靖江港8000吨重力式扶壁码头毕业设计 - 图文

山东交通学院

2015届毕业生毕业设计

题目：靖江港8000吨级重力式扶壁码头设

计

院(系)别 土木工程学院 专 业 港口航道与海岸工程 届 别 2015届 学 号 110718204 姓 名 徐铖龙 指导教师 赵峥嵘

二O一五年六月

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原 创 声 明

本人徐铖龙郑重声明：所呈交的论文“靖江港8000吨级重力式扶壁码头设计”，是本人在导师赵峥嵘的指导下开展研究工作所取得的成果。除文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明，本人完全意识到本声明的法律后果，尊重知识产权，并愿为此承担一切法律责任。

论文作者(签字)：

日期： 年 月

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日徐铖龙：靖江港8000吨级重力式扶壁码头设计

摘 要

港口设计是港口工程中最基本、最重要的环节之一。优秀的设计方案，不仅能提供安全、经济、实用的建筑结构，同时还能够在设计思想和设计理念上展现出创新精神。在港口设计过程中，设计方法、设计计算和设计方案的研究和确定是港口设计的各种规范和工程经验的实现和提升。因此，港口设计过程的研究、实习具有一定理论意义和重要的工程实践价值。

本文通过对靖江港区自然环境的分析和拟建港区地形、地质、水文、气象、海况的资料统计，确定了拟建港区的平面布置形式，给出了泊位的数量和平面尺寸，设计了码头装卸工艺和后方堆场的位置。提出了建设重力式扶壁码头的设计方案，在拟建港区的水域范围内，按照码头前沿港池水深，设计了码头前沿的回旋水域半径和航道的宽度和深度，计算出拟建港区在各种水位下的码头自重、岸壁式扶壁码头墙后回填土的土压力强度和码头上各种堆货产生的荷载，推算出在各种水位下的抗倾、抗滑及基床稳定性验算，初步完成了靖江港扶壁码头设计报告书，给出了较完整的设计图纸和设计资料。

本文提供的设计成果符合港口设计规范，提供的设计图纸和设计资料较详实、完整，对靖江港建设和施工具有指导意义。

关键词︰港口设计，重力式码头，靖江港，扶壁

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ABSTRACT

Port design is the most basic and important aspects in Port Engineering. Good design, not only to provide security, economic, practical building structure, but also be able to design and design concept to show spirit of innovation. Port design process, design methods, design calculation and design of the study and determine the various port design specification and project implementation and upgrade experience. Therefore, the design process of the port, has a certain theoretical and practical importance of the engineering practice.

Based on the analysis of the natural environment in Jingjiang port proposed topography, geology, hydrology, meteorology, sea state statistics to determine the layout of the proposed port form, given the number of berths and plane size, design Terminal handling technology and the location of the rear yard. Proposed construction of the design of gravity quay, in the context of the proposed port waters, in accordance with the terminal front basin water depth, cutting-edge design of the terminal swing radius and channel waters of the breadth and depth, to calculate the proposed port at all kinds of water under the pier weight, Quay Buttress type caisson wall backfill soil pressure intensity and the dock loads generated by various heap goods, conduct anti-dumping, anti-slide and sub grade stability computations, the preliminary design completed Jingjiang Port, report, and gives a complete design drawings and design data.

This article provides results consistent with the design of the port design, provide detailed design drawings and design data, integrity, building and construction of Jingjiang Port of guiding significance. Jingjiang Port graduation design projects through the practicing, consolidate the port channel and the basics of coastal engineering, accumulated ports, terminals and paths of design experience, to go to work, in the port channel and coastal engineering design and research laid a solid basis.

Key words：Port Design,，Gravity Port，Jingjiang Port，Buttress

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1 设计背景

1.1 工程概述

工程名称：泰州靖江港散货高桩码头初步设计。

工程地址：靖江港区是泰州港的重要港区之一。靖江港区地处长江三角洲江苏省靖江市境内，长江下游北岸，地理坐标为北纬31°56′～32°08′，东经120°01′～120°33′。

工程规模：拟建一个8000DWT散货码头。

1.2 设计原则

（1）总体设计符合国家、地方经济发展规划和总体部署，遵循国家和行业有关工程建设法规、政策和规定；

（2）结合国情，采用成熟的技术、设备和材料，使工程设计安全可靠、使用方便、工程量少、总造价低、施工进度快，获得较好的经济效益和社会效益；

（3）注重工程区域生态环境保护，不占用土地，方便管理，节省投资。

1.3 设计依据

设计任务书、相关规范标准、现有港区形势图、设计参考书等。

1.4 设计任务

主要计算平面布置的基本尺寸，及结构的基本尺寸和主要构件的内力计算。 （1）码头平面布置及码头结构设计； （2）根据资料初步设计的码头结构断面； （3）结构计算；

（4）完成设计说明书，计算书； （5）完成初步设计图； （6) 完成配筋图等图纸的绘制。

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2 设计资料

2.1 地理位置

靖江港区地处长江三角洲江苏省靖江市境内，长江下游北岸，处于沿海经济带与沿江经济带T形交汇处，上海经济辐射通达地区，与江阴市和张家港隔江相望，距南京约190公里，至上海约100公里，地理位置优越。靖江港区拥有52.3公里的长江岸线， 其中深水岸线38.6公里，是江苏省境内拥有深水岸线最多的县市，规划可建码头泊位110个，通过能力可达2亿吨。港区公、铁、水路交通齐全，四通八达。新长铁路纵贯靖江，南连沪宁铁路、北接陇海铁路动脉；京沪高速公路、宁通高速公路、广靖高速公路和沿江高等级公路等遍布全境；内河水网四通八达，“一横六纵”的内河航道网通往苏北广大腹地。

2.2 主要设计内容

本设计的主要内容有码头总平面布置，装卸工艺的确定，结构方案选型及方案的比选，结构计算、配筋等。 2.2.1 码头的总平面布置

码头的总平面布置包括码头水域布置和码头陆域布置两部分。码头水域布置中，根据有关规范规定，确定码头前沿设计水深为9.75m，高程5.0m，底高程-10.2m，航道通航设计水深为10.05m，港内锚地系泊采用单浮筒系泊，其半径为240m。码头陆域布置包括码头前沿线的确定、泊位布置（包括不同货种的泊位相对位置的确定和岸线总长的确定）、库场布置、铁路和道路布置、辅助生产生活设施的布置等。泊位布置以不同货种的码头互不影响为原则，库场总面积为15.837万m2。码头生产生活辅助设施包括港区指挥合楼、侯工室、发电站、小型机械流动库、食堂、休息室、职工宿舍等。具体布置见“码头总平面布置图”。 2.2.2 装卸工艺

装卸工艺的确定包括工艺流程的设计、机械设备选型、机械数量的确定、装卸工人数和司机人数的确定、主要技术经济指标的确定。装卸工艺采用2台装船机和5台卸船机，既满足了泊位利用率，也满足了吞吐的要求。装船机轨距为14.7m卸船机轨距为18m。码头主要技术经济指标有：年吞吐量为2000万吨、泊位数2个、码头年通过能力为2222万吨、设计库场面积为15.837万平方米；驾驶员265人，装卸工人142人，装卸劳动生产率为4.9万吨/人。 2.2.3 结构方案比选

结构方案选型中拟定了两个设计方案，重力式扶壁码头和重力式扶壁码头。根据所

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给地质资料，拟建港区有较好的地基基础，根据重力式码头、高桩码头和板桩码头的工作特点和适用性，初步设计了重力式扶壁码头。 2.2.4 结构计算

结构计算包括扶壁码头的壁板和底板的内力计算。在各种荷载作用下对各构件进行承载能力极限状态和正常使用极限状态下的作用效应组合。并对壁板和底板进行配筋，具体布置见“结构配筋图”。

2.3 工程地理位置

靖江港区是泰州港的重要港区之一。靖江港区地处长江三角洲江苏省靖江市境内，长江下游北岸，地理坐标为北纬31°56′～32°08′，东经120°01′～120°33′。工程所处水域属长江下游澄通河道上段的福姜沙水道，航道里程距吴淞口约142km。溯江而上，距南京约190公里，顺流而下，至上海约100公里，是长江下游一个重要的对外口岸。对外交通便利，公、铁、水路交通齐全。公路有京沪高速公路、宁通高速公路、广靖高速公路和沿江高等级公路等；新长铁路南北向穿越港区；内河水网四通八达，众多河流连接于姜十线、连申线苏北段。

