(jìn)行裝卸船作業(yè)時(shí)，裝卸船機(jī)械的最大吊幅要能達(dá)到停泊在下游端部泊位上的設(shè)計(jì)船型的船尾，則：兩邊的碼頭長(zhǎng)度（4-8）==50.375(m) 由挖入式港池的特點(diǎn)，即靠上游邊端的碼頭長(zhǎng)度定為120m，下游邊端的碼頭長(zhǎng)度100m。中間的碼頭長(zhǎng)度（4-9）即中間碼頭的長(zhǎng)度為取為：103m。由此可知港池的寬度為103m。綜上所述：碼頭的總長(zhǎng)度=120+100+103=323（m）4.3碼頭設(shè)計(jì)高程及水深的確定4.3.1碼頭設(shè)計(jì)水位及設(shè)計(jì)高程此航道為三級(jí)航道，設(shè)計(jì)高水位取十年一遇水位2.37m；設(shè)計(jì)低水位取保證率98%，五年一遇的水位0.52m。校核高、低水位同設(shè)計(jì)高、低水位。見表(4-1)。設(shè)計(jì)高水位,設(shè)計(jì)低水位\校核高、低水位同設(shè)計(jì)高、低水位。見表(4-1)。表4-6碼頭設(shè)計(jì)水位和高程高程類別設(shè)計(jì)高水位設(shè)計(jì)低水位校核高水位校核低水位高程(m)2.370.522.370.524.3.2碼頭前沿底面高程依據(jù)《河港工程總體設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ212-2006.第3.4.4條相關(guān)內(nèi)容，平原河流、山區(qū)河流、運(yùn)河和潮汐影響不明顯的感潮河段的碼頭前沿水深按下式計(jì)算確定：(4-10)式中：——碼頭前沿設(shè)計(jì)水深(m)；——船舶吃水(m),根據(jù)航道條件和運(yùn)輸要求可取船舶設(shè)計(jì)吃水或枯水期減載時(shí)的吃水,在此取船舶設(shè)計(jì)吃水為2.0m；Z——龍骨下最小富裕深度，依據(jù)表3.4.4選用,當(dāng)設(shè)計(jì)船型載重量為且河床質(zhì)為土質(zhì)時(shí)，龍骨下最小富裕深度取0.3m；——其它富裕深度，①波浪富裕深度,內(nèi)河港不考慮波浪富裕深度故取零;②碼頭前沿回淤深度,其值不小于0.2m,在此取0.25m；最終得碼頭前沿設(shè)計(jì)水深：而依據(jù)所給設(shè)計(jì)資料，碼頭前沿設(shè)計(jì)低水位為98%歷時(shí)保證率水位0.52m，故：碼頭前沿泥面高程＝設(shè)計(jì)低水位-Dm＝0.52-2.55＝-2.03m。4.3.3碼頭前沿設(shè)計(jì)高程本設(shè)計(jì)碼頭前沿設(shè)計(jì)高程為設(shè)計(jì)高水位與超高之和，結(jié)合本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)水位、代表船型尺度及現(xiàn)有的地面高程，確定本設(shè)計(jì)碼頭頂面高程為3.87m；即：2.37+1.5=3.87(m)表4-7碼頭高程匯總表高程類別設(shè)計(jì)高水位設(shè)計(jì)低水位碼頭前沿泥面設(shè)計(jì)高程碼頭面標(biāo)高高程(m)2.370.52-2.033.874.4碼頭前沿停泊水域和船舶回旋水域布置此節(jié)內(nèi)容參照《河港工程總體設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ212-2006.3.2節(jié)相關(guān)內(nèi)容確定。4.4.1碼頭前沿停泊水域根據(jù)《河港工程總體設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ212-2006第3.2.1條，碼頭前沿停泊水域不應(yīng)占用主航道，碼頭前沿停泊水域?qū)挾葢?yīng)取2倍設(shè)計(jì)船型寬度，碼頭前沿停泊水域（圖3-2所示），則碼頭前停泊水域的寬度為：2B=2×10.8=21.6（m）(4-11)圖4.3碼頭前沿停泊水域?qū)挾仁疽鈭D4.4.2回旋水域根據(jù)《河港工程總體設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ212-2006第3.2.3條，船舶回旋水域沿水流方向的長(zhǎng)度不宜小于單船長(zhǎng)度2.5倍，流過速大于1.5m/s時(shí)，回旋水域長(zhǎng)度加大但不應(yīng)大于單船長(zhǎng)度4倍：67.5×2.6=175.5m,取178m；回旋水域沿垂直水流方向?qū)挾炔灰诵∮趩未L(zhǎng)度的1.5倍，當(dāng)船舶為單舵時(shí)，回旋水域不應(yīng)小于單船長(zhǎng)度的2.5倍。即67.5×1.5=101.05m，取102m。即回旋水域設(shè)置在港池內(nèi)，由于港池長(zhǎng)度為120m<178m,則回旋水域會(huì)占用一部分主航道,然而占用的主航道比較小,所以影響不到正常航。而對(duì)于西側(cè)的泊位則船舶憑借拖輪協(xié)助進(jìn)行轉(zhuǎn)頭，旋轉(zhuǎn)內(nèi)接圓直徑一般為最大船舶總長(zhǎng)度，即為67.8m，以此滿足設(shè)計(jì)要求。4.5系泊方式及錨位面積4.5.1系泊方式此碼頭位于內(nèi)河平原河流所以采用拋錨系泊。4.5.2錨地面積根據(jù)《河港工程總體設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ212-2006附錄A第A.1.1條，拋錨系泊每錨位面積可按下式計(jì)算：Am=S×a（4-12）式中：Am——錨位面積（m2）；S——錨位沿水流方向長(zhǎng)度（m）；a——錨位寬度（m）。錨位的長(zhǎng)度和寬度，可按《河港工程總體設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ212-2006附錄A表A.1.1選用。根據(jù)余杭港實(shí)際資料，擬建碼頭處于受風(fēng)浪影響較小的河段，當(dāng)大型駁船船首拋錨雙駁并排停泊時(shí),S可取1.6~2.0L,a可取4.0~4.5B，當(dāng)錨地水深、流速較大時(shí)取大值，反之取小值。因擬設(shè)余杭港錨地流速較小，所以擬取S=1.8L，a=4.0B。綜上得：S=1.8L=1.867.5=121.3ma=4B=410.8=43.2mAm=121.543.2=5248.8m2即拋錨系泊每個(gè)錨位面積為：5248.8m2由此港池的特點(diǎn)，錨地設(shè)計(jì)在靠在港池口門處，既不占用主航道，也方便停靠船舶。