港口航道与海岸工程毕业设计论文.docx

山东交通学院靖江靖江 3.53.5 万万吨级吨级方块方块码头设计码头设计院(系)别专业届别学号姓名指导教师山东交通学院教务处二年月原原创创声声明明本人郑重声明：所呈交的论文“靖江 3.5 万吨方块码头设计”是本人在导师的指导下展开研究工作所取得的成果。除文中特别加标注和致谢的地方外，论文中不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经在文中以明确方式表明，本人完全意识到本声明的法律后果，尊重知识产权，并原为此承担一切法律责任。论文作者(签字)：日期：年月日摘摘要要本设计是根据设计任务书的要求和水工建筑物规范的规定，对靖江的码头建设进行方案比选和设计并对靖江码头的总体平面布置进行规划设计。为使码头能够简单安全实用，又节省资源，本论文最终选择了方块码头。码头的总体规划布置也选择了顺岸式布置。由于靖江港为河港，故可忽视波浪的作用，主要考虑各个水位上码头所受的荷载作用。分别考虑了主动土压力的作用、被动土压力的作用、码头自重作用、码头上的均布荷载作用、系缆力（永久荷载）；还有就是码头的偶然荷载作用有地震时的主动土压力，码头均布荷载，地震惯性力的用作。经过计算来确定码头的稳定性。并在最后验算地基沉降。在论文的最后是对方块码头的卸荷板进行配筋计算。本设计的全部图纸采用 AutoCAD 绘制。关键词：方块码头方块码头土压力土压力荷载荷载AbstractAbstractThe design is based on the design requirements of the mission statement and thenorms of hydraulic structures,the provisions of the terminal building of the Jingjiangfor scheme selection and design and the overall layout of Jingjiang terminal planningand design.To enable terminals to simple,safe and practical,and save resources,this paper chose the box terminal.Terminal layout of the overall plan is also chosenAlong the Coast of layout.Hong Kong to ports in the Jingjiang,it can ignore the role of waves,the mainconsideration of the level of the pier suffered loads.Were considered active earthpressure,passive earth pressure,the role of terminal self-respect,the terminal on theuniform load,the mooring force(permanent load);there is the occasional loadterminals are active earth pressure during an earthquake,the terminal uniformlydistributed load,seismic inertial force used.Has been calculated to determine thestability of piers.And checking in the final settlement.In the final box is the unloadingterminal plate Reinforcement.All of the design drawings using AutoCAD drawing.Key words:earth pressure loading terminal box目目录录前言 11 设计条件 32 作用的分类以及计算 72.1 结构自重力72.1.1 设计低水位情况 72.1.2 设计高水位情况82.1.3 极端高水位情况92.2 土压力标准值计算102.2.1 墙后块石棱体产生的土压力标准值极端高水位情况112.2.2 设计高水位情况142.2.3 设计低水位情况162.3 码头面堆存荷载产生的土压力标准值192.4 六度地震时的主动土压力标准值计算222.4.1 设计高水位情况232.4.2 设计低水位情况252.5 码头面堆存荷载产生的地震土压力标准值282.5.1 设计高水位情况282.5.2 设计低水位情况312.6 地震惯性力 332.6.1 设计高水位情况332.6.2 设计低水位情况352.7 船舶荷载372.7.1 系缆力372.7.2 撞击力402.7.3 挤靠力403 码头稳定验算 413.1 持久状况413.2 沿基床底面抗滑稳定验算493.3 卸荷块体后倾稳定验算513.4 偶然状况524 基床和地基承载力验算594.1 基床顶面应力计算594.2 地基承载力验算625 配筋计算 65结论67致谢68参考文献 69山东交通学院毕业设计（论文）1前前言言靖江地处江、海交界处。