廣西北海鐵山港區(qū)10萬噸級件雜貨碼頭工程設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 題目：廣西北海鐵山港區(qū)10萬噸級件雜貨碼頭工程設(shè)計(jì) 系 名 建筑工程系 專 業(yè) 港口航道與海岸工程 學(xué) 號 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 職 稱 講師 2015年12月10日一、原始依據(jù)（包括設(shè)計(jì)或論文的工作基礎(chǔ)、研究條件、應(yīng)用環(huán)境、工作目的等。）北海市鐵山港區(qū)位于廣西壯族自治區(qū)南端、北海市東部，東鄰廣東省湛江市，南鄰北部灣，西部為北海市，北部為靈山縣、浦北縣和博白縣。其地處我國大西南出海的陸上咽喉要道，是資源豐富的西南地區(qū)發(fā)展外向型經(jīng)濟(jì)，參與國際大循環(huán)的一個重要口岸。港口地理位置優(yōu)越，經(jīng)濟(jì)腹地遼闊，輻射范圍廣泛。在此背景下，擬新建北海港鐵山港作業(yè)區(qū)，充分發(fā)揮北海港作為地區(qū)性重要

2、港口的作用。二、參考文獻(xiàn)1韓理安.港口水工建筑物（）.人民交通出版社，2000.2陳萬佳.港口水工建筑物.人民交通出版社，1989.3邱駒.港工建筑物.天津大學(xué)出版社， 2002.4郭子堅(jiān).港口規(guī)劃與布置. 人民交通出版社，2011.5交通部第一航務(wù)工程設(shè)計(jì)院. 海港工程設(shè)計(jì)手冊（上、中、下冊）.人民交通出版社，2003.6交通部第一航務(wù)工程設(shè)計(jì)院.港口工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)算例. 人民交通出版社， 2000.7交通部第三航務(wù)工程設(shè)計(jì)院.碼頭新型結(jié)構(gòu). 人民交通出版社，2000.8宗蓓華.港口裝卸工藝學(xué). 人民交通出版社，2004.9碼頭附屬設(shè)施技術(shù)規(guī)范(JTJ 2972001).10相關(guān)規(guī)范：海港總平

3、面設(shè)計(jì)規(guī)范海港水文規(guī)范河港工程總體設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ 2122006) 疏浚與吹填工程設(shè)計(jì)規(guī)范(JTS 18152012)港口工程荷載規(guī)范（JTS 14412010） 港口工程地基規(guī)范（JTS 14712010）高樁碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范(JTS 16712010)重力式碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范(JTS 16722009)水運(yùn)工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(JTS 1512011)水運(yùn)工程鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTS 1522012）11.12篇外文文獻(xiàn)。三、設(shè)計(jì)（研究）內(nèi)容和要求（包括設(shè)計(jì)或研究內(nèi)容、主要指標(biāo)與技術(shù)參數(shù)，并根據(jù)課題性質(zhì)對學(xué)生提出具體要求。）1. 研究和設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）熟悉設(shè)計(jì)任務(wù)，認(rèn)真研究設(shè)計(jì)任務(wù)書，分

4、析設(shè)計(jì)要點(diǎn)，對設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題擬定初步處理方法。準(zhǔn)備設(shè)計(jì)參考資料，如相關(guān)規(guī)范、參考書和手冊，為畢業(yè)設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備。（2）設(shè)計(jì)資料的整理與分析。對工程要求、地形地質(zhì)資料、氣象水文資料分析整理，從中抽取確定有關(guān)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。同時完成開題報告及文獻(xiàn)綜述。（3）總平面設(shè)計(jì)。確定碼頭規(guī)模、庫場面積及其布置、港口水域面積及其布置，完成總平面布置圖。（4）裝卸工藝設(shè)計(jì)。確定裝卸機(jī)械類型、數(shù)量、以及裝卸工藝流程，完成裝卸工藝流程圖。（5）結(jié)構(gòu)選型及方案比選。擬定2個可行的結(jié)構(gòu)型式方案，通過進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，推選一推薦方案。同時需要對結(jié)構(gòu)進(jìn)行各種驗(yàn)算。（6）施工圖設(shè)計(jì)。針對某一典型構(gòu)件進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)。即構(gòu)件的內(nèi)力計(jì)