圖4.4拋錨系泊錨位面積計(jì)算示意圖4.6進(jìn)港航道航道有效寬度由航跡帶寬度、船舶間、富裕寬度和傳播與航道底邊間的富裕寬度組成如（圖4-2）雙向航道寬度可按下式計(jì)算：（4-13）（4-14）（4-15）式中：B2——直線段雙線航道有效寬度（m）；BFd——下行船舶或船隊(duì)航跡帶寬度（m）；BFu——上行船舶或船隊(duì)航跡帶寬度（m）；d1——下行船舶或船隊(duì)外至航道邊緣的安全距離（m）；d2——上行船舶或船隊(duì)外至航道邊緣的安全距離（m）；風(fēng)流壓偏角；C——船舶或船隊(duì)會(huì)船時(shí)的安全距離（m）；Bsd——下行船舶或船隊(duì)寬度(m)；Ld——下行頂推船隊(duì)長(zhǎng)度或貨船長(zhǎng)度（m）；——船舶或船隊(duì)航行漂角（），根據(jù)內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)規(guī)范可知此值取為3o，則=0.0523；Bsu——上行船舶或船隊(duì)寬度(m)；Lu——上行頂推船隊(duì)長(zhǎng)度或貨船長(zhǎng)度（m）；d1+d2+C——各項(xiàng)安全距離之和（m）；船隊(duì)可取0.50-0.60倍上行和下行航跡帶寬度，貨船可取0.67-0.80倍上行和下行航跡寬度。圖4.5航道有效寬度示意圖則代入數(shù)據(jù)得：=10.8+67.5×0.0523+10.8+67.5×0.0523+0.7×2×（10.8+67.5×0.0523）=48.723(m)=49m4.7港口陸域布置此節(jié)內(nèi)容參照《河港工程總體設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ212-2006.第.節(jié)相關(guān)內(nèi)容確定。4.7.1集裝箱碼頭堆場(chǎng)所需容量及地面箱位數(shù)計(jì)算:庫場(chǎng)是指港口為裝卸和存儲(chǔ)貨物的倉(cāng)庫、堆場(chǎng)等建筑物的總稱。根據(jù)《河港工程總體設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ212-2006第4.11條規(guī)定集裝箱碼頭堆場(chǎng)所需容量和地面箱位數(shù)可按下列公式計(jì)算：（4-16）（4-17）式中：y——集裝箱堆場(chǎng)容量TEU）；——集裝箱碼頭貨運(yùn)量（TEU），據(jù)設(shè)計(jì)資料得集裝箱年吞吐量為200000TEU；但此處需要考慮港區(qū)存在的“水轉(zhuǎn)水”，既不通過后方堆場(chǎng)直接將貨物轉(zhuǎn)載至另一船上，擬設(shè)計(jì)10%的“水轉(zhuǎn)水”；同時(shí)還有從船舶直接運(yùn)到港外，假設(shè)占5%；因此，通過后方堆場(chǎng)的碼頭貨運(yùn)量為200000TEU×85%,即可確定為170000TEU?！褕?chǎng)集裝箱不平衡系數(shù)，可取1.2～1.5，集裝箱為1.30；——集裝箱平均堆存期（d），可取3～10d，擬取7d；——堆場(chǎng)集裝箱年作業(yè)天數(shù)，取350～365d，當(dāng)不通航時(shí)間長(zhǎng)影響作業(yè)天數(shù)較多時(shí)，應(yīng)予扣除，取360d；——集裝箱堆場(chǎng)所需地面箱位數(shù)；——堆場(chǎng)設(shè)備堆箱層數(shù)，可按《河港工程總體設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ212-2006）表4.11.7選取，即如下表4.6所示，采用軌道式龍門吊的堆箱層數(shù)為5～3層，取4層；——堆場(chǎng)容量利用率（%），可《河港工程總體設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ212-2006）按表4.11.7選取，即如下表4.6，采用軌道式龍門吊的容量利用率為60～70%，取60%。表4-8集裝箱堆場(chǎng)堆箱層數(shù)和容量利用率項(xiàng)目堆場(chǎng)作業(yè)設(shè)備輪胎龍門吊跨運(yùn)車軌道龍門吊正面吊空箱堆箱機(jī)堆箱層數(shù)5～33～25～34～37～5容量利用率55～7070～8060～7060～7070～80綜上所述，得：并查得標(biāo)準(zhǔn)箱的尺寸為5.69×2.13×2.18（長(zhǎng)×寬×高），單位為m，即標(biāo)準(zhǔn)箱的底面面積為12.12m2，則集裝箱碼頭的庫場(chǎng)底面積為21534.2m2，即設(shè)計(jì)為21600m2。4.7.2拆裝箱庫容量計(jì)算：（4-18）式中：Ew——拆裝箱庫所需容量(TEU)——集裝箱碼頭貨運(yùn)量(TEU),由上面計(jì)算可知在此集裝箱年吞吐量為200000×85%=170000TEU；——拆裝箱比例(%)，不宜大于30%,取25%；——標(biāo)準(zhǔn)箱平均貨物重量（t/TEU）,取標(biāo)準(zhǔn)箱平均貨物重量為10t/TEU；——拆裝箱庫貨物不平衡系數(shù)，如無資料可取1.1～1.3，這里取1.2；——貨物在庫平均堆存期，可取3～5d,這里取4d；——拆裝箱庫年工作天數(shù)，取350～365d，應(yīng)扣除影響作業(yè)天數(shù)較多的不通航時(shí)間。取360d。綜上所述，得：每個(gè)集裝箱拆裝箱所需要的平面面積為24m2，因此，集裝箱拆裝箱庫的面積為567×24=13608m2，在此取14112m2。4.7.3大門車道數(shù)計(jì)算（4-19）式中：N——集裝箱碼頭大門所需車道數(shù)；——集裝箱碼頭貨運(yùn)量﹙﹚；——水運(yùn)，鐵路中轉(zhuǎn)及港內(nèi)拆裝箱的集裝箱之和占碼頭年運(yùn)量的百分比；通過前面的設(shè)計(jì)內(nèi)容，可以知道，水運(yùn)部分占貨運(yùn)總量的10%，鐵路運(yùn)輸為50萬噸，另外拆裝箱剩下貨運(yùn)量的25%，它們的總和占總貨運(yùn)量的60.0%；——集裝箱車輛到港不平衡系數(shù)，一般為1.5～3，取3.0；Kkc——空車率，一般為1.2～1.5取1.5；Tyk——堆場(chǎng)年工作天數(shù)，取350～365d，在此取360天；——大門日工作時(shí)間（h），一般為12～24h，取16h；——單車道小時(shí)通過車輛數(shù)（輛/h），一般可取20～40輛/h，取30輛/h；——車輛平均載箱量（TEU/輛），取1.5。 故取6車道。4.8道路港內(nèi)道路分為以下三種：（1）主干道：港內(nèi)連接主要出入口的全港性道路，本設(shè)計(jì)取18m；（2）次干道：港內(nèi)碼頭、庫場(chǎng)流動(dòng)機(jī)械庫間的道路，本設(shè)計(jì)取15m；（3）支道：車輛、行人均較少的道路，取5m。4.9附屬建筑物港口陸域的布置按生產(chǎn)區(qū)、輔助區(qū)、生活區(qū)等使用功能分區(qū)布置，生產(chǎn)性建筑物及主要輔助生產(chǎn)建筑物宜布置在陸域前方的生產(chǎn)區(qū)，其他輔助生產(chǎn)建筑物及港區(qū)內(nèi)的輔助生活建筑物宜布置在陸域后方的輔助區(qū)，使用功能相近的輔助生產(chǎn)建筑物和輔助生活建筑物宜集中組合布置。