长江下游岸线最长的港口。江海换装枢纽港。靖江境内长江岸线二零零八年十二月对外开放，全长五十二点三公里，可形成港口岸线四十点六公里，其中超过十米的深水岸线约三十五公里，水深条件和通航环境优越，适合发展大用水量、大运输量的重型工业。上海港成为中国大陆最大的集装箱主枢纽港之后，其长期承担的内外贸大宗散货中转职能不断溢出，给比邻上海的靖江港提供了发展的机遇。二零零九年，该港大力推进码头和疏港体系建设，加快完善港口功能，打造江海换装成本最低的结点。港区内长江上最大的废金属集散码头通过了省级对外开放验收；新港、八圩、夹港三个作业区按各自的功能定位，纵向形成装卸区、物流区、工业带的港区布局。二九年四月份起，国家交通运输部将靖江港列入全国规模以上港口统计范围，港口货物吞吐量等数据单列，所处水域类型为内河干线港区。同年九月中旬，靖江港区新港作业区详细规划通过交通运输部和江苏省港口局专家组评审。新港作业区以临港企业所需的杂货、干散货、液体散货等能源、原材料和产成品运输为主，发展临港工业和港口物流业，适当发展集装箱运输，逐步发展成规模化、现代化的综合性作业区。预计今年港口建设资金将达三十亿元，将续建万吨级泊位十二个，新开工建设龙威港务、新华港务等万吨级泊位十一个，拟建成十五个万吨级泊位，港口货物吞吐量将达四千两百万吨，增幅达四成。故此我们毕业课程设计选此为题，根据设计任务书，靖江港新港作业区近期工程的建设规模为 3.5 万吨。设计船型可采用 3.5 万吨杂货船。在此设计中要完成的任务如下：一、熟悉设计任务书。包括工程简介，了解工程得基本情况，地点及历史背景；自然条件，了解港区地理位置，地形地貌与工程地质，水文条件和气象条件；营运条件，了解港口的现状，运量及船型条件；设计要求，要完成总平面布置图，水工结构平面、断面图、施工图。大体熟悉掌握设计要求。二、卸工艺。根据装卸工艺的设计原则，选择合适的装卸流程，在这当中制定两套装卸工艺的方案，这其中又包括通用码头和件杂货码头两类码头。在此项任务中，要绘出装卸工艺流程图。选择岸边装卸工具、码头前沿与库场之间的运输工具，以及从船舶上岸后直接到库场的连接运输工具。通过经济、功效以及各方面的方案比选，选择出最优的方案。选择装卸设备之后就进行泊位通过能力的计算，然后计算泊位数。接着开始计算仓库和堆场的面积，这其中又包括拆装箱库和件杂货的面积，堆场面积又包括集装箱、空箱和件杂货堆场。装卸工艺的选择主要是为了总平面布置而工作，接下来就为了设计总平面。三、平面布置。熟悉港区布置原则，掌握总体设计要求。首先我们确定高程山东交通学院毕业设计（论文）2及水深，根据八莫水文站的水文观测资料，确定设计高、低水位，确定码头面高程、设计水深、码头前沿河底高程。再根据地形水深条件设计码头前水域和港池。然后计算泊位长度进行陆域布置。这其中要计算码头前沿作业地带宽度，布置场 内道路，画平面布置图。四、水工建筑物。在此项任务中也是毕业设计中的重中之重。码头舶系靠停泊用的，在此进行货物装卸和旅客上下等作业。码头由主体结构和附属设备两部分组成。主体结构又分为上部结构和下部结构。那么在设计之前首先就要选择结构形式，在此要提贡两种方案。一种重力式，重力式码头主要由墙身和胸墙、基础、墙后回填土、码头设备组成。重力式码头的结构主要决定于墙身的结构及其施工方法。按墙身结构，重力码头可分为方块码头、沉箱码头、扶壁码头、大圆筒码头、格型钢板码头等。在选择时要根据地质条件、气象条件、水文条件综合进行比较选出最佳方案。另一种为高桩码头，高桩码头按桩台宽度可分为窄桩台和宽桩台。按上部结构可分为板梁式、绗架式、无梁板式和承台式码头。在确定了这两种方案，即重力式和高桩的形式后，就进行结构计算。在此只求重力式，为重点方案，高桩可与其他人进行比较。首先要确定断面尺寸，绘出码头结构断面图，再计算结构自重力，在不同水位下的自重力，力臂，稳定力矩，接着计算波浪力，在此条件下，因为是河港码头，可忽略不记。然后计算土压力标准值计算，这包括主动土压力系数，地震时的主动土压力标准值，接着进行稳定性演算。卸荷块体承载力计算，最后进行地基沉降。在计算过程中可能有某一项指标不能达到要求，那就要重新调整尺寸，在重复计算，最终达到要求为止。这就确定了码头的尺寸。山东交通学院毕业设计（论文）31 1设计条件设计条件（一）设计船型设计船型的船舶资料见表 1-1。