2.4 自然条件

本工程河段地处北亚热带季风区，临江近海，气候温和，四季分明，雨量丰沛，“梅雨”、“台风”等地区性气候明显，冬季以西北风、东北风为主，夏季以东南方向的海洋季风为主，春秋为过渡期，以偏东风为主。本河段历年气温、降水、风况统计如下： ① 气温:见表2.1

表2.1 气温 Tab2.1 The temperature 多年平均气温： 多年极端最高气温： 多年极端最低气温： 最高月平均气温： 最低月平均气温： 15.2℃ 38℃ -14.8℃ 27.8℃ 2.2℃ ② 降水：见表2.2

表2.2 降水

Tab2.2 The precipitation 多年最大降雨量： 多年平均降雨量： 多年平均降雨天数：

1342.5mm 1025.6mm >5.0mm 50d 5

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>10.0mm 30d >25.0mm 20d >50.0mm 3d 最大月降雨量： 最大日降雨量： 最长连续降雨日数： 424.0mm 219.6mm 14d ③ 风况：见表2.3

表2.3 风况 Tab2.3 Wind conditions 常风向频率（E、ESE）： 次常风向频率（NE、ENE） 多年平均风速： 最大风速： 10% 8% 3.1m/s 20.0m/s ④ 雾：见表2.4

表2.4雾 Tab2.4 The fog 多年平均雾日： 多年最多雾日： 最长一次连续时间 能见度<1000m雾日： 年最多： 年最少： 多年平均： 11d 1d 6.5d 28.7d 66d 71h ⑤ 相对湿度

多年平均相对湿度：79%。 ⑥ 雷暴

本地区年平均雷暴日数为10.5d，年最多雷暴日数为18d。雷暴大多发生在3月～9月，以7月为最多，年均为2.8d。

2.5 水文

工程河段下距吴淞口约142km，处于潮流界附近。水流既受上游径流的影响，又受外海潮流的影响，潮汐作用相对较弱，河段主要受长江径流控制，汛枯季分明，一般洪季为单向流，枯季为双向流，塑造本河段河床的主要动力为径流。

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2.5.1 潮汐及水位 ① 潮汐

本水域潮汐性质属非正规半日浅海潮，潮位每日两涨两落，有日潮不等现象，最高潮位一般出现在8月份，最低潮位出现在元月份或2月份。潮波从外海传入长江后，由于河床形态阻力和径流下泄使潮波变形。落潮历时大于涨潮历时，其比值约为2:1，一涨一落历时12小时25分左右。

本河段上下游分别设有江阴肖山水位站及南通天生港水位站。经对两站多年实测潮位资料的统计分析，拟建码头水域潮位特征值如下(黄海基面)：见表2.6

表2.6 潮汐 Tab2.6 The tides

多年最高潮位： 多年最低潮位： 多年平均高潮位： 多年平均低潮位： 最大潮差： 最小潮差： 平均潮差： 5.28m -1.14m 2.13m 0.53m 3.39m 0.00m 1.64m

② 水位：见表2.7

表2.7 水位（黄海高程系统，下同）

Tab2.7 The water level（The yellow sea elevation system, the same below）

设计高水位： 设计低水位： 极端高水位： 极端低水位： 乘潮水位： 3.17m(高潮累积频率10%) -0.40m(低潮累积频率90%) 4.73m(重现期50年极值高水位) -1.28m(重现期50年极值低水位) 1.23m(历时两小时，保证率90%) ③ 波浪

本节无内容。 ④ 水流

长江干流下游控制水文站—大通水文站距本工程河段约425km，大通站以下较大的入江支流有安徽的青弋江、水阳江、太湖流域等水系，入汇流量约占长江总流量的3～5%，故用大通站的水文泥沙统计资料代表本河段上游的径流泥沙特性。

根据大通站实测资料，长江口来沙量丰富，多年平均输沙量约为4.08亿吨。年输

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沙量自1985年以来呈明显的减小趋势，1950～1984 年大通站的年平均输沙量约4.72亿吨，此后呈下降趋势。尤其是2003年以来，降幅更为明显，其中2006年的年平均输沙量仅为0.85亿吨，为1950年以来的最低记录。

大通站的年输沙量变化（1950～2007）见图2-1，大通站近年年输沙量与年平均含沙量见表2.8，大通站多年平均输沙率及含沙量的月分配情况表2.8。

图2.1 大通站的年输沙量变化（1950～2007） Fig2.1 Annual sediment transport for DaTong station

从多年月平均输沙率及含沙量的统计结果看，洪季5～10 月的多年平均含沙量约为0.543kg/m3，而枯季为0.175kg/m3。洪季5～10 月的输沙率占全年总输沙率的87.3%，而枯季仅占12.7%。与水量的月分配情况相比，汛期沙量的分配更为集中，年内输沙差异较大。

表2.8 大通站多年平均输沙率及含沙量的月分配情况

Tab.2.8 For many years the average sediment discharge and sediment concentration

distribution of month for Da Tong station 月份 多年平均含沙量 （kg/m） 多年平均输沙率 （kg/s） 月份 多年平均含沙量 （kg/m） 331月 0.10 2月 0.10 3月 0.15 4月 0.24 5月 0.34 6月 0.41 1130 7月 0.70 1200 8月 0.67 2450 9月 0.65 5730 10月 0.49 11500 11月 0.29 16300 12月 0.17 8

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多年平均输沙率 （kg/s） 35400 29300 26100 16000 6600 2460 ⑤ 冰况

本节无内容。 ⑥ 建议

(1)从目前的河势情况看，工程河段的河势在今后较长时期内，仍将保持冲淤少变的状态。此外，随着上游河段及工程河段护岸工程不断地实施，主流摆幅渐趋稳定，福姜沙河段将长期维持现有格局，水域条件满足航运的要求。

(2)拟建工程位于六助港处，该段处于北汊中部，江面宽阔，岸线顺直，流态平缓。-5m等高线贴岸而行，平面摆动很小，-10m等高线在灯杆港～夏仕港之间也相对稳定。总的来看，受上游芦家港边滩滩尾的影响，码头区域河床最小水深一般维持在10m左右，本工程码头停泊水域、回旋水域需采取维护性疏浚措施。

(3)本码头工程结构形式可设计为阻水面积较小的结果形式。

(4)码头前沿水域宽阔，水深条件良好，码头前沿水域的航道宽度足够满足过往船舶安全通行和会让的技术要求，因此，拟建码头与航道上行驶的船舶所产生的相互干扰影响较小。

2.6 工程地质

2.6.1 地形地貌

本工程位于江苏省靖江市，斜桥镇六助港到和尚港一带长江左岸的沿江地段。沿江设有防洪大堤，大堤顶面高程在+6.2米左右，并在堤顶迎水面侧设有高约1米的混凝土防浪墙；大堤迎水面均采用浆砌块石护面、砌石护脚，感观质量完好稳固，在堤脚岸线3～5米宽度范围均有厚度不大的表层抛石。另在勘区水域，局部水下地形较陡的地段，已经有抛石护坡。

工程区地貌以沿江防洪大堤为界分为陆域区和水域区。

陆域区地貌单元属长江冲洪积平原，地面标高一般+2.0～+2.5米左右，地形平坦。区内水网主要为通江河港以及灌溉河沟、鱼塘等，其中的通江河港构成陆域较大的主要水系，均垂直长江分布，通过防洪闸与长江沟通。

大堤外水域区属长江漫滩～河床地貌，岸线较顺直。原一期码头3号引桥至下游和尚港闸口约750m近岸范围发育宽度50～90m左右宽度的河漫滩，地面标高一般在+1.0～+3.8m；漫滩～河床面标高在+1.0～－16.7米，总体地形向江中缓倾，岸坡整体较缓，水下岸坡坡比一般1:3～1:4，局部坡度较大，如一期码头三号引桥下游150米范围及和尚港闸口至上游160米范围内，局部岸坡坡比达到1:3，局部地段为土质岸坡，有江水顶冲崩岸危险。