具體布置如下表：表4-9附屬建筑物序號(hào)名稱單位規(guī)模數(shù)量總面積1集裝箱泊位個(gè)1000噸級(jí)32集裝箱堆場(chǎng)㎡361006216003拆裝箱庫㎡2141124預(yù)留堆場(chǎng)㎡267685碼頭水手間m20×1012006辦公大樓㎡14×7019807職工宿舍區(qū)㎡30×1529008變電房㎡20×3016009球場(chǎng)㎡20×30160010停車場(chǎng)㎡40301120011加油站㎡10×30130012門衛(wèi)㎡10×5210013材料庫㎡15×20130014維修間㎡15×27145015活動(dòng)中心㎡15×20130016食堂㎡15×20130017消防站㎡15×36154018侯工室㎡10×15115019醫(yī)務(wù)室㎡15×12118020公共廁所㎡5×1015021小賣部㎡10×101100裝卸工藝設(shè)計(jì)裝卸工藝是港口碼頭的基本生產(chǎn)工藝，是港口生產(chǎn)活動(dòng)的基礎(chǔ)。合理的裝卸工藝，是港口碼頭增大通過能力，提高裝卸效率，降低裝卸成本，加速車船周轉(zhuǎn)，縮短貨運(yùn)期限，提高貨運(yùn)質(zhì)量，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和改善勞動(dòng)條件的重要物質(zhì)基礎(chǔ)和技術(shù)條件。因此，設(shè)計(jì)出技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠的裝卸工藝流程,來完成港口一定的貨物吞吐任務(wù)，是提高港口經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的重要途徑。5.1設(shè)計(jì)原則（1）裝卸工藝設(shè)計(jì)方案應(yīng)根據(jù)年貨物吞吐量、貨種、流向、車型、船型、集疏運(yùn)方式、裝卸要求和自然條件等因素綜合確定；（2）裝卸工藝設(shè)計(jì)應(yīng)簡(jiǎn)化工藝流程和減少操作環(huán)節(jié)；應(yīng)合理選擇機(jī)型和工屬具，優(yōu)先選用國(guó)內(nèi)定型產(chǎn)品，減少機(jī)械類型和規(guī)格；應(yīng)結(jié)合國(guó)情確定機(jī)械化、自動(dòng)化水平；（3）裝卸工藝設(shè)計(jì)應(yīng)保證作業(yè)安全，減少環(huán)境污染，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善。勞動(dòng)條件，保護(hù)人體健康；（4）貨種單一、流向穩(wěn)定且運(yùn)量較大時(shí)，宜設(shè)專業(yè)化碼頭；（5）貨運(yùn)碼頭設(shè)計(jì)水位差在8m以下，宜采用直立式。5.2主要技術(shù)參數(shù)（1）吞吐量預(yù)測(cè)吞吐量為200萬噸。（2）船型設(shè)計(jì)船型為1000噸級(jí)集裝箱船，尺寸為：67.5m×10.8m×2.0m。（3）臺(tái)時(shí)效率根據(jù)規(guī)范和市場(chǎng)的要求，在選擇具體的裝卸機(jī)械類型后，再確定各自的臺(tái)時(shí)效率。（4）泊位年?duì)I運(yùn)天數(shù)綜合考慮港口自然條件、現(xiàn)狀、運(yùn)量、船型及設(shè)備維修等因素，泊位的年?duì)I運(yùn)天數(shù)為330天。（5）作業(yè)班次各碼頭的作業(yè)班次均擬取3班。（6）其他技術(shù)參數(shù)其他技術(shù)參數(shù)如貨物堆存期、日作業(yè)小時(shí)數(shù)、輔助作業(yè)及非生產(chǎn)時(shí)間、直取百分比、貨物入庫百分比、港口生產(chǎn)不平衡系數(shù)、庫場(chǎng)單位面積堆存量、庫場(chǎng)面積利用率等，可在具體設(shè)計(jì)各專業(yè)化碼頭的裝卸工藝時(shí)確定取值。5.3裝卸機(jī)械選型與配置5.3.1裝卸機(jī)械5.3.1.1裝卸船機(jī)械根據(jù)《河港工程總體設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ212-2006中第4.4.1.1條,集裝箱碼頭裝卸船機(jī)械的選型應(yīng)根據(jù)貨運(yùn)量、船型、水位差、地形地質(zhì)、碼頭型式等因素確定。擬選用集裝箱裝卸橋，吊具下起重能力不應(yīng)小于30.5t，擬取40.5t。5.3.1.2庫、場(chǎng)裝卸機(jī)械（1）拆裝箱庫作業(yè)機(jī)械根據(jù)拆裝箱作業(yè)機(jī)械宜采用集裝箱內(nèi)叉車，擬選用電池叉式裝卸車，起重量選用2t。（2）堆場(chǎng)裝卸機(jī)械根據(jù)《河港工程總體設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ212-2006中第4.4.1.3條，集裝箱碼頭堆場(chǎng)作業(yè)及裝卸車作業(yè)機(jī)械，應(yīng)根據(jù)貨運(yùn)量、集疏運(yùn)方式、堆場(chǎng)布置、碼頭型式和不同的工藝布置形式，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，可選用軌道式集裝箱龍門起重機(jī)、輪胎式集裝箱龍門起重機(jī)、集裝箱叉車及其它機(jī)械。擬選用軌道式集裝箱龍門起重機(jī)，起重量選用40t。5.3.1.3水平運(yùn)輸機(jī)械根據(jù)《河港工程總體設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ212-2006中第4.4.4條，集裝箱碼頭的水平運(yùn)輸機(jī)械，宜采用集裝箱拖掛車、集裝箱跨運(yùn)車或其它運(yùn)輸機(jī)械。5.3.1.4裝卸車輛機(jī)械根據(jù)《河港工程總體設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ212-2006中第4.4.1.3條，擬選用軌道式龍門起重機(jī)，起重量選用40t。5.4裝卸工藝流程根據(jù)本港區(qū)的具體情況，結(jié)合上一章的平面設(shè)計(jì)，本階段設(shè)計(jì)兩個(gè)方案。方案一：岸邊集裝箱裝卸橋→跨運(yùn)車→跨運(yùn)車方案碼頭前方裝卸船作業(yè)采用岸邊集裝箱起重機(jī)，水平運(yùn)輸和堆場(chǎng)作業(yè)采用集裝箱跨運(yùn)車；而拆裝箱可以直接由拖掛車從碼頭前方作業(yè)地帶運(yùn)送到拆裝箱庫門口，通過正面吊將集裝箱放入拆裝箱庫，再利用叉車將拆分后的貨物轉(zhuǎn)向港外車輛。方案二：岸邊集裝箱裝卸橋→軌道式龍門起重機(jī)→拖掛車方案碼頭前方裝卸船作業(yè)采用岸邊集裝箱起重機(jī)，集裝箱可由拖掛車或者叉車送到堆場(chǎng)再由軌道式龍門起重機(jī)裝卸，或者由正面吊與拖掛車直接送到港外車輛；而拆裝箱可以直接用拖掛車或者正面吊從碼頭前方作業(yè)地帶運(yùn)送到拆裝箱庫門口，拆裝箱庫內(nèi)采用叉車。