表 1-1船 舶 资 料（二）结构安全等级结构安全等级为二级（三）自然条件1、设计水位设计高水位：+3.17m(高潮累积频率 10%)设计低水位：-0.40m(低潮累积频率 90%)极端高水位:：+4.73m(重现期 50 年极值高水位)极端低水位：-1.28m(重现期 50 年极值低水位)乘潮水位：+1.23m(历时两小时，保证率 90%)2、波浪要素由于是内河港口，可以忽略波浪的影响。3、地质资料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 300m400m，其中 070m 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：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。粉质粘土（Q4al）：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 1.9m15.8m。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 16.5m。其平均标准贯入击数=7(218)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，水平船舶吨级（t）船舶尺寸（m）3.5 万190 30.4 15.8 11.2山东交通学院毕业设计（论文）4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。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-7m-23m 以下，陆域揭示该层埋深分布较浅，分布标高在-3m-16m 以下，厚度 0.8m21.9m 不等。其平均标准贯入击数=5(315)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=15(922)击。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-9.7m-33m 以下，-19m-40m 以上。其平均标准贯入击数=19(1032)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单元层上下或透镜状分布于单元层之中。其平均标准贯入击数=7(318)击。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-26m-38m 以下，-50m-60m 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=10(425)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单元层之中,局部呈层状分布，与层构成了勘区中下部主要地层。其平均标准贯入击数=23(1138)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。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-35m-64m 以下，层厚不均，局部钻孔缺失该层。其平均标准贯入击数=46(2397)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=11(525)击。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，混山东交通学院毕业设计（论文）5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=62(34120)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=53(4360)击。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=61(6162)击。4、地震设计烈度为 6 度（四）码头面荷载堆存荷载：当用于构件计算时：40qKPa当用于整体计算时：30qKPa（五）材料指标山东交通学院毕业设计（论文）6材料指标见表 1-2表 1-2材料指标材料名称重度（3/kN m）内摩擦角（o）水上水下物路面混凝土 C302313混凝土方块 C2524.514.5混凝土胸墙 C302313墙后回填石料18112145山东交通学院毕业设计（论文）72.2.