5、算和強(qiáng)度計(jì)算與配筋。（7）完成工程外文文獻(xiàn)翻譯一篇。2.要求（1）設(shè)計(jì)過程中應(yīng)態(tài)度認(rèn)真，遵守紀(jì)律。既要求團(tuán)結(jié)互助，又要求獨(dú)立思考、獨(dú)立分析問題和解決問題。（2）要求提交設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。設(shè)計(jì)計(jì)算書要求計(jì)算理論、方法和結(jié)果正確，數(shù)據(jù)可靠。說明書要求符合格式撰寫要求，文理通順，條理清楚。（3）圖紙要求采用CAD繪圖，能正確表達(dá)設(shè)計(jì)意圖，符合國家標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，線條和尺寸標(biāo)注規(guī)范，圖畫要求排列整齊、布置合理。（4）外文翻譯要求翻譯正確通順，條理清楚，專業(yè)詞匯表述符合規(guī)范要求。 指導(dǎo)教師（簽字）年 月 日 審題小組組長（簽字）年 月 日天津大學(xué)仁愛學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報告課題名稱廣西北海鐵

6、山港區(qū)10萬噸級件雜貨碼頭工程設(shè)計(jì)系名稱建筑工程系專業(yè)名稱港口航道與海岸工程學(xué)生姓名指導(dǎo)教師一、課題來源及意義北海市鐵山港區(qū)位于廣西壯族自治區(qū)南端、北海市東部，東鄰廣東省湛江市，南鄰北部灣，西部為北海市，北部為靈山縣、浦北縣和博白縣。其地處我國大西南出海的陸上咽喉要道，是資源豐富的西南地區(qū)發(fā)展外向型經(jīng)濟(jì)，參與國際大循環(huán)的一個重要口岸。港口地理位置優(yōu)越，經(jīng)濟(jì)腹地遼闊，輻射范圍廣泛。在此背景下，擬新建北海港鐵山港作業(yè)區(qū)，充分發(fā)揮北海港作為地區(qū)性重要港口的作用。1、 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀分析件雜貨是指有包裝或者無包裝的成件運(yùn)輸貨物，如鋼材、卷鐵、盤條、木材、設(shè)備等。件雜貨貨物種類繁多，裝卸作業(yè)涉及多種不同

7、的裝卸機(jī)械、工具以及裝卸工藝等，加之港口裝卸作業(yè)的隨機(jī)性核動態(tài)性，使得件雜貨碼頭裝卸具有多樣多樣性、復(fù)雜性、不確定性和動態(tài)性的特征。件雜貨碼頭對現(xiàn)有堆場的利用方法主要是依靠貨物到港的順序以及船舶可能停靠的位置進(jìn)行貨物的裝卸作業(yè)，而沒有對貨物進(jìn)行適當(dāng)?shù)?、有效的功能劃分，由于件雜貨貨類的重量和體積不成固定比例，所以采取這樣的裝放方式很可能造成不同種類的貨物放在同一貨場內(nèi)，降低了貨物利用率。件雜貨碼頭裝卸效率較低的主要問題有兩方面：一是相關(guān)的輔助作業(yè)的時間較長，集中的體現(xiàn)在通用工具上的效率不高，專用工具的更換過程一般要經(jīng)過歸垛、倒運(yùn)等過程，這就增加了機(jī)械的使用頻率，加之貨場位置與交通等問題，不僅效率