裝卸工藝流程圖如下：方案一：圖5.1方案二：圖5.25.5裝卸機(jī)械數(shù)量5.5.1機(jī)械臺(tái)時(shí)效率岸邊集裝箱起重機(jī)30TEU/h軌道式龍門起重機(jī)20TEU/h集裝箱拖掛車13TEU/h跨運(yùn)車20TEU/h叉車10TEU/h正面吊10TEU/h5.5.2裝卸機(jī)械數(shù)量的確定根據(jù)《河港工程總體設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ212-2006中4.11.15條，裝卸機(jī)械數(shù)量，應(yīng)根據(jù)貨種、運(yùn)量、和臺(tái)時(shí)效率按下式計(jì)算：（5-1）式中：——某種裝卸機(jī)械數(shù)量（臺(tái)）；——某種裝卸機(jī)械分貨種的年起重運(yùn)輸噸（t）；——機(jī)械利用率，應(yīng)按各港統(tǒng)計(jì)資料確定，新建港區(qū)也可按下值選用：一班制取0.05～0.20；兩班制取0.30～0.35；三班制取0.40～0.50,電動(dòng)機(jī)械取大值，內(nèi)燃機(jī)械取小值,在此按三班制取為0.40；對(duì)于裝卸橋、電池叉車以及龍門起重機(jī)等按電動(dòng)機(jī)械取為0.50；j——各種裝卸機(jī)械按不同操作過程裝卸或搬運(yùn)不同貨種的臺(tái)時(shí)效率(噸/臺(tái)時(shí))。表5-2集裝箱碼頭裝卸機(jī)械設(shè)備臺(tái)套數(shù)計(jì)算表（方案一）機(jī)械類型（TEU）（TEU/臺(tái)時(shí)）實(shí)際取用（臺(tái)）集裝箱裝卸橋2×1050.50301．5223跨運(yùn)車1.755×1050.40202.4274拖掛車4.5×1040.50130.7902叉車1.3725×1050.50103.1345表5-3集裝箱碼頭裝卸機(jī)械設(shè)備臺(tái)套數(shù)計(jì)算表（方案二）機(jī)械類型（TEU）（TEU/臺(tái)時(shí)）實(shí)際取用（臺(tái)）集裝箱裝卸橋2.0×1050.50301.5223軌道式龍門起重機(jī)8.775×1040.50201.0012拖掛車1.575×1050.50132.7664叉車8.8875×1040.50102.0294正面吊1.586×1050.50103.62255.5.3機(jī)械選型（1）岸邊集裝箱裝卸橋表5-4岸邊集裝箱裝卸橋主要參數(shù)技術(shù)參數(shù)單位南京港機(jī)起重量（吊架下）t40.5額定起重量（吊具下）t30.5軌距m16外伸距m15內(nèi)伸距m8.5起升高度軌面上m10軌面下m14升降速度滿載m/min24空載m/min12小車行走速度m/min60大車行走速度m/min27前大梁俯仰循環(huán)時(shí)間min10電壓v380行走輪數(shù)個(gè)/腿8最大輪壓t/輪35（350kN）（2）軌道式龍門起重機(jī)表5-5軌道式龍門起重機(jī)參數(shù)主要參數(shù)單位南京港機(jī)額定起重量t30.5跨距m33起升高度m12.22起升速度滿載m/min20空載40臂架伸距Ⅰm7.5Ⅱ7.5堆箱層數(shù)—4小車行走速度m/min35大車行走速度m/min90小車回轉(zhuǎn)角度度190行走輪數(shù)個(gè)16最大輪壓t/輪35（350kN）電源V380（3）集裝箱牽引車及半掛車表5-6集裝箱牽引車主要參數(shù)廠家北汽福田自重（kg）5795拖載總重（kg）33210車組總重（kg）39000軸距（mm）3960最大車速(km/h)80最大爬坡度（%）13.5最大牽引力（kg）5781最小轉(zhuǎn)彎半徑（mm）5600(4)集裝箱跨運(yùn)車表5-7集裝箱跨運(yùn)車主要參數(shù)主要參數(shù)日本三菱型號(hào)CCD400額定起重量40堆載集裝箱層數(shù)3最大起升高度9行走速度km/s空載27滿載25起升速度mm/s空載260滿載250下降速度mm/s空載250滿載250最小轉(zhuǎn)彎半徑m9.7自重T55輪壓T11.9輪胎數(shù)量8規(guī)格6×16—25—28PR(5)正面吊表5-8正面吊主要參數(shù)主要參數(shù)三一重工型號(hào)RSC45-5額定起重量45堆載集裝箱層數(shù)5最大起升高度15.1最小轉(zhuǎn)彎半徑m8.0輪距2.75轉(zhuǎn)向角+70.5，-58輪壓值2505.5.4各操作環(huán)節(jié)的效率在確定裝卸機(jī)械設(shè)備的臺(tái)時(shí)效率和臺(tái)套數(shù)后，即可確定各操作環(huán)節(jié)的效率。各操作環(huán)節(jié)的效率必須滿足碼頭裝卸工藝流程的要求，即后續(xù)操作環(huán)節(jié)的效率要稍大于裝卸船的效率，以保證裝卸工藝流程能順利開展，從而提高碼頭的泊位通過能力，進(jìn)一步提高港口的競(jìng)爭(zhēng)力。表5-9各操作環(huán)節(jié)的的效率（方案一）機(jī)械類型臺(tái)時(shí)效率（t/臺(tái)時(shí)）臺(tái)數(shù)（臺(tái)）操作效率（t/時(shí)）集裝箱裝卸橋3003900跨運(yùn)車2003600拖掛車1302260叉車503150表5-10各操作環(huán)節(jié)的的效率（方案二）機(jī)械類型臺(tái)時(shí)效率（t/臺(tái)時(shí)）臺(tái)數(shù)（臺(tái)）操作效率（t/時(shí)）集裝箱裝卸橋3003900軌道式龍門起重機(jī)2002400拖掛車1304520叉車1004400正面吊1005500從以上兩個(gè)表可以看出，后續(xù)操作環(huán)節(jié)的效率均大于前一操作環(huán)節(jié)，保證了裝卸工藝流程的順利進(jìn)行。5.6裝卸工人數(shù)和司機(jī)人數(shù)5.6.1裝卸工人數(shù)據(jù)《河港工程總體設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ21—2006第4.11.16條相關(guān)內(nèi)容，裝卸工人總數(shù)包括裝卸工人和輔助工人數(shù)之和。裝卸工作數(shù)應(yīng)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%計(jì)算確定，裝卸工人數(shù)在裝卸工藝方案設(shè)計(jì)時(shí)，可按下式計(jì)算：(5-2)式中：——裝卸工人數(shù)（人）；——作業(yè)線數(shù)，每個(gè)泊位1條作業(yè)線，此設(shè)計(jì)為3個(gè)泊位，故共有3條作業(yè)線；——晝夜作業(yè)班次數(shù)，均按三班制取為3；——每條作業(yè)線的配工人數(shù)，參照其它相關(guān)港口，集裝箱碼頭作業(yè)線每班定員為5～6人，在此取5人；——裝卸工人輪休率，可取2/7；——裝卸工人出勤率，可取90%～95%,綜合考慮此碼頭取為95%。即集裝箱裝卸工人數(shù)為：人輔助工人數(shù)=×（5%～10%），按裝卸工人數(shù)的8%取用，即：輔助工人數(shù)=67×8%=5.36=6人綜上所述，得：港口裝卸工全部定員=67+6=73（人），取73人。