作用的分类以及计算作用的分类以及计算方快码头剖面图见附录图 12.12.1 结构自重力（永久作用）结构自重力（永久作用）2.1.12.1.1 设计低水位水位情况设计低水位水位情况设计低水位为设计低水位为h0.4m 1）自重力：计算见表 2-1（以单位 m 计）表 2-1自 重 力 计 算 结 果（kN）层号第一层第二层第三层第四层第五层iG9472.53342.4231.3217.5360.8本层以上iG9472.512814.913046.213263.713624.52）力臂：计算见表 2-2表 2-2力臂iG计算（m）iG层号id1G2G3G4G5G第一层1.546第二层1.0465.292第三层1.0465.2922.661第四层1.0465.2922.6612.5第五层2.7466.4923.8613.73.631注：id为重心距计算前趾的距离山东交通学院毕业设计（论文）83）稳定力矩：iGiiMGd，计算结果见表 2-3表 2-3力 矩iGM计 算 结 果（kNm）iG层号1G2G3G4G5G第一层14644.48514644.485第二层9908.23517687.9827596.215第三层9908.23517687.98615.48928211.704第四层9908.23517687.98615.489543.7528755.454第五层26011.48521698.86893.049804.751310.06550718.2092.1.22.1.2 设计高水位情况设计高水位情况设计高水位为h3.17m1）自重力：计算见表 2-4表 2-4自 重 力 计 算 结 果（kN）层号第一层第二层第三层第四层第五层iG399.14589.661231.3217.5360.8本层以上iG399.14988.8011219.311436.811797.612）力臂：计算见表 2-53）稳定力矩：iGiiMGd，计算结果见表 2-6山东交通学院毕业设计（论文）9表 2-5力臂iG计算（m）iG层号id1G2G3G4G5G第一层1.4615第二层0.96154.34282第三层0.96154.342822.661第四层0.96154.342822.6612.5第五层2.66156.042823.8613.73.631注：id为重心距计算前趾的距离表 2-6力 矩iGM计 算 结 果（kNm）层号iG1G2G3G4G5G第一层583.343583.34第二层383.7732560.792944.56第三层383.7732560.79615.4893560.05第四层383.7732560.79615.489543.7504103.80第五层1062.313563.21893.049804.7501310.067633.392.1.32.1.3 极端高水位情况极端高水位情况极端高水位为h4.73m1）自重力：计算见表 2-7（以单位 m 计）表 2-7自 重 力 计 算 结 果（kN）层号第一层第二层第三层第四层第五层iG218.66542.704231.3217.5360.8本层以上iG218.66761.36992.661210.161570.97山东交通学院毕业设计（论文）102）力臂：计算见表 2-8表 2-8力臂iG计算（m）iG层号id1G2G3G4G5G第一层1.9472第二层1.44724.2297第三层1.44724.22972.661第四层1.44724.22972.6612.5第五层3.14725.92973.8613.73.631注：id为重心距计算前趾的距离3）稳定力矩：iGiiMGd，计算结果见表 2-9表 2-9力 矩iGM计 算 结 果（kNm）iG层号1G2G3G4G5G第一层425.774425.77第二层316.4442295.472611.92第三层316.4442295.47615.483227.41第四层316.4442295.47615.48543.753771.16第五层688.1663218.07893.04804.751310.0656914.112.22.2 土压力标准值计算土压力标准值计算主动土压力系数计算：卸荷块体与胸墙组成的墙背近似 L 型，按照重力式码头设计与施工规范（JTJ290-98）3.5.1.2 条，可近似按照公式（3.5.1.10）计算：22a45(45)(45)0.17222Ktgtg山东交通学院毕业设计（论文）11卸荷块体以下墙背，按 3.5.2 条规定：取451533查表 B.0.3-1，0.16nK 水平土压力系数axaacoscos15KKK垂直土压力系数sinsin15ayaaKKK2.2.12.2.1 墙后块石掕体产生的土压力标准值（永久作用墙后块石掕体产生的土压力标准值（永久作用）：极端高水位情况：极端高水位情况：极端高水位为h4.73m（1）土压力强度计算，按（JTJ290-98）规范 3.5.1 条计算。