8、不能提高，而且還會造成很大的人力、機(jī)力和能源的浪費(fèi)。 現(xiàn)有的件雜貨碼頭，信息化建設(shè)還都不很完善，基本的操作還是依靠人力來對人、機(jī)、車、貨、場以及船舶進(jìn)行管理和監(jiān)督，這就造成了整個碼頭作業(yè)過程中效率低，質(zhì)量差并且安全性低的特點(diǎn)，給管理上帶來了很多問題。三、研究目標(biāo)畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們系統(tǒng)地復(fù)習(xí)和運(yùn)用已學(xué)過的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識對實(shí)際工程問題進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)和研究的手段；通過設(shè)計(jì)實(shí)踐，提高我們設(shè)計(jì)的實(shí)際技能和掌握一般的工程設(shè)計(jì)方法；培養(yǎng)獨(dú)立分析問題和解決問題的能力,包括調(diào)查研究、檢索中外文獻(xiàn)資料、方案制定、設(shè)計(jì)與計(jì)算、實(shí)驗(yàn)研究、選擇測試手段、數(shù)據(jù)處理、技術(shù)文件撰寫、口頭表達(dá)等方面；培養(yǎng)創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力；培

9、養(yǎng)實(shí)事求是、謙虛謹(jǐn)慎的科學(xué)態(tài)度和刻苦鉆研、勇于進(jìn)取的科學(xué)精神。本項(xiàng)設(shè)計(jì)為一實(shí)際工程的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的目的在于能使擬建的件雜貨專用泊位及相關(guān)的配套設(shè)施能付諸于工程實(shí)踐，且應(yīng)具有較高的適用性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性，使擬建的港區(qū)能適應(yīng)港口不斷增加的吞吐量要求，進(jìn)而使港口滿足地區(qū)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。四、研究內(nèi)容 （1）熟悉設(shè)計(jì)任務(wù)，認(rèn)真研究設(shè)計(jì)任務(wù)書，分析設(shè)計(jì)要點(diǎn)，對設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題擬定初步處理方法。準(zhǔn)備設(shè)計(jì)參考資料，如相關(guān)規(guī)范、參考書和手冊，為畢業(yè)設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備。（2）設(shè)計(jì)資料的整理與分析。對工程要求、地形地質(zhì)資料、氣象水文資料分析整理，從中抽取確定有關(guān)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。同時完成開題報告及文獻(xiàn)綜述。（3）總平面設(shè)計(jì)。

10、確定碼頭規(guī)模、庫場面積及其布置、港口水域面積及其布置，完成總平面布置圖。 （4）裝卸工藝設(shè)計(jì)。確定裝卸機(jī)械類型、數(shù)量、以及裝卸工藝流程，完成裝卸工藝流程圖。 （5）結(jié)構(gòu)選型及方案比選。擬定2個可行的結(jié)構(gòu)型式方案，通過進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，推選一推薦方案。同時需要對結(jié)構(gòu)進(jìn)行各種驗(yàn)算。 （6）施工圖設(shè)計(jì)。針對某一典型構(gòu)件進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)。即構(gòu)件的內(nèi)力計(jì)算和強(qiáng)度計(jì)算與配筋。 （7）完成工程外文文獻(xiàn)翻譯一篇。五、研究方法與手段1、 碼頭總體平面布置設(shè)計(jì)及方案比選 1)確定裝卸船機(jī)械；2)確定碼頭泊位數(shù)，通過能力；3）確定碼頭平面和斷面型式4）確定碼頭平面水域、碼頭岸線、路域尺寸和位置；5）設(shè)計(jì)多個方案，選取