5.6.2司機(jī)人數(shù)表5-11司機(jī)人數(shù)計(jì)算表（方案一）機(jī)械類型機(jī)械數(shù)量（臺(tái)）三班制定員（人/臺(tái)）計(jì)算司機(jī)人數(shù)（人）考慮出勤率所增加司機(jī)人數(shù)（人）配備司機(jī)人數(shù)（人）集裝箱裝卸橋3721223跨運(yùn)車31339241牽引車414115叉車311112∑——85691表5-12司機(jī)人數(shù)計(jì)算表（方案二）機(jī)械類型機(jī)械數(shù)量（臺(tái)）三班制定員（人/臺(tái)）計(jì)算司機(jī)人數(shù)（人）考慮出勤率增加司機(jī)人數(shù)（人）司機(jī)人數(shù)（人）集裝箱裝卸橋3721222軌道式龍門起重機(jī)2718牽引車414115叉車414115正面吊518220∑——747815.7裝卸一般設(shè)計(jì)船型的時(shí)間此節(jié)根據(jù)《河港工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50192-93）第3.8.1.6條。裝卸一艘設(shè)計(jì)船型時(shí)間可按下式計(jì)算：（5-3）式中：——裝卸一艘設(shè)計(jì)船型時(shí)間（晝夜/艘次）；——裝卸一艘該類型船舶所需的純裝、卸時(shí)間，根據(jù)前面計(jì)算，為4.0h；——該類型船舶裝卸輔助與技術(shù)作業(yè)時(shí)間之和（h），內(nèi)河船舶可取0.75～2.5h，本設(shè)計(jì)取2.0h；——晝夜法定工作小時(shí)數(shù)（h），根據(jù)工作班次確定,三班制取24h；——晝夜泊位非生產(chǎn)時(shí)間之和（h），三班制取4.5～6h，本設(shè)計(jì)取5h；故：（晝夜/艘次）5.8勞動(dòng)生產(chǎn)率依據(jù)《河港工程總體設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ212-2006，第4.12條內(nèi)容計(jì)算。依據(jù)表4.12.1條相關(guān)內(nèi)容,勞動(dòng)生產(chǎn)率按下式計(jì)算:(5-4)式中:——?jiǎng)趧?dòng)生產(chǎn)率(操作噸/人·年)；——操作噸(t/年)；——裝卸工人數(shù)(人)；——裝卸司機(jī)人數(shù)(人)。集裝箱勞動(dòng)生產(chǎn)率：方案一：噸/人·年方案二：噸/人·年5.9裝卸工藝方案比選依據(jù)《河港工程總體設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ212-2006，第4.12.1條內(nèi)容：裝卸工藝設(shè)計(jì)應(yīng)進(jìn)行定性分析和定量分析，并從各方案的工藝流程、技術(shù)裝備、維修難易、裝卸質(zhì)量、作業(yè)安全、能源和環(huán)境影響等方面論證其優(yōu)缺點(diǎn)。主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)根據(jù)前面計(jì)算。詳細(xì)計(jì)算見表5-13表5-13裝卸工藝技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較序號(hào)指標(biāo)名稱單位方案一方案二1碼頭年吞吐量萬噸2002002碼頭年通過能力TEU67379.10467379.1043泊位數(shù)個(gè)334泊位利用率%59.459.45裝卸一艘設(shè)計(jì)船型的時(shí)間晝夜/艘次0.3160.3166堆場(chǎng)面積21600216007拆裝箱庫面卸工人和司機(jī)人數(shù)人1641549勞動(dòng)生產(chǎn)率噸/人·年12195.12212987.013方案一：優(yōu)點(diǎn)：這種裝卸工藝方式由于跨運(yùn)車最高可以將集裝箱堆放三層高故較底盤車方式可節(jié)省部分場(chǎng)地。由于跨運(yùn)車是一種多用途機(jī)械，既可裝卸又可短距離運(yùn)輸，省掉了半掛拖運(yùn)作業(yè)環(huán)節(jié)，機(jī)械設(shè)備也減少一種，調(diào)配靈活，管理也較方便。缺點(diǎn)：堆場(chǎng)面積大，作業(yè)效率低，跨運(yùn)車本身價(jià)格昂貴；又采用液壓驅(qū)動(dòng)，鏈條傳動(dòng)故障率較高，修費(fèi)用較大，以及對(duì)路面和司機(jī)操作水平要求很高，易造成集裝箱損壞的等安全事故。方案二：優(yōu)點(diǎn)：具有一定的靈活性，可以橫移，能由一個(gè)堆場(chǎng)區(qū)轉(zhuǎn)移到其他各個(gè)堆場(chǎng)區(qū)，在作業(yè)過程中，操作簡(jiǎn)單，動(dòng)作簡(jiǎn)捷，實(shí)現(xiàn)裝卸作業(yè)的自動(dòng)化管理比較容易。堆場(chǎng)面積小，作業(yè)效率高缺點(diǎn)：裝卸組織作業(yè)復(fù)雜，提箱，倒箱困難，因?yàn)槭遣裼蜋C(jī)驅(qū)動(dòng)，污染環(huán)境。綜上所述，根據(jù)本碼頭的具體情況，采用第二種方案。第六章荷載的確定6.1碼頭結(jié)構(gòu)型式的選擇原則（1）碼頭結(jié)構(gòu)型式的選擇要貫徹經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、耐久的指導(dǎo)思想，并應(yīng)進(jìn)行綜合分析比較；（2）全面規(guī)劃、遠(yuǎn)近結(jié)合。應(yīng)結(jié)合港口的規(guī)劃要求，對(duì)碼頭負(fù)荷能力及浚深的預(yù)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(xué)技術(shù)新成果；（5）就地取材，因材設(shè)計(jì)，充分利用當(dāng)?shù)夭牧腺Y源。6.2設(shè)計(jì)條件6.2.1設(shè)計(jì)船型表6-1集裝箱船型資料噸級(jí)（噸）長(zhǎng)（米）寬（米）滿載吃水（米）100067.510.52.06.2.2結(jié)構(gòu)安全等級(jí)結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)6.2.3建筑物的主要尺度1000DWT集裝箱碼頭岸線長(zhǎng)為323m。