港口及通航建筑物课程设计任务书XXXX(码头)3536.docx

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1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.“港口航道道工程学学”课程设设计指导导书某港口沉箱箱码头初初步设计计指导教师 张劲劲松 田田兴参 武 汉 大大 学水利水电学学院2011年年1月55日一、设计目目的和要要求本课程设计计的目的的，是通通过对某某市和尚尚岛港区区沉箱码码头部分分水工结结构的设设计，进进一步掌掌握所学学港口口航道工工程学这这门课程程的主要要内容，并并初步学学会运用用有关专专业课、技技术基础础课的理理论去解解决实际际工程问问题，训训练编写写设计说说明书、绘绘制港口口水工建建筑物图图纸

2、的能能力和技技巧，以以及培养养正确的的设计思思想，熟熟悉有关关的设计计规范等等。由于时间关关系，本本设计是是在已有有勘测规规划及部部分设计计成果的的基础上上进行的的。每个个学生必必须独立立完成和和提交所所规定的的设计成成果。说说明书应应概念明明确，简简明扼要要，计算算成果应应正确无无误，图图纸应规规范。二、设计内内容1、确定码码头的等等级；2、确定码码头的结结构形式式并拟定定其断面面尺寸；3、确定码码头的作作用荷载载；4、对码头头进行稳稳定性验验算。三、设计成成果1、设计说说明书（包包括计算算部分）一一份；2、码头结结构布置置剖面图图一张（3号图）。四、设计资资料某市地处辽辽东半岛岛最南端端，

3、三面面环海，气气候温和和，交通通方便，是是我国东东北的一一颗明珠珠，也是是我国的的重要港港口和旅旅游城市市，工业业和旅游游业十分分发达。但是，多年年来该市市一直处处于缺煤煤少电状状态，已已严重影影响了工工业生产产和人民民生活，该该市是围围绕着老老港口发发展起来来的城市市，位于于市中心心的某些些货场（如如煤场）等等已严重重威胁着着该市的的安全。同同时，由由于国民民经济的的蓬勃发发展，吞吞吐量的的急骤增增加，船船舶的停停泊时间间长，造造成政治治、经济济上不应应有的影影响和损损失。为缓和本地地区能源源供应紧紧张，解解决该市市缺煤少少电状况况，并使使这些货货物有专专用装卸卸码头和和库场，国国家计委委批

4、准兴兴建和尚尚岛港区区，并列列入国家家重点工工程项目目。（一）概况况1、地理位位置和尚岛港区区位于本本市海湾湾北端的的红土堆堆子湾。背背靠市第第四发电电厂，与与市经济济开发区区隔海相相望，交交通方便便，有公公路与该该市至沈沈阳公路路相接，铁铁路接东东北干线线，可达达全国各各地。港港区距市市内陆路路25公公里，水水路8海海里。2、自然条条件该港区属海海洋型气气候，平平均气温温10.2，78月最最高，一一般为225左右右，极值值达344.4，112月月最低，一一般为-5-10，极值值达-221。红土堆子湾湾内一般般不结冰冰，只在在湾内西西北部零零米水深深线以上上的海滩滩结冰，冰冰层厚度度0.330

5、.5米，土土层最大大冰深00.933米。由于地处东东南亚季季风带边边缘，基基本受季季风控制制。夏季季以ESS风为主主，冬季季以N风风为主，常常风向为为SSEE，六级级以上的的风很少少。本地地区一般般每隔三三年有一一次台风风通过，风风力为778级级，风向向多为EESE，最最大风速速34米米/秒。年降水量为为6711毫米，平平均年降降雨日数数75天天，多集集中在778月月份。降降雪不多多，年平平均降雪雪天数为为20天天左右，最最大积雪雪厚度为为0.111米。降雾日较多多，年平平均雾日日40天天，三级级以下重重雾日为为40天天，一般般577月为盛盛雾期，雾雾的形态态多属平平层雾。本区潮型为为规则半半