11、平面布置最優(yōu)的方案；6)繪制總平面布置圖。2、 碼頭的裝卸工藝流程設(shè)計(jì)；1） 確定裝卸貨物種類及其裝卸機(jī)械；2） 確定裝卸工藝流程；3） 確定設(shè)備和機(jī)械數(shù)量；4） 確定人員數(shù)；5） 確定指標(biāo)；6） 繪制裝卸工藝流程圖。3、 碼頭結(jié)構(gòu)方案1) 擬定結(jié)構(gòu)斷面；2) 參照已建碼頭初步確定碼頭斷面的部分尺寸，并進(jìn)行估算；3) 擬定碼頭結(jié)構(gòu)方案；4) 對擬定方案進(jìn)行整體穩(wěn)定性驗(yàn)算；5) 繪制碼頭結(jié)構(gòu)斷面圖，繪制擬定方案結(jié)構(gòu)平、立面圖。六、進(jìn)度安排 1.2015.12.102016.3.3：查閱整理相關(guān)資料、外文資料翻譯、完成開題報告2.2016.3.42016.3.19： 總平面布置3.2016.3.2

12、02016.4.10：裝卸工藝 、碼頭結(jié)構(gòu)方案4.2016.4.112016.5.1： 結(jié)構(gòu)計(jì)算5.2016.5.22016.5.22： 繪圖、編制、整理設(shè)計(jì)計(jì)算說明書6.2016.5.232016.6.4：評閱、修改7.2016.6.52016.6.10：答辯、成績評定主要參考文獻(xiàn)1 JTJ211-99，海港總平面設(shè)計(jì)規(guī)范S 北京：人民交通出版社，20072 JTJ214-2000，內(nèi)河航道與港口水文規(guī)范 北京：人民交通出版社，20003 JTJ212-2006，海港工程總體設(shè)計(jì)規(guī)范. 北京：人民交通出版社，20064 JTJ144-1-2010，港口工程荷載規(guī)范S. 北京：人民交通出版社，

13、20105 JTJ206-96，港口工程制圖標(biāo)準(zhǔn)S. 北京：人民交通出版社，19966 JTJ151-2011，港口工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范S. 北京：人民交通出版社，20117 GB18306-2001，中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖S. 國家地震局，20018 JTS167-2-2009，重力式碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范. 北京：人民交通出版社，20099 JTJ147-1-2010，港口工程地基規(guī)范S. 北京：人民交通出版社，201010 JTJ203-2001，水運(yùn)工程測量規(guī)范. 北京：人民交通出版社，200111 JTS202-1-2010，水運(yùn)工程大體積混凝土溫度裂縫控制技術(shù)規(guī)程. 北京：人民交通出版

14、社，201012 JTJ146-2010，水運(yùn)工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范. 北京：人民交通出版社，201013 JTJ240-97，港口工程地質(zhì)勘查規(guī)范. 北京：人民交通出版社，199714 JTJ280-2002，港口設(shè)備安裝工程技術(shù)規(guī)范. 北京：人民交通出版社，200215 JTS147-1-2010，港口工程地基規(guī)范S. 北京：人民交通出版社，201016 邱駒，港工建筑物，天津：天津大學(xué)出版社，200217 Ann Breen, Dick Rigby.The New Waterfront: A Worldwide Urban Success StoryM. New York: McGraw-Hi

15、ll,200118 Cariou P, Ferrari C, Parola F. Addressing special challenges in maritime and port logistics J.Maritime Policy & Management, 2014, 41(5):425-429選題是否合適： 是 否課題能否實(shí)現(xiàn)： 能 不能審題小組組長（簽字）年 月 日選題是否合適： 是 否課題能否實(shí)現(xiàn)： 能 不能審題小組組長（簽字）年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書題目：廣西北海鐵山港區(qū)10萬噸級件雜貨碼頭工程設(shè)計(jì) 系 名 建筑工程系 專 業(yè) 港口航道與海岸工程 學(xué) 號 學(xué)生