单位（kPa）012234500.27 18 0.1720.835920.27 184.93 110.17210.163488011 2.7412 0.164.825(0.27 18 13.0486 11)0.1623.74323.743 11 3.6814 0.1630.2224eeeeeee主动土压力分布图见附录图 2（a）（2）合力计算：土压力合力i的计算结果见表 2-10（以单位 M 计）（3）水平力HiE作用的力臂id计算结果见表 2-11（4）水平力HiE产生的倾覆力矩EHiHiiMEd，计算结果见表 2-12（5）垂直力ViE作用的力臂iL，计算结果见表 2-13（6）垂直力ViE作用产生的力矩EViViiMEL计算结果见表 2-14山东交通学院毕业设计（论文）12表 2-10土压力计算结果（kN）层号第一层第二层第三层第四层第五层1E12.8724.2548.03942.378106.63cosHiiEE12.8724.2547.76540.934102.99cosViiEE002.0810.96827.597本层以上HiE12.8737.12444.88985.823188.813本层以上viE002.0813.04840.645注 第一层、第二层0；第三层第四层15表 2-11力臂id计算结果(m)HiE层号1HE2HE3HE4HE5HE第一层1.4423第二层4.44231.1853第三层7.44234.18530.8482第四层10.44237.18533.84821.4332第五层14.442311.18537.84825.43321.7282山东交通学院毕业设计（论文）13表 2-12倾覆力矩EHiHiiMEdHiE层号1HE2HE3HE4HE5HE第一层18.56218.562第二层107.74328.748136.491第三层57.78932.4986.58696.874第四层427.441294.123157.52258.666937.75第五层1487.4121151.974808.286559.565177.9874185.225表 2-13力臂iL计算结果（m）ViE层号1VE2VE3VE4VE5VE第一层-第二层-第三层-5.192第四层-5.1925.00第五层-6.8926.706.70表 2-14稳定力矩iEVM计算结果（kNm）ViE层号1VE2VE3VE4VE5VE第一层00第二层000第三层0010.799010.799第四层0056.94554.84111.785第五层00190.198184.899184.899559.998山东交通学院毕业设计（论文）142.2.22.2.2 设计高水位情况：设计高水位情况：（1）土压力强度计算：单位（kPa）012234501.83 18 0.1725.67(1.83 185.17 11)0.17215.4504.825(1.83 18 11.48856 11)0.1625.4925.4911 3.681 0.1631.97eeeeeee土压力分布图见附录图 2（b）（2）合力计算：土压力合力i的计算结果见表 2-15（以单位 M 计）表 2-15土压力计算结果（kN）层号第一层第二层第三层第四层第五层1E18.83337.8378.036244.775113.567cosHiiEE18.19136.5487.76243.249109.697sinViiEE4.8749.7932.07911.58929.393本层以上HiE18.19154.73962.501105.75215.447本层以上viE4.87414.66716.74628.33557.728注 第一层、第二层0；第三层第四层15（3）水平力HiE作用的力臂id计算结果见表 2-16山东交通学院毕业设计（论文）15表 2-16力臂id计算结果(m)HiE层号1HE2HE3HE4HE5HE第一层1.311第二层5.3111.097第三层8.3114.0970.924第四层11.3117.0973,9241.122第五层15.31111.0977.9245.1221.453（4）水平力HiE产生的倾覆力矩EHiHiiMEd，计算结果见表 2-17表 2-17倾覆力矩EHiHiiMEdHiE层号1HE2HE3HE4HE5HE第一层23.84823.848第二层194.10640.093234.19第三层64.50931.8007.172103.483第四层489.189306.9316.97048.525861.614第五层1679.571217.30869.23561.868159.3894487.37（5）垂直力ViE作用的力臂iL，计算结果见表 2-18（6）垂直力ViE作用产生的力矩EViViiMEL计算结果见表 2-19山东交通学院毕业设计（论文）16表 2-18力臂iL计算结果（m）ViE层号1VE2VE3VE4VE5VE第一层-第二层-第三层-5.21第四层-5.215.00第五层-6.916.706.70表 2-19稳定力矩iEVM计算结果（kNm）ViE层号1VE2VE3VE4VE5VE第一层00第二层000第三层0010.8315910.8315第四层0060.3786957.945118.323第五层00203.1056196.93196.93596.9712.2.32.2.3 设计低水位情况设计低水位情况(1)土压力强度：单位（kPa）012234505.4180.17216.718416.71841.6110.17219.745604.825(5.4186.3185611)0.1626.67326.6733.6814110.1633.152eeeeeee土压力分布图见附录图 2.