6、日潮，涨涨潮延时时6小时时04分分，落潮潮延时66小时446分，其其潮位特特征值（按按大连港港筑港零零点计）为为：多年最高潮潮位：+4.66米多年最低潮潮位：-0.666米多年平均高高潮位：+4.35米米多年平均低低潮位：-0.26米米多年平均潮潮差：22.088米多年最大潮潮差：33.933米多年最小潮潮差：00.899米最大潮流流流速0.21米米/秒，流流向与湾湾内中心心轴线接接近一致致，上、中中、下三三层流向向相同。该市老虎滩滩设有海海洋站，自自19663年开开始观测测至今，同同时，119833年1月月该市老老港又在在和尚岛岛设立观观测站，资资料基本本齐全。经经统计、推推算，主主波向为为

7、SSEE、SEE及S向向，其频频率分别别为144.311%、99.266%及77.133%，强强波向为为S及SSE向，最最大波高高为2.2米，小小于1米米的波高高频率为为98.61%。其设设计水位位如下：设计高水位位：+33.811米设计低水位位：+00.622米校核高水位位：+44.833米校核低水位位：-00.855米施工水位按按照当地地习惯取取+2.50米米。港区陆域处处丘陵区区，山势势走向NNW，山山体呈浑浑圆状，区区内沟谷谷发育，基基岩裸露露；海底底地形平平坦，向向ES倾倾斜。地地层构造造复杂，属属第四系系地层，层层位不稳稳定、分分布不规规则，主主要由淤淤泥、淤淤泥质亚亚粘土、粘粘土

8、、亚亚粘土、粉粉细砂混混砾石、卵卵石混砾砾石等构构成。基基岩为石石灰岩、泥泥灰岩和和页岩，石石灰岩为为弱风化化，泥灰灰岩、页页岩为中中等到强强风化。岩岩面起伏伏变化较较大，埋埋藏标高高为-44.122.89米米。港区区水域各各土层分分布情况况为：-91米米以上为为淤泥、淤淤泥质亚亚粘土，-14.8米以上为粘土、粉细砂混砾石等。港区内有三三条NNNE向断断裂，但但不属于于金州断断裂，为为小规模模断裂，延延伸不远远，属不不发震斯斯裂，本本区地震震基本烈烈度为八八度，设设计中考考虑了抗抗震设防防。由上述可知知，红土土堆子湾湾风浪小小；地处处丘陵，不不占良田田；湾内内无天然然河流入入海，泥泥沙淤积积现

9、象不不显著，按按自然地地貌沉积积速度推推算，海海湾沉积积速率为为0.330.5毫米米/年；潮流流流速小；气候温温和，湾湾内不结结冻，常常年可以以装卸作作业；水水深适宜宜，航道道可与大大港航道道相接，具具有建设设深水泊泊位的良良好天然然条件。（三）建设设规模本港区水工工结构部部分建设设规模详详见表。（四）港区区平面布布置及工工艺流程程简介：1、港区平平面布置置：港区陆域以以进港道道路的海海堤与岸岸公路相相接。进进口煤码码头、甲甲一码头头为突堤堤式。甲甲二码头头为顺岸岸式，并并与甲一一码头相相连，港港池宽度度3200米。工工作船码码头和出出口煤码码头布置置在进口口煤码头头与甲二二码头之之间的小小港

10、池内内。防波波堤布置置在甲一一码头端端部。甲甲一码头头外侧是是一突堤堤护岸，其其与防波波堤相接接。进口口煤码头头根部外外侧为二二突堤护护岸，通通过堆场场护岸与与海堤相相连。考考虑到远远期发展展，填平平小港池池与甲二二码头相相连，可可开拓一一个3万万吨级泊泊位，进进口煤码码头外侧侧系2万万吨级泊泊位。陆域为生产产和生产产辅助建建筑物区区。港区总平面面布置详详见图22。2、工艺流流程：（1）进口口煤码头头：自卸船（悬悬臂皮带带机）前沿漏漏斗卸船皮皮带机系系统堆料机机堆场。（2）甲一一码头、甲甲二码头头采用拖、铲铲、吊方方式。前前方用门门机或船船机进行行装卸作作业，水水平搬运运作业采采用拖头头、平板