16、姓名 指導(dǎo)教師 職 稱 講師 2016年5月27日摘 要 本設(shè)計(jì)是根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求和港口與航道工程規(guī)范匯編的規(guī)定，對廣西北海鐵山港件雜貨碼頭進(jìn)行方案比選和設(shè)計(jì)，并對沉箱部分進(jìn)行了結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算。通過對本碼頭相關(guān)地質(zhì)情況進(jìn)行分析并結(jié)合各種碼頭形式的優(yōu)缺點(diǎn)，確定本件雜貨碼頭采用重力式沉箱結(jié)構(gòu)。在設(shè)計(jì)中，首先進(jìn)行總平面布置，分為陸域和水域兩部分。陸域部分主要是根據(jù)重力式碼頭總平面布置原則確定堆場的面積和庫場的面積；水域部分則是確定航道設(shè)計(jì)尺度、碼頭前沿停泊水域尺度和回旋水域尺度。然后在此基礎(chǔ)上繪出總平面布置圖。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，先初步確定沉箱的外形尺寸和沉箱內(nèi)填石高度，然后進(jìn)行作用分析，按永久作用、可

17、變作用、偶然作用列出碼頭荷載的標(biāo)準(zhǔn)值，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算，根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果對沉箱外形尺寸和沉箱內(nèi)填石高度進(jìn)行修改。最后進(jìn)行作用效應(yīng)組合和沉箱的浮游穩(wěn)定性驗(yàn)算，并對沉箱前面板和底板進(jìn)行了配筋計(jì)算和抗裂驗(yàn)算。 本設(shè)計(jì)的全部圖紙采用AUTOCAD繪制。關(guān)鍵詞：重力式碼頭；沉箱；波浪力；沉箱的浮游穩(wěn)定 ABSTRACT This port is a place where the port is being developed，now has a considerablescale of operation. The hinterland transport，benefit signifi

18、cantly，traffic has increased steadily. To meet the transport requirements of the development，promotion of port development is conducive to the rational distribution of ports for port operations and create greater social and economic benefits，the new berth is very important. Of the terminals plan sel

19、ection and design，and part of the caisson structure calculation of internal forces. Related to the terminal through the analysis of geological conditions and combined with the advantages and disadvantages of various terminal forms to determine the gravity of the General Cargo Terminal Engineeringby

20、caisson structure. In design，the first for general layout，divided into two parts，land and water. Land part of the main terminal in accordance with the general layout of gravity principle to determine the size and General Cargo Terminal Engineering area；water channel in part is to determine the

21、size，scale and water berthing pier Foreword water scale swing. On this basis，then draw the general layout plan.In the structural design, first determine the initial size and shape caisson caisson height within the filling，then the role of analysis，by the permanent effect，variable effect，accidental e

22、ffect of the standard load out terminal value based on the stability of this checking ，according to the results，the size and shape of the caisson caisson height within the filling to be modified. Finally，the role of effect combinations and checking the stability of floating caissons，and the caissons

23、 were front and bottom reinforcement calculation and crack checking.All of the design pictures are drawed using AUTO CAD.Key words：terminal gravity；caisson；wave force；stability目 錄 第一章 設(shè)計(jì)背景1 1.1 工程概況1 1.2 設(shè)計(jì)原則1 1.3 設(shè)計(jì)依據(jù)1 1.4 設(shè)計(jì)任務(wù)1 第二章 設(shè)計(jì)資料2 2.1 氣象2 2.1.1 氣溫2 2.1.2 降雨2 2.1.3 霧2 2.1.4 風(fēng)況2 2.1.5 濕度4 2.2

24、 水文4 2.2.1 潮汐4 2.2.2 波浪6 2.2.3 潮流6 2.2.4 泥沙7 2.3 工程地質(zhì)7 2.3.1 地質(zhì)特征概述7 2.3.2 巖土物理力學(xué)指標(biāo)8 2.3.3 基礎(chǔ)適宜性9 2.4 地震9 第三章 平面布置10 3.1 工程規(guī)模10 3.2 總平面布置原則10 3.3 設(shè)計(jì)船型10 3.4 工程作業(yè)條件11 3.5 總體尺度11 3.5.1 單個泊位的年通過能力11 3.5.2 碼頭泊位長度12 3.5.3 碼頭前沿高程13 3.5.4 碼頭前沿停泊水域?qū)挾?3 3.5.5 碼頭前沿船舶回旋水域13 3.5.6 碼頭前沿水深13 3.5.7 陸域設(shè)計(jì)高程14 3.5.8