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2.6.2 工程地质

勘区属长江三角洲临江阶地、河漫滩～河床地带，区域地层自第四纪以来，有四个沉积韵律，覆盖层总厚度可达300～400米，其中0～70米的覆盖层属现代三角洲相沉积，主要由淤泥质土、粉质粘土及砂土组成。勘区地层成因以河流冲积为主。

据本次钻探所揭露地层，现将勘区地层自地表而下按单元土体分述如下： （1）人工填土（Q4ml）：主要分布于沿江的大堤，主要为浆砌块石，及靠近水域侧的浆砌块石护坡，局部为粘性土，成分及性质变化较大。

（1-1）块石（Q4ml）：人工抛石，主要分布在原一期码头下游引桥及拟建码头下游端，局部岸坡较陡地段抛石较多，块石厚度变化较大，粒径不均。

（2）粉质粘土（Q4）：黄褐色，饱和，软塑状态，含铁锰氧化物及其结核；为陆域表壳层，厚度1.9～15.8米。

（3）粉细砂（Q4al）：灰色，含云母混少许粘性土，有腐植物及贝壳屑，呈松散～稍密状，主要分布在水域表层，层厚不均，局部钻孔缺失，最大层厚16.5米。其平均标准贯入击数Ｎ=7(2～18)击。

（3-1）淤泥质粉质粘土（Q4al）：褐黄、褐灰色，饱和，流塑状态、部分软塑，水平层理发育，间砂、局部夹砂或混砂团。主要分布于勘区水域表层，局部地段该层缺失。

（4）粉质粘土（Q4al）：褐灰色，饱和，软塑～可塑状态，局部流塑状，薄层结构，部分与砂呈互层，局部混砂或粉土。广泛分布于勘区中上部，一般分布在标高-7～-23米以下，陆域揭示该层埋深分布较浅，分布标高在-3～-16米以下，厚度0.8～21.9米不等。其平均标准贯入击数Ｎ=5(3～15)击。

（4-1）淤泥质粉质粘土（Q4al）：褐灰色，饱和，流塑状态、部分软塑，水平层理发育，间砂、局部夹砂或混砂团。主要分布于勘区中上部，以透镜体状分布，部分钻孔缺失该层，局部该层层厚较大。

（4-2）粉细砂（Q4al）：灰色，饱和，一般为松散～稍密状态，局部中密状，含贝壳屑，局部混或夹粘性土薄层，一般呈透镜体壮分布。其平均标准贯入击数Ｎ=15(9～22)击。

（5）粉细砂（Q4al）：灰色，饱和，一般为中密状态，局部稍密状，含贝壳屑，局部混或夹粘性土薄层。该层分布较为普遍，为本区钻探揭示深度内普遍分布的中部地层。一般分布在标高-9.7～-33米以下， -19～-40米以上。其平均标准贯入击数Ｎ=19(10～32)击。

（5-1）粉质粘土（Q4al）：褐灰色，饱和，一般呈软塑和可塑状，混砂不均，局部夹薄砂层，该层主要以过渡层状分布于⑤单元层上下或透镜状分布于⑤单元层之中。其平均标准贯入击数Ｎ=7(3～18)击。

（6）粉质粘土夹砂（Q4al）：褐灰色，饱和，软塑～可塑状态，水平层理较发育，夹薄砂层，混砂团及粉土，码头区钻孔全部揭穿该层，为本区钻探揭示深度内普遍分布

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的中下部地层。一般分布在标高-26～-38米以下，-50～-60米以上，局部缺失（如引桥断面ZK81、ZK73、ZK74等钻孔），其平均标准贯入击数Ｎ=10(4～25)击。

（6-1）粉细砂夹粘性土（Q4al）：褐灰色，很湿，稍密～中密状态，少许密实状，夹薄层粉质粘土，混少许粉土，成分变化大，局部砂质富集。主要成透镜状分布于⑥单元层之中,局部呈层状分布，与⑥层构成了勘区中下部主要地层。其平均标准贯入击数Ｎ=23(11～38)击。

（6-2）淤泥质粉质粘土（Q4al）：褐灰色，饱和，流塑状态，水平层理较发育，局部夹薄砂层，一般称透镜体壮分布，分布不均匀。

（7）粉细砂（Q4al）：灰色，饱和，密实～极密实状态，含贝壳屑，局部混少许粘性土，该层砂质较均匀，为本区钻探揭示深度下部分布较稳定的密实地层。一般分布在标高-35～-64米以下，层厚不均，局部钻孔缺失该层。其平均标准贯入击数Ｎ=46(23～97)击。

（7-1）粉质粘土（Q4al）：褐灰色，饱和，一般呈软塑和可塑状，混砂不均，局部夹薄砂层，该层主要以过渡层状分布于⑦单元层之上，为勘区中下部密实粉细砂、中粗砂上部的标志层，局部钻孔该层缺失。其平均标准贯入击数Ｎ=11(5～25)击。

（8）中粗砂（Q4al）：灰色，饱和，密实～极密实状态，颗粒不均，以中粗砂为主，混粗砾砂，局部砾砂富集，含量变化较大、极不均匀。该层为勘区下部主要地层，分布连续，层次稳定，本次勘察期间，仅ZK23、ZK26穿透该层。其平均标准贯入击数Ｎ=62(34～120)击。

（8-1）粉细砂（Q4al）：灰色，饱和，密实～极密实状态，颗粒不均，局部混少许中粗砂，分布不均，一般呈透镜体壮分布，其平均标准贯入击数Ｎ=53(43～60)击。

（9）粉质粘土（Q3al）：灰绿色，饱和，可塑～硬塑状态，含贝壳屑，局部混砂或粉土。仅在部分钻孔揭示该层（如ZK23、ZK26等钻孔），该层未穿透。

（9-1）粉细砂（Q3al）：灰色，含云母，饱和，密实～极密实，该层一般称透镜体状分布，为⑨层中的夹层，层厚不均，仅在ZK26孔揭示该层，该层未穿透。其平均标准贯入击数Ｎ=61(61～62)击。

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2.7 地震

根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），勘区地震动峰值加速度为0.05g，根据该标准附录D“关于地震基本烈度向地震动参数过渡的说明”，本区域地震动参数对应的地震基本烈度为Ⅵ度。

2.8 港口作业天数

本港区地处长江下游，影响码头作业的主要因素分别为风、雨、雾、雪、波浪、雷暴等自然条件。当风大于6级，雾水平能见度小于1km，大雪天或降雨量在中雨以上等情况均不进行装卸作业。此外当本水域出现1.0m以上波高时，8000吨级以上船舶停止作业。按此要求，对影响码头作业天数的风、雨、雾、雪、波浪、雷暴等自然因素进行综合分析，扣除有关因素相互重叠的影响，确定本码头年作业天数为330天。

2.9 设计船型尺度

8000DWT散货船

135×20.5×11.4×8.5 设计代表船型

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3 总平面布置

3.1 工程概况

靖江港区是泰州港的重要港区之一。靖江港区地处长江三角洲江苏省靖江市境内，长江下游北岸，地理坐标为北纬31°56′～32°08′，东经120°01′～120°33′。工程所处水域属长江下游澄通河道上段的福姜沙水道，航道里程距吴淞口约142km。溯江而上，距南京约190公里，顺流而下，至上海约100公里，是长江下游一个重要的对外口岸。对外交通便利，公、铁、水路交通齐全。公路有京沪高速公路、宁通高速公路、广靖高速公路和沿江高等级公路等；新长铁路南北向穿越港区；内河水网四通八达，众多河流连接于姜十线、连申线苏北段。本工程拟在靖江港区建设一个35000吨级高桩散货码头。

3.2 布置原则

（1）总平面布置应满足本区域岸线规划的要求，满足港口整体发展的需要，充分与已建工程和将来预留发展工程相协调。

（2）总平面布置与当地的自然条件相适应，结合岸线资源使用现状，远近结合并留有发展余地。

（3）充分利用已有的设施和依托条件，尽量减少工程数量，节省建设投资。 （4）码头及航道布置合理，满足码头、船舶安全作业要求。 （5）符合国家环保、安全、卫生等有关规定。