6.3荷載的計(jì)算6.3.1恒載鋼筋混凝土：γ=25塊石混凝土：γ=23其他指標(biāo)如下表：表6-2材料指標(biāo)材料名稱重度（KN/m3）內(nèi)摩擦角（o）水上水下飽路面混凝土C302313塊石混凝土C302313鋼筋混凝土胸墻C302515墻后回填10-100拋石棱體181121456.3.2堆貨荷載根據(jù)《港口工程荷載規(guī)范》第5.1.1條和表5.1.1-2，確定河港直立式集裝箱碼頭的堆貨荷載布置圖式及標(biāo)準(zhǔn)值如下：圖6.1堆貨荷載布置圖式表6-3河港件雜貨碼頭堆貨荷載標(biāo)準(zhǔn)值前沿（kPa）前方臨時(shí)堆場(chǎng)（kPa）分布范圍（m）構(gòu)件計(jì)算整體計(jì)算3060601910碼頭前沿堆貨引起的豎向作用（可變）：kN.m/m碼頭前沿堆貨產(chǎn)生的作用效果，計(jì)算長(zhǎng)度L1=10m：作用力：G1=×=30×10=300（kN/m）產(chǎn)生的力矩：M1=300×=836.7（KN/m.m）6.3.3運(yùn)輸機(jī)械荷載運(yùn)輸機(jī)械荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)根據(jù)裝卸工藝選用的機(jī)型及實(shí)際使用的起重量、幅度等進(jìn)行確定。6.3.3.1集裝箱裝卸橋最大起重量40.5t，軌距16m，外伸距為21m,內(nèi)伸距為8m。基距：17.5m,輪數(shù)：8個(gè)/腿，輪壓：350，最大裝載量為45T。1m1m1m1m1m17.5m1m1m1m1m1m1m1m1m1m1m圖6.2裝卸橋計(jì)算圖示6.3.3.2軌道式龍門起重機(jī)最大起重量40t，軌距為33m，貨物在堆場(chǎng)的堆存高度為6m，臺(tái)時(shí)效率為200t/臺(tái)時(shí)，堆場(chǎng)作業(yè)方式采用堆拆垛，輪壓：350。6.3.3.3牽引車荷載拖頭：前軸（A軸）70kN，后軸（B軸）150kN。掛車：后軸（C軸）330kN單輪接地面積：0.26m×0.25m；雙輪接地面積：0.52m×0.25m。圖6.3牽引車作用力示意圖6.3.4船舶荷載對(duì)于墻后有填土的重力式碼頭，驗(yàn)算其穩(wěn)定性時(shí)一般不考慮船舶撞擊力和擠靠力。因?yàn)檫@些力是向岸的，碼頭不會(huì)向著岸一側(cè)滑動(dòng)和傾倒。6.3.5.1一般規(guī)定作用在固定式系船靠船結(jié)構(gòu)上的船舶荷載可包括如下內(nèi)容：①由風(fēng)和水流產(chǎn)生的系纜力；②由風(fēng)和水流產(chǎn)生的擠靠力；③船舶靠岸時(shí)產(chǎn)生的撞擊力；④系泊船舶在波浪作用下產(chǎn)生的撞擊力。6.3.5.2作用于船舶上的風(fēng)荷載根據(jù)《港口工程荷載規(guī)范》(JTJ215-98)中第10.2.1作用在條規(guī)定，船舶上的計(jì)算風(fēng)壓力的垂直于碼頭前沿線的橫向分力和平行于碼頭前沿線的縱向分力宜按下列公式計(jì)算：（6-1）（6-2）式中：，——分別為作用在船舶上的計(jì)算風(fēng)壓力的橫向和縱向分力（kN）；，——分別為船體水面以上橫向和縱向受風(fēng)面積（）；，——分別為設(shè)計(jì)風(fēng)速的橫向和縱向分量（m/s），船舶在超過九級(jí)風(fēng)（最大風(fēng)速m/s，年平均風(fēng)速2.3m/s）時(shí)離碼頭到錨地避風(fēng)。本設(shè)計(jì)根據(jù)資料m/s；——風(fēng)壓不均勻折減系數(shù)。如表取值表6-4風(fēng)壓不均勻折減系數(shù)船舶水面以上的最大輪廓尺寸aR（m）≤50100200≥2501.00.90.70.6注：表中aR為船舶水面以上橫向或縱向輪廓的最大水平尺寸。集裝箱船在水面以上的最大輪廓尺寸：B=10.8m，L=67.5m，查表5-1得：，用直線內(nèi)插法，算得船舶水面以上受風(fēng)面積A可根據(jù)設(shè)計(jì)船型和船舶的裝載情況確定，貨船的受風(fēng)面積按下列公式計(jì)算：則：滿載時(shí)：（6-3）（m2）（6-4）（m2）半載或壓載時(shí)：（6-5）（6-6）式中：，——分別為相應(yīng)裝載情況下船體水面以上橫向和縱向受風(fēng)面積（）；——船舶載重量（t），為1000t。綜上得：半載或壓載時(shí)：，取300；，取80；由于半載或壓載時(shí)的值較大，采用半載或壓載時(shí)的、值作為風(fēng)荷載的標(biāo)準(zhǔn)值所以，；（kN）（kN）即：（kN）（kN）6.3.5.3作用于船舶上的水流力根據(jù)《港口工程荷載規(guī)范》(JTJ215-98)中附表E中：對(duì)于河港透空式系船、靠船結(jié)構(gòu)，水流方向與船舶縱軸平行或流向角和時(shí)，水流對(duì)船舶作用產(chǎn)生的水流力的船首橫向分力、船尾橫向分力及縱向分力可分別按下列公式計(jì)算：（6-7）（6-8）（6-9）式中：，——分別為水流對(duì)船首橫向分力和船尾橫向分力（kN）；——水流對(duì)船舶作用產(chǎn)生的水流力縱向分力（kN）；，——分別為水流力船首橫向分力系數(shù)和船尾橫向分力系數(shù)；——水流力縱向力分力系數(shù)；——水的密度（t/m3），對(duì)河水=1.0t/m3；——水流速度（m/s），取m/s；——船舶吃水線以下的橫向投影面積（m2）；——船舶吃水線以下的表面積（m2）。水流力船首橫向分力系數(shù)和船尾橫向分力系數(shù)按《港口工程荷載規(guī)范》JTJ215-98附錄E表E.0.16-1確定。系靠船結(jié)構(gòu)前沿水深m,與船舶計(jì)算裝載度相對(duì)應(yīng)的平均吃水m,則；1000DWT集裝箱設(shè)計(jì)船型的船長(zhǎng)與船寬之比為，則查表E.0.16-1并采用直線內(nèi)差法得：；。船舶吃水線以下的橫向投影面積按下式計(jì)算：（6-10）式中各符號(hào)意義均同前。則：=208.93水流力縱向分力系數(shù)可按下式確定：（6-11）式中：——水流對(duì)船舶作用的雷諾數(shù)；——系數(shù)。水流對(duì)船舶作用的雷諾數(shù)可按下式計(jì)算：（6-12）式中：——船舶吃水線長(zhǎng)度（m），近似取為船長(zhǎng)，即m；——水的運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)（m2/s），按表E.0.8選用。即如下表6.4所示：表6-5水的運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)水溫（度）05101520253040運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)（10-4m2/s）1.791.521.311.141.000.890.800.66本次設(shè)計(jì)時(shí)水溫?cái)M取16.6oC，故查表用內(nèi)差法得m2/s。系數(shù)按JTJ215-98表E.0.16-2選用，即如下表6.5所示：表6-6系數(shù)船型d/D=1.2d/D=1.6d/D=2.0客船0.0080.0040.003駁船L/B=4.00.0330.0310.016駁船L/B=6.10.0120.0120.012因?yàn)榍懊嬉呀?jīng)算得和，則查表并采用直線內(nèi)差法得：。船舶吃水線以下的表面積可按下式確定：（6-13）式中：——船長(zhǎng)（m），為67.5m；——船舶吃水（m），為2.0m；——船寬（m），為10.8m；——船舶方形系數(shù)，集裝箱船取0.625。