（c）山东交通学院毕业设计（论文）17（2）合力计算：土压力合力i的计算结果见表 2-20（以单位 M 计）表 2-20土压力计算结果（kN）层号第一层第二层第三层第四层第五层1E24.76849,1748.06255.681116.156cosHiiEE23.92447.4987.78753.783112.198sinViiEE6.41012.7272.08714.41130.063本层以上HiE23.92471.42279.209132.992245.19本层以上viE6.41019.13721.22435.63565.698注 第一层、第二层0；第三层第四层15（3）水平力HiE作用的力臂id计算结果见表 2-21（4）水平力HiE产生的倾覆力矩EHiHiiMEd，计算结果见表 2-22（5）垂直力ViE作用的力臂iL，计算结果见表 2-23（6）垂直力ViE作用产生的力矩EViViiMEL计算结果见表 2-24表 2-21力臂id计算结果(m)HiE层号1HE2HE3HE4HE5HE第一层1.2第二层4.21.31第三层7.24.310.914第四层10.27.313.9141.007第五层14.211.317.9144.0071.387山东交通学院毕业设计（论文）18表 2-22倾覆力矩EHiHiiMEdHiE层号1HE2HE3HE4HE5HE第一层28.70828.708第二层199.49162.222261.714第三层56.06633.5617.117396.745第四层548.58393.15210.50654.1591206.406第五层1593.211268.96887.935449.57155.61864355.302表 2-23力臂iL计算结果（m）ViE层号1VE2VE3VE4VE5VE第一层-第二层-第三层-5.207第四层-5.2075.00第五层-6.9076.706.70注：iL为ViE距计算面前趾的距离(以下同)表 2-24稳定力矩iEVM计算结果（kN m）ViE层号1VE2VE3VE4VE5VE第一层00第二层000第三层0010.86710.867第四层0075.03872.055147.09第五层00207.645201.422201.422610.48山东交通学院毕业设计（论文）192.32.3码头面堆存荷载码头面堆存荷载30qkPa产生的土压力标准值（可变作用）产生的土压力标准值（可变作用）主动土压力系数计算同前。1）土压力强度计算，按（JTJ290-98）规范 3.5.1 条计算。qaeqK K其中00coscos01cos()cos0qK所以，aeqK01300.1725.16()300.164.8()ekPaekPa土压力分布见下图 2-12）合力计算（以单宽 m 计）：土压力合力qE的计算结果见表 2-253）水平力qHiE作用的力臂id，计算结果见表 2-264）水平力qHiE作用产生的倾覆力矩qHiEqHiiMEd计算结果见表 2-27。5）垂直力qViE作用的力臂iL，计算结果见表 2-28。6）垂直力qViE作用产生的稳定力矩qViEqViiMEL，计算结果见表 2-29。山东交通学院毕业设计（论文）20400030002741.18258.823000318.563681.443577.385.1 60.3 7 3 34.7 05.1 6图 2-1 均布荷载 q=30kPa 产生主动土压力分布图表 2-25主动土压力计算结果（kN）层号第一层第二层第三层第四层第五层qiE20.6415.480.0487.6120.567cosqHiqiEE19.93714.9530.0467.35119.866sinqViqiEE5.3424.0070.0121.975.323本层以上qHiE19.93734.86734.91342.26462.13本层以qViE5.3429.3499.36111.33116.654山东交通学院毕业设计（论文）21表 2-26力臂id计算结果（m）qHiE层号1qHE2qHE3qHE4qHE5qHE第一层2第二层51.5第三层84.50.091第四层117.53.0911.003第五层1511.58.0915.0032.001表 2-27倾覆力矩qHiEqHiiMEd计算结果()kNmq H