3.3 设计船型尺度

表3.1船型尺度 Tab3.1 Moulded Dimension 8000DWT散货船 135×20.5×11.4×8.5 设计代表船型

3.4 港口作业天数

本港区地处长江下游，影响码头作业的主要因素分别为风、雨、雾、雪、波浪、雷暴等自然条件。当风大于6级，雾水平能见度小于1km，大雪天或降雨量在中雨以上等情况均不进行装卸作业。此外当本水域出现1.0m以上波高时，8000吨级以上船舶停止作业。按此要求，对影响码头作业天数的风、雨、雾、雪、波浪、雷暴等自然因素进行综合分析，扣除有关因素相互重叠的影响，确定本码头年作业天数为330天。

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4 总体尺度

4.1 尺度

本工程拟在港区建设8000吨级码头，因此本报告将8000DWT散货船作为设计船型。

本码头为有掩护水域的码头，所以其泊位长度可以由以下公式(4.1)确定：

Lb?2L?3d式中：Lb-一个泊位的长度（m）； L-设计船长（m）； b-泊位间富裕长度（m）；

(4.1)

其中，富裕长度错误！未找到引用源。根据船长错误！未找到引用源。的大小确定，本设计的设计船型是散货船，本阶段设计中设计船型尺度按现行《海港总平面设计规范》中设计船型尺度选用。见表4.1。

表4.1 设计船型主尺度表

Tab4.1 Design type main dimension table 8000DWT散货船 135×20.5×11.4×8.5 设计代表船型

取L=135m，d的数值有采用《河港总平面设计规范》表4.3.1中的数值，d取0.1~0.15L，d(m)=0.15L=20.25m。

故d=20.25m得码头泊位长度为Lb?2L?3d＝2×135+20.25×20.25＝330.75（m）。 4.1.1 码头顶高程

码头前沿设计高程Hs应考虑码头的重要性、淹没影响、河流特性、地形、地质、装卸工艺等因素，并结合码头布置及型式、前后方高程的衔接、工程投资及防洪措施等条件，综合分析确定。码头前沿设计高程应为设计高水位加超高（见表4.2）。

表4.2 码头水位复核

Tab4.2 Terminal water level review 基本标准 计算水位 设计高水位（高潮累积频率10%的潮位） 超高值（m） 1.0-1.5 设计水位 校核高水位 （50年一遇的高潮位） 复核标准 超高值(m) 0.0-0.5

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基本标准=3.17+1.0=4.17m。 复核标准=4.73+0.27=5.00m

基本标准值＜符合标准值，合理，码头前沿高程取5.00m。 4.1.2 航道设计

根据《河港工程设计规范》第 4.4.4条，码头前沿设计水深应保证营运期内设计船型在满载吃水情况下安全停靠和装卸作业。其值可按下式计算：

Dm?T?Z??Z （4.2）

式中：

Dm—码头前沿设计水深（m）；

T—设计船型满载吃水（m），载重量为 8000DWT的船型满载吃水为8.5m；

Z—龙骨下最小富裕深度（m），可按《河港工程设计规范》,采用表4.4.4中的数值，重力式码头按岩石土考虑，取0.5m；

?Z—其他富裕深度，船舶应配载不均匀而增加的船尾吃水值（m），杂货船可不计。 散货和油轮取0.15m；备淤富裕深度（m），根据回淤强度、维护挖泥间隔期及挖泥设备的性能确定，不小于0.40m，取0.6m； 则=8.5+0.5+0+0.15+0.6=9.75m 即码头前沿设计水深为9.75m。

码头前沿水底高程HD为码头设计低水位减去码头前沿设计水深，即为： HD=-0.40-9.75=-10.15m

为计算方便取-10.2m。 4.1.3 陆域设计高程

通常需要考虑工程自然条件，尽量减少陆域形成挖填方量。后方陆域高程，取与前方码头顶高程一致，取5.00m。 4.1.4 航道设计尺度

包括航道设计底标高、设计底宽，公式（4.3）如下：

D?T?Z0?Z1?Z2?Z3?Z4 （4.3）

式中：

Z0—舶航行时船体下沉增加的富裕水深,取Z0?0.5m；

Z1—龙骨下最小富裕深度，考虑海底土壤类别为淤泥土及船舶吨级大小 错误！未找到引用源。DWT=8000t，取错误！未找到引用源。0.4m；

Z2—波浪富裕深度，取0 m；

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Z3—船舶因配载不均匀而增加的尾吃水，取0.15m；

Z4—备淤深度，取0.5m。 计算：

D?T?Z0?Z1?Z2?Z3?Z=8.5+0.5+0.4+0+0.15+0.5=10.05m

4.2 水域布置

4.2.1 码头前停泊水域尺度

码头前停泊水域为码头前2倍设计船宽水域范围，得：2B=2×20.5=41m 4.2.2 回旋水域

根据《河港工程设计规范》第4.2.3条规定：

单船回旋水域沿水流方向的长度，不宜小于单船长度的 2.5倍，当流速大于 1.5m/s时，水域长度可适当加大，但不应大于单船长度的 4倍。考虑到汛期时码头前沿流速可能大于 1.5m/s，所以拟取回旋水域沿水流方向的长度为 2.5L，即取：2.5L=2.5×135=337.5m。

回旋水域沿垂直水流方向的宽度不宜小于单船长度的1.5倍；当船舶为单舵时，水域宽度不应小于其长度的 2.5倍。本次设计船型按单舵设计，则回旋水域沿垂直水流方向的宽度拟取 1.5L，即取:1.5L=1.5×135=202.5（m）

4.3 锚地

根据《河港总平面设计规范》第4.7条中规定，港口锚地按位置和功能可划分为港外锚地和港内锚地。港外锚地供船舶侯潮、待泊、联检及避风使用，有时也进行水上装卸作业。港外锚地宜采取锚泊。港内锚地供船舶待泊或水上装卸作业使用，宜采用锚泊或设置系船浮筒、系船簇桩等设施。

根据靖江港资料，港区位置处于受风、浪、流影响较小的地方，港内锚地采用双浮筒系泊型式，港外锚地采用单浮筒系泊型式。

锚地位置选择：

（1）锚地的边缘距航道边线的安全距离；港外锚地不应小于2~3倍船长；港内锚地采用单锚或单浮筒系泊时不应小于1倍设计船长，采用双浮筒系泊时不应小于2倍设计船宽。

（2）港外锚地水深不应小于设计船型满载吃水的1.2倍。当波高超过2m时，尚应增加波浪富裕深度。港内锚地水深应与码头前沿设计水深相同。

（3）锚地底质以泥质及泥沙质为好，沙泥质次之。应避免在硬粘土、硬沙土、多礁石与抛石地区设置锚地。

（4）应避免在横流较大的地区设置双浮筒锚地。

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（5）锚地按功能和位置可分为港外锚地和港内锚地，港内锚地主要供船舶待泊，锚地位置应选在靠近港口、天然水深适宜、海底平坦、水域开阔、便于船舶进出航道并远离礁石、浅滩以及具有良好定位条件的水域。锚地的边缘距航道边线的安全距离，港内锚地采用单锚或单浮筒系泊时不应小于 1倍设计船长。 本设计采用单浮筒系泊，则其系泊半径

R?L?r?l?e (4.3)

式中：

R—单浮筒水域系泊半径（m）；

r—由潮差引起的浮筒水平偏位每米潮差可按1米计算；

l—细缆的水平投影长度（m）,DWT≤10000t,取20m。

e—船尾与水域边界的富裕距离（m），取0.4L。

即系泊半径R=135+6.5+20+54=215.5m。锚地面积为145896m2 4.3.1 水深

港内锚地水深应与码头前沿设计水深相同，即H=10.20m。

4.4 进港航道

①根据《河港工程设计规范》第4.5.2条中，在含沙量较大的河段，进港航道轴线与主航道轴线夹角在30°到60°之间，取为45°。 ②进港航道设置为双向航道，则其宽度