11、板车或铲铲车，库库场作业业配备流流动起重重机或铲铲车。其其流程为为：船门机或船船机平板板车或铲铲车堆场场或仓库库。甲一码头配配10吨吨门机两两台，甲甲二码头头配5吨吨门机两两台。五、水工结结构方案案的选择择：（一）防波波堤：水工结构建建设规模模项 目船舶吨级结构形式主要设计尺尺度码头工程进口煤码头头2万沉箱墩式栈栈桥水深：-110.11米、长长2733米、宽宽16米米甲二码头3万沉箱岸壁式式水深：-111.55米，长长2355米甲一码头2万沉箱岸壁式式水深：-111.55米，长长2277米出口煤码头头千字驳浮 式工作船码头头浮 式防波堤工程程斜坡式长160米米一突堤护岸岸（含防防浪墙）斜坡式长

12、467米米海堤工程（含含防浪墙墙）斜坡式长12000米、宽宽20米米堆场护岸（含含防浪墙墙）斜坡式长968米米二突堤护岸岸（含防防浪墙）斜坡式长304米米港池护岸斜坡式长398.6米本区防波堤堤处地质质条件较较好，其其土层自自上而下下为淤泥泥质亚粘粘土、碎碎石及角角砾、亚亚粘土、石石灰岩。防防波堤座座落在碎碎石及角角砾层上上，地基基承载力力、沉降降和整体体稳定完完全可以以满足要要求。大连地区石石料丰富富，主要要是石灰灰石，石石质好。交交通部一一船局三三公司在在盐岛有有护面块块体（扭扭工字块块）予制制厂，能能满足工工程需要要。除此此之外，老老港的大大港区、渔渔港等处处防波堤堤均为斜斜坡式。为为此

13、，我我们经过过方案比比选后采采用抛石石斜坡式式。斜坡式防波波堤具有有结构简简单，施施工方便便，对地地基要求求不高，可可就地取取材，消消能性好好，损坏坏后易修修复等优优点。（二）护岸岸一、二突堤堤外侧为为护岸，实实际起防防波堤作作用，因因此，按按防波堤堤设计。其其他护岸岸工程，由由于所受受风浪较较小，按按一般护护岸设计计。各护护岸均采采用斜坡坡式结构构。（三）码头头结构：港区各码头头处地质质分布情情况如前前所述，卵卵石混砾砾石层以以上各层层土质，经经计算均均不满足足承载力力及整体体稳定的的要求，其其持力层层应为基基岩或上上的卵石石混砾石石层。该该层标高高一般在在-9-155米，海海底原地地面标高

14、高一般在在-6米米左右，而而各码头头前沿海海底标高高分别为为：进口口煤码头头-100.1米米，甲一一、甲二二码头为为-111.5米米。因复复盖层较较薄，该该区地质质条件适适宜建重重力式结结构。港区设有防防波堤，港港内波浪浪很小，重重力式直直立岸壁壁不致于于产生过过大的波波浪反射射作用而而影响港港内的泊泊稳条件件。该地区砂、石石料充足足，回填填料还可可采用后后方陆域域开山石石。同时时，该地地区历来来所建码码头均为为重力式式。为此此，本港港区码头头采用重重力式结结构。在重力式结结构中主主要选择择沉箱与与方块，沉沉箱较方方块经济济，整体体性好，抗抗震性能能强，同同时，承承担水工工结构施施工任务务的交