iE层号1qHE2qHE3qHE4qHE5qHE第一层39.87439.874第二层74.76522.43097.195第三层0.3680.2070.0910.666第四层80.86155.1333.0917.373146.458第五层297.990228.4598.09199.39039.752673.681表 2-28力臂iL计算结果（m）qViE层号1qVE2qVE3qVE4qVE5qVE第一层-第二层-第三层-5.207第四层-5.2075.00第五层-6.9076.706.70山东交通学院毕业设计（论文）22表 2-29稳定力矩qViE计算结果()kNmqViE层号1qVE2qVE3qVE4qVE5qVE第一层-第二层-第三层-5.2075.207第四层-5.2079.85015.057第五层-6.90735.66435.66478.2352.42.4六度地震时的主动土压力标准值计算（偶然作用）六度地震时的主动土压力标准值计算（偶然作用）主动土压力系数计算：按水运工程抗震设计规范（JTJ225-98）式（5.3.1-5）计算。222cos()sin()sin()cos coscos()1cos()cos()nannnnnnK 式中，=0，045n，按表 5.3.1 取值，计算结果见表 2-30表 2-30anK计算结果计算位置0()n0()0()nanK卸荷块体以上水上01.5450.183水下03.0450.194卸荷块体以下，且在水下153.0450.183墙后块石棱体产生的地震土压力标准值山东交通学院毕业设计（论文）232.4.12.4.1 设计高水位情况设计高水位情况:设计高水位为h3.17m(1)土压力强度按 5.3.1-2，5.3.1-3 式计算01101.83180.1836.0281.83180.1946.39aniianerh Keee22345(1.83 18 5.17 11)0.19417.42302.741 11 0.1835.5181.83 18(5.176.318)110.18329.15329.153 3.681 11 0.18336.563eeeee土压力见附录图 3a(2)合力计算（以单位 m 计）：土压力合力iE的计算结果见表 2-31。表 2-31土压力计算结果（kN）层号第一层第二层第三层第四层第五层iE27.0742.359.21251.405129.902cosHiiEE26.14840.9078.89849.653125.476sinViiEE7.00610.9612.38413.30533.621本层以上HiE26.14867.05575.953125.606251.082本层以上ViE7.00617.96720.35133.65667.277山东交通学院毕业设计（论文）24（3）水平力HiE作用的力臂id，计算结果见表 2-32（4）水平力HiE产生的倾覆力矩HiEHiiMEd，计算结果见表 2-33表 2-32力臂id计算结果（m）HiE层号1HE2HE3HE4HE5HE第一层1.342第二层4.3421.345第三层7.3424.3451.073第四层10.3427.3454.0731.150第五层14.34211.3458.0735.1501.717表 2-33HiEM计算结果（kN m）HiE层号1HE2HE3HE4HE5HE第一层35.09135.091第二层177.61855.020232.638第三层65.32938.6629.548113.538第四层513.511364.701202.23757.1011137.55第五层1799.571423.521012.96646.201215.4425097.71（5）垂直力ViE作用的力臂iL，计算结果见表 2-34山东交通学院毕业设计（论文）25（6）垂直力ViE产生的倾覆力矩ViEViiMEL，计算结果见表 2-35表 2-34力臂iL计算结果（m）ViE层号1VE2VE3VE4VE5VE第一层-第二层-第三层-5.207第四层-5.2075.00第五层-6.9076.706.70表 2-35ViEM计算结果（kN m）ViE层号1VE2VE3VE4VE5VE第一层-第二层-第三层-12.41312.413第四层-69.27966.5250.000135.804第五层-232.220225.261225.261682.7422.4.22.4.2 设计低水位情况：设计低水位情况：设计低水位为设计低水位为h0.4m(1)土压力强度计算：00e 山东交通学院毕业设计（论文）2615.5 18 0.18318.117e 15.5 18 0.19419.206e 2(5.5 18 1.5 11)0.19422.407e 20e 32.741 11 0.1835.518e 45.5 18(1.56.318)110.18333.855e 533.8553.681 11 0.18341.265e 土压力见附录图 3b（2）合力计算（以单位 m 计）：土压力合力i