綜上得：（m2）（m2）（kN）（kN）故水流對(duì)船舶作用產(chǎn)生的水流力的船首橫向分力kN，船尾橫向分力，縱向分力kN。6.3.5.4系纜力根據(jù)《港口工程荷載規(guī)范》(JTJ215-98)中第10.4中的規(guī)定，當(dāng)碼頭前沿水流較大時(shí)，系纜力應(yīng)該考慮風(fēng)與水流對(duì)計(jì)算船舶共同作用所產(chǎn)生的橫向分力總和和縱向分力總和。系纜力標(biāo)準(zhǔn)值及其垂直于碼頭前沿線的橫向分力，平行于碼頭前沿線的縱向分力和垂直于碼頭面的豎向分力可按下列公式計(jì)算：（6-14）（6-15）（6-16）（6-17）式中：，，，——分別為系纜力標(biāo)準(zhǔn)值及其橫向、縱向和豎向分力（kN）；，——分別為可能同時(shí)出現(xiàn)的風(fēng)和水流對(duì)船舶產(chǎn)生的橫向分力總和及縱向分力總和（kN）；——系船柱受力分布不均勻系數(shù)，當(dāng)實(shí)際受力的系船柱數(shù)目時(shí)，取1.2，時(shí)，取1.3，在此取，K=1.2；——計(jì)算船舶同時(shí)受力的系船柱數(shù)目，根據(jù)表6.6，當(dāng)船舶總長(zhǎng)m時(shí)，取2，間距為20m；——系船纜的水平投影與碼頭前沿線所成的夾角（），根據(jù)表6.7，對(duì)于河船碼頭，；——系船纜與水平面之間的夾角（），根據(jù)表6.7，對(duì)于河船碼頭，。表6-7不同船長(zhǎng)受力系船柱數(shù)目及間距船舶總長(zhǎng)L（m）≤100120～150150～200200～250250～300受力系船柱數(shù)目n2345～67～8系船柱間距a（m）2025303030表6-8系船纜夾角、結(jié)構(gòu)類型海船碼頭3015河船碼頭300孤立系船柱3030綜上所述：根據(jù)JTJ215-98第10.4.4條，系纜力標(biāo)準(zhǔn)值不應(yīng)大于纜繩的破斷力。對(duì)于聚丙烯尼龍纜繩，其破斷力可按下式計(jì)算：（6-18）式中：——聚丙烯尼龍纜繩的破斷力（kN）；——纜繩直徑（mm），擬取40mm。綜上得：（kN）因?yàn)椋╧N），所以系纜力未大于纜繩的破斷力。根據(jù)《港口工程荷載規(guī)范》JTJ215-98第10.4.5條和表10.4.5-2，對(duì)于載重量為1000WT的內(nèi)河船舶，作用于系船柱上的計(jì)算系纜力標(biāo)準(zhǔn)值不少于100kN，小于100kN時(shí)，按100kN選用。綜上，系纜力標(biāo)準(zhǔn)值取用kN。則系纜力標(biāo)準(zhǔn)值的橫向、縱向和豎向分力分別為：（kN）（kN）6.3.5.5擠靠力根據(jù)《港口工程荷載規(guī)范》(JTJ215-98)中第10.5.3中的規(guī)定，本次設(shè)計(jì)橡膠護(hù)舷采用間斷布置的形式。船舶擠靠力應(yīng)考慮風(fēng)和水流對(duì)計(jì)算船舶作用產(chǎn)生的橫向分力總和。當(dāng)橡膠護(hù)舷間斷布置時(shí)，擠靠力標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計(jì)算：（6-19）式中：——橡膠護(hù)舷間斷布置時(shí)，作用于一組或一個(gè)橡膠護(hù)舷上的擠靠力標(biāo)準(zhǔn)值（kN）；——擠靠力不均勻系數(shù)，取1.3；——與船舶接觸的橡膠護(hù)舷的組數(shù)或個(gè)數(shù)。橡膠護(hù)舷等間距布置，間距擬取5m，船舶直線段長(zhǎng)度為m，則。綜上得：（kN）6.3.5.6撞擊力a.船舶靠岸時(shí)引起的撞擊力根據(jù)《港口工程荷載規(guī)范》JTJ215-98第10.6節(jié)有：船舶靠岸時(shí)的撞擊力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)根據(jù)船舶有效撞擊能量和橡膠護(hù)舷性能曲線及靠船結(jié)構(gòu)的剛度確定。船舶靠岸時(shí)的有效撞擊能量可按下式計(jì)算：（6-20）式中：——船舶靠岸時(shí)的有效撞擊能量（kJ）；——有效動(dòng)能系數(shù),取0.7～0.8，擬取0.75；——船舶質(zhì)量（t），按滿載排水量計(jì)算；——船舶靠岸法向速度（m/s）。1000DWT集裝箱船的滿載排水量（t），按下列公式計(jì)算，即：（6-21）則：（t）河船法向靠岸速度可按《港口工程荷載規(guī)范》JTJ215-98表10.6.4-2選用。但因?yàn)榇皾M載排水量，則可按表10.6.4-2中開敞式的較大值采用。查表得m/s，取較大值，即：m/s。則：（kJ）選用漂浮型橡膠護(hù)舷,變形60%,吸能kJ，反力kN。b.波浪引起的撞擊力因碼頭前沿波浪作用較小，一般情況下小于船舶靠岸時(shí)的撞擊能量，所以波浪引起的船舶撞擊力可不進(jìn)行計(jì)算。6.3.5.6偶然作用作用于余杭港碼頭結(jié)構(gòu)上的偶然作用主要為地震力，本區(qū)屬于嘉興——常山地震帶杭湖地區(qū)4.75～5.25級(jí)地震危險(xiǎn)區(qū)。建筑設(shè)防烈度為6度。由于本次設(shè)計(jì)時(shí)間有限，所以未進(jìn)行地震力的計(jì)算。第七章方塊碼頭結(jié)構(gòu)尺度的確定7.1方塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案擬定方塊高度：護(hù)輪坎高為0.25m，胸墻的高為1m。漿砌石墻身高度為4.9m，基床采用拋石塊體填充。方塊寬度：對(duì)于混凝土實(shí)心方塊碼頭的平面尺寸應(yīng)符合規(guī)定要求：長(zhǎng)邊尺寸與高度之比應(yīng)不大于3；短邊尺寸與高度之比不小于1，同時(shí)短邊尺寸不小于0.8m。胸墻寬2.0m。墻后回填材料：用塊石材料來填充。其中基底拋石回填施工之前，在港池進(jìn)口處修筑圍堰，其中圍堰采用分層蹍壓。如圖6.5示意圖實(shí)心碼頭斷面圖詳圖見CAD實(shí)心碼頭圖7.1實(shí)心碼頭斷面示意圖7.2結(jié)構(gòu)受力分析7.2.1結(jié)構(gòu)自重力計(jì)算（永久作用）7.2.1.1極端高水位時(shí)結(jié)構(gòu)自重力表7-1自重力計(jì)算結(jié)果（kN）層號(hào)第一層第二層第三層第四層Si2.0634.4277.9974.431Gi35.70957.551103.96166.465本層以上35.70993.26197.221263.6862.力臂：計(jì)算見下表表7-2極端高水位力臂di計(jì)算（m）d1d2d3d4第一層1.515第二層1.5151.767第三層1.5151.7672.238第四層1.5151.7672.2382.278注：di為重心距計(jì)算面前趾的距離。3.