15、通通部一航航局三公公司地处处大连，专专业齐全全，技术术力量雄雄厚，施施工经验验丰富，甘甘井子沉沉箱予制制厂有几几十年的的历史，并并新建有有20000吨级级方型沉沉箱预制制台座，采采用预制制大型方方沉箱结结构，可可保证施施工进度度。综上所述，码码头采用用重力式式沉箱结结构。甲一、甲二二码头，其其上有门门机作业业，后方方需建堆堆场、仓仓库、为为此采用用沉箱岸岸壁式。进进口煤码码头为皮皮带机运运输，荷荷载较小小且单一一，为节节省材料料及投资资，采用用墩式栈栈桥沉箱箱结构。该该码头虽虽然受北北向小风风区波浪浪影响，但但吹程短短，波浪浪小，完完全满足足泊稳条条件，不不影响作作业。六、水工结结构设计计1、

16、码头结结构甲一、甲二二码头长长分别为为2277米和2355米，其其结构型型式为沉沉箱式或或方块式式，若采采用沉箱箱式，根根据可能能承担该该码头建建设任务务施工队队伍的技技术与设设备力量量，箱长长不宜超超过200米。沉沉箱内一一般抛填填101000公斤块块石，其其容重见见后，基基床采用用抛石，抛抛石仍为为101000公斤级级，深为为3.55米左右右，沉箱箱上部为为现浇砼砼胸墙，长长度一般般不超过过10米米。沉箱箱或方块块背后填填101000公斤块块石减载载棱体，倒倒滤层为为片石和和混合料料，其后后回填开开山石。2、码头地地面高程程码头前沿高高程，按按有掩护护港口大大潮时不不被淹没没，并尽尽量减少

17、少回填土土石方量量为原则则，则设设计高水水位加超超高值确确定为+5.220米。为为防止外外海波浪浪淹没码码头面，在在甲一码码头堆场场后方建建有防浪浪墙。3、设计荷荷载：甲一码头安安装M11030（MM1032500）门机机两台，均均布荷重重为：码码头前沿沿（144.5米米以内）为为2.55吨/米米2，前、后后方堆场场为4吨吨/米22。码头头前沿22.5米米以外有有铲车作作业，114米以以后允许许16吨吨轮胎吊吊作业。道道路按110吨和和40吨吨拖挂车车设计。地震及波浪浪荷载按按交通部部有关规规范取用用（本设设计暂不不考虑地地震作用用的影响响）。甲二码头上上安装MM530门门（M5522500）

18、机两两台，其其他荷载载与甲一一码头相相同。船舶荷载：系缆力力 PP=3550KNN，作作用在码码头地面面以上00.455m处。挤挤靠力和和撞击力力此次不不计。波浪：波高高 hh=1mm，波长长l=12mm，因hh1m，不不计波浪浪影响。4、计算指指标：磨擦系数：砼与砼砼，f=0.555；块块石与砼砼f=00.6；砼与抛抛石基床床f=00.6；抛石基基床与地地基（卵卵石混合合层）ff=0.5。抛石基床允允许承载载力，地地基，1101100kkg级抛抛石重度度，。5、主要计计算成果果：（1）每人人可根据据所给资资料，拟拟定甲一一或甲二二码头的的结构型型式和断断面尺寸寸，根据据资料确确定荷载载，然后后分别计计算设计计、校核核情况下下高水位位及低水水位时的的基床顶顶面的抗抗倾、抗抗滑安全全系数和和其床顶顶面、底底面的地地基应力力。（2）设计计图纸根据各人所所拟定的的码头结结构形式式，绘制制其横断断面、平平面图（3#）一张。6、主要参参考书： 港口水工建建筑物，邱 驹主编，天津大学出版社； 港口航道工工程学，周周素真主主编，中中国水利利水电出出版社； 重力式码头头设计与与施工规规范（JJTJ2290-98），中中华人民民共和国国交通部部发布。13