A?n(Lsin??B) （4.4）

W?2A?B?2C （4.5）

式中：

W—进港航道宽度（m）；

A—航迹带宽度（m），

n—船舶漂移倍数；

?—风、流压偏角（°）；

B—船舶间富裕宽度，取设计船宽B；

C—船舶与航道底边间的富裕宽度，取设计船宽B。

由于水流既受上游径流的影响，又受外海潮流的影响，潮汐作用相对较弱，河段主要受长江径流控制，所以n?1.81，??3，A?50 综上：航道宽度W?161.5m。

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4.4.1 船舶制动水域

根据规范，船舶制动水域宽度取航道宽度，即161.5m，长度为3-4倍船长，即取3L=3×135=405m。 4.4.2 停泊水域

根据规范，停泊水域宽度取为2倍船宽，即2B=2×20.5=41m。 4.4.3 港池宽度

根据规范，港池宽度取1.5倍船长，即1.5L=1.5×135=202.5m。

4.5 陆域布置

4.5.1 泊位布置

①根据靖江港的实际情况，在港区布置时，采用顺岸式直立码头。

②码头前沿线的布置应根据码头前沿水底高程确定，码头前沿水底高程已求得为-10.2m，但为了考虑远景规划，增加在设计低水位下码头前沿的水深，以满足停靠更大型船舶的要求，经综合分析后将码头前沿线布置在-11m等高线左右。 4.5.2 吞吐量资料

本港区为进出口港口，年设计吞吐量为2000万吨。

4.6 装卸工艺

4.6.1 设计原则

（1）遵循和贯彻港口发展规划。工程设计时，根据发展规划的指导思想，遵从长远全面规划，搞好工程近期实施与远近结合；

（2）贯彻执行国家职业安全卫生、环境保护等有关政策、法规。注意保护作业人员的劳动条件、人身安全，尽可能避免和减轻工程对环境的影响；

（3）装卸工艺设计，应从全局出发。结合考虑港口及水、陆路运输，工艺流程简捷，作业环节协调，车船周转迅速；

（4）装卸作业系统和机械选型符合国家有关技术政策，并在兼顾当前现代化建设发展的基础上，结合工程需要，力求技术先进、实用；

（5）装卸工艺系统的经济性，应既考虑其投资成本，又考虑营运成本。评价其经济效益时，应兼顾港口自身和社会的全面效益。 4.6.2 一般要求

（1）装卸系统各环节的能力应基本平衡，并以保证船舶装卸为主；

（2）装卸机械的类型应在可能的条件下统一，规格简化，以便于维修管理；

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（3）优先选用技术可靠的国产装卸机械；

（4）工艺流程设计应减少环节。各流程之间可灵活转换，以提高系统作业的可靠度。 4.6.3 机械设备选型

表4.2 机械设备选型

Tab4.2 Selection of machinery equipment 机械设备名称 移动式装船机 桥式卸船机 带式输送机 型 号 UTR-20 DT11型 DQL 630/1000·25 主要技术参数 额定效率6000t/h，轨距14.7m，最大外伸29.2m，伸缩行程13m，带式输送机的带宽为2200mm，带速为250m/min； 能力2000t/h,抓取量12t，轨距18m 带宽2200mm,带速6.5m/s 斗轮式堆取料机 链斗式卸车机 自动装车站 能力6300t/h,轨距10m,臂架回旋半径55m 300t/h 该系统越3min完成一辆车的装车作业

该系统每3min完成一辆车的装车作业 4.6.4 装卸工艺及流程

此港区为进出口港区，采用移动式装船机和桥式卸船机，堆场采用悬臂式堆料机、取料机堆场工艺，沿着轨道两侧布置堆料，因此通常采用一机负责两条料堆的堆料或取料作业，堆、取合一机型的主要特点是一机多能，既堆又取，可以减少堆场设备台数，其适用于物料货物较少的和不经常出现进出堆场同时作业的地方。装卸工艺流程如下： 4.6.5 机械数量的确定

①根据《港口工程技术规范》（1987）上卷中的第3.8.20条确定各种机械数量，按下式计算：

N??式中，

N— 机械数量（台）；

QjQj8760Kij?pj （4.6）

—某种装卸机械分货种的年起重运输吨（t），此设计为散货码头，年起运吨为4000

万吨；

Kij— 机械利用率，采用三班制，取值为0.4～0.5，此处取0.5；

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Pj—各类机械按不同的操作过程装卸或搬运不同货种的台时效率[t/（台·h）]。 ②移动式装船机

台时效率为6000t/h：

则取N=2，即需2台移动式装船机。 ③桥式卸船机

台时效率为2000t/h：

则取N=5，即需要5台移动式卸船机。 ④斗轮式堆取料机

取料的台时效率为630t/h：

则取N=9，即需9台斗轮式堆取料机。 4.6.6 装卸工人数和司机人数的确定 ①港口装卸工

根据《港口码头劳动定员标准》，散矿装卸主要作业线定员： （1）清舱装卸每舱口每班6-8人，取7人； （2）平舱装卸每舱口每班1-2人，取2人； （3）平台料斗装卸每料斗每班1-2人，取2人； （4）固定式带式输送机每班转接点每班2人； ②港口装卸工全部定员：

全部定员=∑［每条作业线每班定员×作业线数×工作班次×（1＋轮休后备系数）］/出勤率 （4.7） 式中：每条作业线每班定员按上述配备； 工作班次：三班制取3；

轮休后备系数：指年制度休息工时/年制度工作工时，其中每周实行40h工作制的四班三运转岗位，轮休后备系数取0.05； 出勤率：取0.95； 由上述数据可得：

全部定员=［13×3×3×（1+0.05）］/0.95=129人

装卸工人总数应包括装卸工人和辅助工人数。辅助工人数一般按装卸工人数的5%~10%计算， 129×10%=12.9，故辅助工人数13人。 所以，装卸工人总数为129+13=142人。 ③装卸机械司机人数

根据《港口工程技术规范》（1987）上卷和《港口码头劳动定员标准》，装卸机械司机单机定员：

散货装船机 1-2人，取2人；

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DX型螺旋喂料机 1-2人，取1人； 翻车机 三班制取7人； 装卸机械司机全部定员：

全部定员=∑［单机每班定员×机械使用台数×工作班次×（1＋轮休后备系数）］/出勤率 (4.8) 由以上数据可得：

全部定员=［10×8×3×（1+0.05）］/0.95=265人 ④皮带输送机操作工

固定式带式输送机每班转接点每班2人；

定员人数=每班应配人数×工作班次×（1+轮休后备系数）/出勤率 即定员人数=[2×3×（1+0.05）]/0.95=7人 ⑤装卸调度员

(1)值班调度主任：每公司每班1人 即定员人数4人 (2)值班调度：每公司每班1人 即定员人数4人 (3)装卸调度计划员：每公司每班1人 即定员人数4人 ⑤船舶货物装卸指导员

万吨级及以上的船舶每船每班1人 即定员人数11人 （1）货运业务员：每公司3-4人 取4人

（2）港口理货员：每船每班1人 即定员人数11人 （3）衡器操作工：每台磅秤每班2人 即每台磅秤4人 （4）装卸机械修理员

a.散货装船机 装万吨级及以上船，取3人 b.螺旋卸船机 3-4人，取4人 c.堆、取料机 3-4人，取4人

d.固定式带式输送机系统修理每公司每班6-8人，取7人 全部定员=[（3+4+4+7）×3×（1+0.05）]/0.95=60人 （5）港口系缆工

拥有2-5万吨级泊位的公司每班6-8人，取7人，即定员人数23人 （6）运输带粘接工:每公司6-8人，取7人 （7）装卸机械运行技术人员

装船机每台0.6-1人，即1.2-2人，取2人 卸船机每台0.2-0.4人，及1-2人，取2人 （8）队（车间）生产管理人员 取3人 （9）现场安全监督员

每公司每班1-2人，取1人，定员人数4人

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（10）现场货运质量监督员

每公司每班1-2人，取1人，定员人数4人

5 总平面布置

5.1 港区布置原则

（1）港口应按客运量、吞吐量、货种、流向、集疏运方式、自然条件、安全和环保等因素，合理地划分港区。

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（2）在布置港区时，应考虑风向及水流流向的影响。对大气环境有较大污染的港区宜布置在港口全年强风向的下风侧；对水环境有严重污染的港区或危险品港区宜布置在港口的下游，并与其它码头或港区保持一定的安全距离。