穩(wěn)定力矩：MGi=Gidi，計(jì)算結(jié)果見下表表7-3穩(wěn)定力矩MGi計(jì)算（）MG1MG2MG3MG4第一層53.4953.49第二層53.49101.693155.183第三層53.49101.693232.665387.843第四層53.49101.693232.665151.407539.2557.2.1.2極端高水位時(shí)結(jié)構(gòu)填土自重力表7-4自重力計(jì)算結(jié)果（kN）層號(hào)第一層第二層第三層第四層Si00.52.9071.96Gi06.23533.53822.1482.力臂：計(jì)算見下表表7-5極端高水位填土力臂di計(jì)算（m）d1d2d3d4第一層0第二層02.25第三層02.253.562第四層02.253.5624.3注：di為重心距計(jì)算面前趾的距離。3.穩(wěn)定力矩：MGi=Gidi，計(jì)算結(jié)果見下表:表7-6極端高水位填土產(chǎn)生穩(wěn)定力矩MGi計(jì)算（kN.m/m)MG1MG2MG3MG4第一層00第二層014.02914.029第三層014.029119.462133.491第四層014.029119.46295.236228.727綜上所述:極端高水位時(shí),結(jié)構(gòu)的自重及填土自重所產(chǎn)生的作用效果如下表所示:表7-7極端高水位個(gè)方塊重力與穩(wěn)定彎矩總和層號(hào)第一層第二層第三層第四層Gi35.70963.786137.49988.613本層以上35.70999.495236.994325.607MGi53.49115.721352.127246.644本層以上53.49169.211521.338767.9827.2.1.3設(shè)計(jì)高水位時(shí)結(jié)構(gòu)自重力表7-8自重力計(jì)算結(jié)果（kN）層號(hào)第一層第二層第三層第四層Si2.0634.4277.9974.431Gi51.57557.538103.96166.465本層以上51.575109.113213.074279.5392.力臂：計(jì)算見下表：表7-9設(shè)計(jì)高水位力臂di計(jì)算（m）d1d2d3d4第一層1.515第二層1.5151.767第三層1.5151.7672.238第四層1.5151.7672.2382.278注：di為重心距計(jì)算面前趾的距離。3.穩(wěn)定力矩：MGi=Gidi，計(jì)算結(jié)果見下表：表7-10設(shè)計(jì)高水位穩(wěn)定力矩MGi計(jì)算（kN.m/m)MG1MG2MG3MG4第一層78.13678.136第二層78.136124.072202.208第三層78.136124.072232.665434.873第四層78.136124.072232.665151.407586.2807.2.1.4設(shè)計(jì)高水位時(shí)結(jié)構(gòu)填土自重力表7-11自重力計(jì)算結(jié)果（kN）層號(hào)第一層第二層第三層第四層Si00.52.9071.96Gi09.0045.7528.482.力臂：計(jì)算見下表表7-12設(shè)計(jì)高水位填土力臂di計(jì)算（m）D1d2d3d4第一層0第二層02.25第三層02.253.562第四層02.253.5624.3注：di為重心距計(jì)算面前趾的距離。3.穩(wěn)定力矩：MGi=Gidi，計(jì)算結(jié)果見下表:表7-13設(shè)計(jì)高水位填土產(chǎn)生穩(wěn)定力矩MGi計(jì)算（kN.m/m)MG1MG2MG3MG4第一層00第二層020.25020.250第三層020.250162.962183.212第四層020.250162.962122.464305.676綜上所述:設(shè)計(jì)高水位時(shí),結(jié)構(gòu)的自重及填土自重所產(chǎn)生的作用效果如下表所示:表7-14設(shè)計(jì)高水位個(gè)方塊重力與穩(wěn)定彎矩總和層號(hào)第一層第二層第三層第四層Gi51.57566.538149.71194.945本層以上51.575118.113267.824362.769Mgi78.136144.322395.626273.871本層以上78.136222.458618.084891.9557.2.1.5設(shè)計(jì)低水位時(shí)結(jié)構(gòu)自重力表7-15自重力計(jì)算結(jié)果（kN）層號(hào)第一層第二層第三層第四層Si2.0634.4277.9974.431Gi51.575101.821126.29357.603本層以上51.575153.396279.689337.2922.力臂：計(jì)算見下表：表7-16設(shè)計(jì)低水位力臂di計(jì)算（m）d1d2d3d4第一層1.515第二層1.5151.767第三層1.5151.7672.238第四層1.5151.7672.2382.278注：di為重心距計(jì)算面前趾的距離。3.穩(wěn)定力矩：MGi=Gidi，計(jì)算結(jié)果見下表：表7-17設(shè)計(jì)低水位穩(wěn)定力矩MGi計(jì)算（kN.m/m)MG1MG2MG3MG4第一層78.13678.136第二層78.136179.918258.054第三層78.136179.918284.453542.507第四層78.136179.918284.453131.220673.7277.2.1.6設(shè)計(jì)低水位時(shí)結(jié)構(gòu)填土自重力表7-18自重力計(jì)算結(jié)果（kN）層號(hào)第一層第二層第三層第四層Si00.52.9071.96Gi09.0052.32630.942.力臂：計(jì)算見下表表7-19設(shè)計(jì)低水位填土力臂di計(jì)算（m）D1d2d3d4第一層0第二層02.789第三層02.7893.570第四層02.7893.5704.3注：di為重心距計(jì)算面前趾的距離。3.穩(wěn)定力矩：MGi=Gidi，計(jì)算結(jié)果見下表:表7-20設(shè)計(jì)低水位填土產(chǎn)生穩(wěn)定力矩MGi計(jì)算（kN.m/m)MG1MG2MG3MG4第一層00第二層025.10125.101第三層025.101186.804211.905第四層025.101186.804133.042344.947綜上所述:設(shè)計(jì)低水位時(shí),結(jié)構(gòu)的自重及填土自重所產(chǎn)生的作用效果如下表所示:表7-21設(shè)計(jì)低水位個(gè)方塊重力與穩(wěn)定彎矩總和層號(hào)第一層第二層第三層第四層Gi51.575110.821178.61988.543本層以上51.575162.396341.015429.558MGi78.136205.019471.257264.262本層以上78.136283.155754.4121018.6737.2.1.7極端低水位時(shí)結(jié)構(gòu)自重力表7-22自重力計(jì)算結(jié)果（kN）層號(hào)第一層第二層第三層第四層Si2.0634.4277.9974.431Gi51.575101.821126.29357.603本層以上51.575