（3）港区总平面布置，应根据港口总体布局规划，结合装卸工艺要求，充分利用自然条件，远近结合、合理布置港区的水域、陆域，并应符合下列要求：

①装卸作业对大气环境产生较大污染的货种的泊位，应布置在港区常风向的下风侧；装卸作业对水环境产生严重污染的货种的泊位，应布置在港区的下游岸段，并应注意水流流向的影响。

②顺岸式码头的前沿线位置，宜利用天然水深沿水流方向及自然地形等高线布置。并应考虑码头建成后对防洪、水流改变、河床冲淤变化及岸坡稳定的影响。 码头前应有可供船舶运转的水域。

③港区陆域平面布置和竖向设计，应根据装卸工艺方案，港区自然条件，安全、卫生、环保、防洪、拆迁、土石方工程量和节约用地等因素合理确定，并应与城市规划和建港的外部条件相协调。

（4）港口水域包括码头前停泊水域、回旋水域、进港航道和锚地等，可根据具体情况组合设置或单独设置。

（5）改建、扩建港区的总平面布置，应与原有港区相协调，充分、合理地利用原有设施，并应考虑减少建设过程中对原有港区生产的影响。

5.2 主要技术经济指标

5.2.1 散货码头泊位数

根据《河港工程设计规范》第3.7.1有：

泊位数目应根据年吞吐量、泊位货种和船型等因素按下式计算：

N?Qn/Pt (5.1)

式中：

Qn-根据货物类别确定的年吞吐量(t)，散货码头年吞吐量为2000万吨；

N-泊位数目；

Pt-泊位的年通过能力(t)，

根据《河港工程设计规范》第3.7.2条有其值应按下式计算：

Pt?1/??Ps (5.2)

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式中：?-当货种多样而船型单一时，为各货种年装卸数量占泊位年装卸总量的百分比； Ps-与相对应的泊位年通过能力（t）。

Ps?TyG?ts?tfKBtd?ts (5.3)

tz?GP (5.4)

式中：

Ty-泊位年运营天数（天）；

td：昼夜装卸作业时间（小时）；取22~24h；

ts-昼夜小时数（小时）；

tf-船舶的装卸辅助作业、技术作业时间以及船舶靠离泊时间之和（h）。

船舶装卸辅助作业、技术作业是指在泊位上不能同装卸作业同时进行的各项作业时间。当无统计资料时，部分单项作业时间可采用表5.8.2中的数值。船舶靠离时间与航道、锚地、泊位前水域及港作方式等条件有关，可取1-2h；根据本港情况，取1.5h。

P—设计船时效（t/h），按年运量、货舱、船舶性能、设备能力、作业线数和管理等综合因数综合考虑,散货取6000；

G—某一类船舶单船的实际载货重量，G=30000×90%=27000

tz—撰写一艘该类船舶所需的纯装卸时间（h）

综上：

取N?2个泊位，Pt?172?104t 5.2.2 库场面积

根据《河港工程设计规范》第3.7.7条，仓库、堆场的总面积，应按下式计算：

E?Qn?KBk?K?tdcTyk?K （5.5） HmaxH (5.6)

KBk?式中：

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⑤粉细砂（Q4al）：灰色，饱和，一般为中密状态，局部稍密状，含贝壳屑，局部混或夹粘性土薄层。该层分布较为普遍，为本区钻探揭示深度内普遍分布的中部地层。一般分布在标高-9.7～-33米以下， -19～-40米以上。其平均标准贯入击数Ｎ=19(10～32)击。

（5-1）粉质粘土（Q4al）：褐灰色，饱和，一般呈软塑和可塑状，混砂不均，局部夹薄砂层，该层主要以过渡层状分布于⑤单元层上下或透镜状分布于⑤单元层之中。其平均标准贯入击数Ｎ=7(3～18)击。

⑥粉质粘土夹砂（Q4al）：褐灰色，饱和，软塑～可塑状态，水平层理较发育，夹薄砂层，混砂团及粉土，码头区钻孔全部揭穿该层，为本区钻探揭示深度内普遍分布的中下部地层。一般分布在标高-26～-38米以下，-50～-60米以上，局部缺失（如引桥断面ZK81、ZK73、ZK74等钻孔），其平均标准贯入击数Ｎ=10(4～25)击。

（6-1）粉细砂夹粘性土（Q4al）：褐灰色，很湿，稍密～中密状态，少许密实状，夹薄层粉质粘土，混少许粉土，成分变化大，局部砂质富集。主要成透镜状分布于⑥单元层之中,局部呈层状分布，与⑥层构成了勘区中下部主要地层。其平均标准贯入击数Ｎ=23(11～38)击。

（6-2）淤泥质粉质粘土（Q4al）：褐灰色，饱和，流塑状态，水平层理较发育，局部夹薄砂层，一般称透镜体壮分布，分布不均匀。

⑦粉细砂（Q4al）：灰色，饱和，密实～极密实状态，含贝壳屑，局部混少许粘性土，该层砂质较均匀，为本区钻探揭示深度下部分布较稳定的密实地层。一般分布在标高-35～-64米以下，层厚不均，局部钻孔缺失该层。其平均标准贯入击数Ｎ=46(23～97)击。

（7-1）粉质粘土（Q4al）：褐灰色，饱和，一般呈软塑和可塑状，混砂不均，局部夹薄砂层，该层主要以过渡层状分布于⑦单元层之上，为勘区中下部密实粉细砂、中粗砂上部的标志层，局部钻孔该层缺失。其平均标准贯入击数Ｎ=11(5～25)击。

⑧中粗砂（Q4al）：灰色，饱和，密实～极密实状态，颗粒不均，以中粗砂为主，混粗砾砂，局部砾砂富集，含量变化较大、极不均匀。该层为勘区下部主要地层，分布连续，层次稳定，本次勘察期间，仅ZK23、ZK26穿透该层。其平均标准贯入击数Ｎ=62(34～120)击。

（8-1）粉细砂（Q4al）：灰色，饱和，密实～极密实状态，颗粒不均，局部混少许中粗砂，分布不均，一般呈透镜体壮分布，其平均标准贯入击数Ｎ=53(43～60)击。

⑨粉质粘土（Q3al）：灰绿色，饱和，可塑～硬塑状态，含贝壳屑，局部混砂或粉土。仅在部分钻孔揭示该层（如ZK23、ZK26等钻孔），该层未穿透。

（9-1）粉细砂（Q3al）：灰色，含云母，饱和，密实～极密实，该层一般称透镜体状分布，为⑨层中的夹层，层厚不均，仅在ZK26孔揭示该层，该层未穿透。其平均标准贯入击数Ｎ=61(61～62)击。

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（4）设计荷载： ①水工建筑物设计荷载

码头前沿40m范围内堆载为30kPa；码头后方堆载为60kPa。 ②陆域设计荷载

流动机械荷载：2台10t×30m门机；5台5t叉车；9台斗轮式堆取料机 堆场堆货荷载（均载）：q=20kN/m

（5）地震：根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），勘区地震动峰值加速度为0.05g，根据该标准附录D“关于地震基本烈度向地震动参数过渡的说明”，本区域地震动参数对应的地震基本烈度为Ⅵ度 （6）波浪力 本节无内容

（7）海冰：靖江港湾通常不结冰。 （8）水工建筑物的种类和安全等级 水工建筑物种类：顺岸码头； 水工建筑物结构安全等级：二级。 （9）建筑物材料的重度和内摩擦角的标准值

7 构造尺度

7.1 扶壁外形尺寸

扶壁结构的外形尺寸包括高度、宽度和长度。预制扶壁结构的高度由码头水深和胸墙底高程确定，为了与现浇胸墙整体连接，扶壁顶面嵌入胸墙的深度可取100mm。

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由极端高水位确定扶壁立板高为12.2m,扶壁结构的宽度由建筑物的稳定性和地基承载力确定。为了增强倾覆稳定性和使基底反力分布比较均匀，底板分为趾板、内底板和尾板三部分（也可不设尾板）。趾板长度不宜大于1m。尾板向上翘起，翘起的长度不宜大于底宽的1/4，翘起的角度不宜大于墙后回填料的内摩擦角。趾板长1m，内底板9m，尾板翘起角度35?。由预制扶壁结构的长度由起重设备的起重量确定，一般不小于高度的1/3；采用现浇结构时其长度等于变形缝的间距。 7.1.1 胸墙尺寸

采用方块式胸墙，底高程取2.0m（使立板和肋板嵌入胸墙10cm），顶宽4m。 7.1.2 基床尺寸

暗基床，基床厚度取1m，底宽取12m，前肩宽2m，后肩宽2m。 7.1.3 地基处理

地基处理进行直立岸壁工程的施工，工程陆域范围原地面表层有少量的浮泥，以下大部分粉细砂性质较好，沙层较薄，沙层下强风化岩面，基本能满足工程要求。地基处理初步考虑淤泥挖出，振动碾压、强夯、振冲等浅层处理方案。

1） 强夯联合振动碾压法。强夯法即以吊机吊起重锤，提升到一定高度下落，利用其冲能量夯实地基，夯后对表层进行碾压处理。通过试验区典型施工，合理选取锤重、锤径、落距以及夯点布置、夯击遍数、单点击数、间歇时间等一系列强夯参数，最终达到有效加固地基的目的。

2） 振冲挤密法。振冲挤密法是通过高压水冲配合振冲器振动成孔，再向孔内填入砂或碎石并振动密室成桩，同时对周围土体达到挤密的作用。该方法能大大增加砂土密实度，达到提高承载力、消除沉降及防止液化发生的目的。

3）方案比选。强夯联合振动碾压法具有施工设备简单、施工方法成熟、工期短、造价较低等优点，本阶段推荐次方案。但已形成陆域吹填过程中诸多不确定因素都将对地基处理方案产生影响。

地基处理的范围是直立岸壁前2m到翘板后2m，总宽度16m。

7.2 施工方法

7.2.1基槽挖泥

挖泥前，必须首先进行测量定位工作，在现场设置定位标志，并在现场设临时控制水尺，施工中，要复测水深，核实挖泥量，挖泥时，要勤测水深，防止超挖或欠挖，采用铲斗挖泥船开挖。

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7.2.2 基床抛石

因基床较厚，且抛石量较大，采用开底驳船。 7.2.3 基床密实

对抛石面层做适当整平后，用起重船悬挂夯锤进行夯实，采用邻接压半夯并分两遍夯实的方法。 7.2.4 基床的整平

①基床的粗平。采用悬挂刮道法，即整平船横向驻位，按整平标高用滑车控制刮道下放深度，水位每变化5cm调整一次，潜水员以刮道底为准进行整平，边整平，边移船。

②基床的细平。作细平时，大块石之间不平整部分宜用二片石填充，二片石之间不平整处用碎石填充。

采用导轨刮道法，即在机床的整平范围内，沿纵向的两侧每隔5m安设混凝土小方块，方块上安设作为导轨用的钢轨，方地和钢轨之间垫厚薄不一的钢板，严格控制轨顶为整平标高，且误差不超过±1cm。

7.3 扶壁的制造

对于立板模板，采用组合式钢模板，扶壁的底模板由梁木和底板组成，底模板由支柱支撑，该支柱遍布于整个制作台。

采用混凝土泵车，它通过布料杆的竖向软管直接将混凝土输入模内。混凝土的浇筑顺序是先浇扶壁底板，后浇肋板和隔板。水泥终凝后即进行浇水养护，混凝土达到一定强度后方可拆模。 7.3.1 扶壁的移动和下水

扶壁在场内的移动，采用垫车进行，移动时，先用千斤顶顶起扶壁，将垫车置于其下，就位后放松千斤顶，将扶壁坐落在垫车上，然后用绞车将垫车沿横移轨道拖至下水滑道的台车上。

台车运载扶壁时，需用绞车缆索控制下滑速度，一般控制在25-35cm/s,下水滑道为钢轨滑道，滑道的坡度为1：10。 7.3.2 扶壁的沉放和填充

扶壁运到沉放现场以后，利用预先安设在扶壁上的绞车锚缆，在经纬仪的帮助下就位，沉放第一个扶壁时必须有4个锚，以后的扶壁可改用两个锚，而将扶壁的另一端系于沉下的扶壁的两个带缆桩上。

就位后即可打开扶壁底部的排水孔逐渐充水下沉，同时应随时保持缆索收紧状态。 扶壁下沉完毕后，应立即进行填充工作，要求在短时间内将扶壁填充到不会被风浪推动的程度，采用块石填充，填充的方法：采用翻斗汽车，从陆上进行填充。

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7.3.3 回填土的施工

采用翻斗汽车从陆上进行填充，填充材料为山皮土。 7.3.4 胸墙的施工

胸墙采用现浇混凝土，胸墙一般处于水位变动区，为保证混凝土质量，应趁低潮浇筑混凝土。施工水位0.53m。 7.3.5 倒滤井

为防止回填土的流失，在抛填棱体顶面、坡面、胸墙变形缝和卸荷板顶面接缝处均应设置倒滤层。倒滤层可采用碎石倒滤层和土工织物倒滤层。

码头的“漏沙”问题与倒滤层的设计和施工有关。为避免码头“漏沙”，无论对何种形式的倒滤层都要有如下要求：①倒滤层必须高出卸荷板顶面，即在卸荷板上面抛填不小于0.3m厚的二片石，然后在二片石上做倒滤层：②倒滤层分段施工时一定要搭接好。土工织物倒滤层的搭接宽度一般为1m。

对于不设抛石棱体的沉箱、扶壁和空心方块码头，其缝隙少且集中，可分别在安装缝处设置倒滤空腔和倒滤井，施工较方便。

8 作用分析

计算出所有作用在结构上的荷载作用标准值，一般包括自重、土压、水压、波浪、水流、地震以及使用荷载（船舶荷载、机械荷载）等。

8.1 材料重度标准表

表8-1 材料重度和内摩擦角标准值表

Tab8.1 Heavy Material and Angle of Internal Friction Standard Table

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重度（kN/m） γ水上3材料名称 混凝土胸墙C25 钢筋混凝土扶壁C30 块石 内摩擦角 水下 γ ?（°） - - 45 24 25 18 14 15 11

8.2结构自重力

结构自重力受水位影响，应对不同的水位情况分别计算，为了方便列表计算。 表8.2是在极端高水位下的结构自重 表8.3是在设计高水位下的结构自重 表8.4是在设计低水位下的结构自重 表8.5是在极端低水位下的结构自重，

1）极端高水位情况：

表8.2 极端高水位自重作用计算表

Tab8.2 Extreme high water level dead weight function calculate table 极端高水位情况下的结构自重 名称 胸墙 计算式 4×0.27×23.5+4×3.73×13.5 自重（kN/m） 力臂（m） （kN·m/m） 226.8 2.8 635.04 力矩 38

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路面 碎石垫层 前趾 立板 底板 扶壁 隔板 肋板 7.2×0.27×23.5+7.2×0.03×13.5 7.2×0.3×11 1/2×(0.45+0.8)×1×14.5 12.2×0.3×14.5 0.5×(8.700+2.441)×14.5 0.2×0.6×12.2×2×1/3.5×14.5 [1/2×(3.14+11.33)×12.2-1/2×2.78×1.31]×2×0.3×1/3.5×14.5 1/2×0.2×0.2×(12.2×8+11×4+0.6×4+3)×1/3.5×14.5 [0.6×1×12.2-0.2×0.2×1/2×（12.2+0.6+0.5）]×2×11×1/3.5 2.73×7.2×9.5 11.7×10.7×9.5 -1/2×2×1.3×9.5 -12.1×1/14.5×9.5 48.6 23.76 9.0625 53.07 80.77225 8.4 8.4 408.24 199.584 0.547 4.9571875 1.15 61.0305 6.65 537.135462 12.1302857 2.4 29.1126857 214.880305 Y1=5.11 1098.03836 抹角 12.18 45.64352941 186.732 1189.305 -12.35 -7.927586207 -140.7965517 -7.993103448 Y2=3.46 42.1428 82.15835294 倒滤井内填料 回填砂 回填砂 隔板 1.8 8.4 1568.5488 6.65 7908.87825 11.21 -138.4435 2.4 -19.0262069 肋板 -214.9×1/14.5×9.5 -719.47037Y1=5.11 93 -27.656137Y2=3.46 93 -70.88727273 11599.3829 抹角 -12.2×1/14.5×9.5 倒滤井 合计 -45.6×1/11×9.5 -39.381818 1.8 1894.48681

2）设计高水位情况:

表8.3 设计高水位自重作用计算表

Tab8.3 Design and high water level dead weight function calculate table 设计高水位情况下的结构自重 名称 胸墙

计算式 4×1.83×23.5+4×1.17×13.5 自重（kN/m） 235.2 力臂力矩（m） （kN·m/m） 2.8 658.56 39

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路面 碎石垫层 前趾 立板 底板 扶壁 隔板 肋板 7.2×0.2×23.5 7.2×0.3×18 1/2×(0.45+0.8)×1×14.5 12.2×0.3×14.5 0.5×(8.700+2.441)×14.5 0.2×0.6×12.2×2×1/3.5×14.5 [1/2×(3.14+11.33)×12.2-1/2×2.78×1.31]×2×0.3×1/3.5×14.5 1/2×0.2×0.2×(12.2×8+11×4+0.6×4+3)×1/3.5×14.5 [0.6×1×12.2-0.2×0.2×1/2×（12.2+0.6+0.5）]×2×11×1/3.5 2.73×7.2×9.5 1.83×7.2×8+1.17×7.2×9.5 11.7×10.7×9.5 -1/2×2×1.3×9.5 -12.1×1/14.5×9.5 -214.9×1/14.5×9.5 33.84 38.88 9.0625 53.07 80.77225 8.4 8.4 284.256 326.592 0.547 4.9571875 1.15 61.0305 6.65 537.1354625 12.13028571 2.4 29.11268571 214.8803057 5.11 1098.038362 抹角 12.18 3.46 42.1428 倒滤井内填料 回填砂 回填砂 隔板 肋板 45.64352941 1.8 82.15835294 186.732 185.436 1189.305 -12.35 8.4 8.4 1568.5488 1557.6624 6.65 7908.87825 11.21 -138.4435 -7.927586207 2.4 -19.0262069 -140.7965517 5.11 -719.4703793 -27.65613793 -70.88727273 抹角 -12.2×1/14.5×9.5 -7.993103448 3.46 倒滤井 -45.6×1/11×9.5 -39.38181818 1.8 合计

2088.682811 13183.5893 3)设计低水位情况：

表8.4 设计低水位自重作用计算表

Tab8.4 Design low water weight function calculate table

设计低水位情况下的结构自重 名称 胸墙 计算式 4×3×23.5 40

力矩力臂（m） （kN/m） （kN·m/m） 282 2.8 789.6 自重山东交通学院毕业设计

路面 碎石垫层 前趾 立板 底板 隔板 7.2×0.2×23.5 7.2×0.3×18 1/2×(0.45+0.8)×1×14.5 12.2×0.3×14.5+2.4×0.3×10 0.5×(8.700+2.441)×14.5 0.2×0.6×12.2×2×1/3.5×14.5+0.2×1.2×2.4×10×1/3.5 [1/2×(3.14+11.33)×12.2-1/2×2.78×肋板 1.31]×2×0.3×1/3.5×14.5 33.84 38.88 9.0625 60.27 80.77225 13.776 214.8803057 8.4 8.4 0.547 1.15 6.65 2.4 284.256 326.592 4.9571875 69.3105 537.13546 33.0624 1098.038362 33.138925 42.1428 2.0626285 90.45275294 2721.6 12250.644 -138.4435 -20.70483 -719.4703 -28.15608 -27.65613 -1.691355 -82.63767273 17264.233 扶壁 5.11 3.09 3.46 1.88 1.8 8.4 8.4 11.21 2.4 5.11 3.09 3.46 1.88 1.8 1/2×(3+4.82)×2.4×10×0.2×2×1/3.5 10.724571 12.18 抹角 倒滤井内填料 回填砂 回填砂 隔板 肋板 抹角 倒滤井 合计 2.4×1/2×0.2×0.2×8×10×1/3.5 1.0971428 45.64+（0.6×1×2-0.2×0.2×4×1/2）×2.450.251529×（17-11）×1/3.5 2.5×7.2×18 10.7×（2.4×18+9.8×9.5） -1/2×2×1.3×9.5 41 324 1458.41 -12.35 12.18 -7.927-（0.6×0.2×2.4×2×1/3.5）×8.5 -8.627014 -214.9×1/14.5×9.5 -10.72×（18-9.5）1/10 -12.2×1/14.5×9.5 -140.7965 -9.112 -7.993103 -1/2×0.2×0.2×8×2.4×（18-9.5）×1/3.5 -0.899657 -45.6×1/11×9.5-（0.6×1×2-0.2×0.2×4-45.90981×1/2）×2.4×1/3.5×8.5 818 2364.4561 4）极端低水位情况：

表8.5 极端低水位自重作用计算表

Tab8.5 Extreme low water level dead weight function calculate table 极端低水位情况下的结构自重 名称 胸墙 计算式 4×3×23.5 自重（kN/m） 力臂（m） （kN·m/m） 282 2.8 789.6 力矩

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路面 碎石垫层 前趾 立板 底板 隔板 7.2×0.2×23.5 7.2×0.3×18 1/2×(0.45+0.8)×1×14.5 12.2×0.3×14.5+3.28×0.3×10 0.5×(8.700+2.441)×14.5 0.2×0.6×12.2×2×1/3.5×14.5+0.2×1.2×3.28×10×1/3.5 [1/2×(3.14+11.33)×12.2-1/2×2.78×1.31]肋板 ×2×0.3×1/3.5×14.5 33.84 38.88 9.0625 62.91 80.77225 8.4 8.4 284.256 326.592 0.547 4.9571875 1.15 72.3465 6.65 537.13546 34.51062857 1098.038362 扶壁 14.37942857 2.4 214.8803057 5.11 1/2×(3+5.71)×3.28×10×0.2×2×1/3.5 16.32502857 3.09 50.444338 12.18 抹角 倒滤井内填料 回填砂 回填砂 隔板 肋板 抹角 倒滤井 合计 3.28×1/2×0.2×0.2×8×10×1/3.5 45.64+（0.6×1×2-0.2×0.2×4×1/2）×3.28×（17-11）×1/3.5 2.5×7.2×18 10.7×（3.28×18+8.92×9.5） -1/2×2×1.3×9.5 1.499428571 1.88 2.8189257 51.94112941 1.8 32.4 1538.446 -12.35 8.4 8.4 93.49403294 272.16 12922.946 12.18 3.46 42.1428 11.21 -138.4435 -21.32173 -7.927-（0.6×0.2×3.28×2×1/3.5）×8.5 -8.88405477 2.4 -214.9×1/14.5×9.5 -16.325×（18-9.5）1/10 -12.2×1/14.5×9.5 -140.796551 5.11 -719.4703 -13.87625 3.09 -42.87761 -7.99310344 3.46 -27.65613 -1/2×0.2×0.2×8×3.28×（18-9.8）×1/3.5 -1.22953142 1.88 -2.311519 -45.6×1/11×9.5-（0.6×1×2-0.2×0.2×4×-48.30341811/2）×3.28×1/3.5×8.5 8 2156.083161 1.8 -86.94615273 15492.415 8.3 土压力

为简化计算，码头混凝土路面及碎石垫层仅按恒载考虑，土压力计算顶标高为5.0m，总高度为5+10.2=15.2m（土压力标准值计算为每延米值）。码头墙后填料为块石，水上重度?＝18kN/m3，水下重度?＝9.5kN/m3，内摩擦角?＝32?，扶壁顶面以下考虑墙背外摩擦角???/3?15?。作用于码头墙背的土压力按JTS167－2－2009《重力式码头设计与施工规范》的有关规定计算，本设计的计算项目包括码头的土压力（永久作用）、

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