25、航道尺度14 3.6 錨地15 3.7 陸域布置16 第四章 裝卸工藝19 4.1 設(shè)計(jì)原則19 4.2 一般要求19 4.3 主要技術(shù)參數(shù)19 4.4 裝卸工藝確定20 4.5 裝卸工藝流程圖20 4.6 主要機(jī)械型號、數(shù)量21 4.7 裝卸工人人數(shù)22 4.8 機(jī)械司機(jī)人數(shù)23 4.9 勞動生產(chǎn)率24 4.10 裝卸工藝比選25 第五章 結(jié)構(gòu)選型26 5.1 結(jié)構(gòu)形式26 5.2 構(gòu)造設(shè)計(jì)27 5.2.1 沉箱外形尺寸27 5.2.2 箱內(nèi)隔墻設(shè)置28 5.2.3 胸墻尺寸28 5.2.4 基床尺寸29 5.2.5 沉箱構(gòu)件尺寸29 5.2.6 沉箱的接頭形式29 5.2.6 變形縫設(shè)置3

26、0 5.2.7 管溝尺寸30 5.2.8 護(hù)輪檻尺寸30 5.3 相關(guān)設(shè)置30 5.3.1 墻后回填30 5.3.2 沉箱內(nèi)填料31 5.3.3 系船柱31 5.3.4 橡膠護(hù)舷的選擇37 5.4 作用力分析38 5.4.1 材料重度標(biāo)準(zhǔn)39 5.4.2 結(jié)構(gòu)自重力計(jì)算39 5.4.3 土壓力44 5.4.4 船舶作用力（可變作用）53 5.4.5 波浪力（可變作用）59 5.4.6 貯倉壓力（永久作用）70 5.4.7 施工期沉箱沉放時面板所受水壓力計(jì)算71 5.4.8 碼頭荷載匯總73 第六章 結(jié)構(gòu)計(jì)算74 6.1 穩(wěn)定性驗(yàn)算74 6.1.1 作用效應(yīng)組合74 6.1.2 碼頭沿基床頂面的

27、抗滑穩(wěn)定性計(jì)算74 6.1.3 碼頭沿基床頂面的抗傾穩(wěn)定性計(jì)算76 6.2 基床承載力計(jì)算80 6.3 構(gòu)件計(jì)算83 6.3.1 浮游穩(wěn)定性驗(yàn)算83 6.3.2 內(nèi)力計(jì)算86 6.4 構(gòu)件承載力計(jì)算94 6.5 構(gòu)件裂縫寬度驗(yàn)算97 6.5.1 矩形截面受彎構(gòu)件最大裂縫寬度計(jì)算公式97 6.5.2 對沉箱前面板進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算98 參考文獻(xiàn)103 外文資料 中文譯文 致謝5天津大學(xué)仁愛學(xué)院2016屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第一章 設(shè)計(jì)背景1.1 工程概況北海市鐵山港區(qū)位于廣西壯族自治區(qū)南端、北海市東部，東鄰廣東省湛江市，南鄰北部灣，西部為北海市，北部為靈山縣、浦北縣和博白縣。其地處我國大西南出海

28、的陸上咽喉要道，是資源豐富的西南地區(qū)發(fā)展外向型經(jīng)濟(jì)，參與國際大循環(huán)的一個重要口岸。港口地理位置優(yōu)越，經(jīng)濟(jì)腹地遼闊，輻射范圍廣泛。在此背景下，擬新建北海港鐵山港作業(yè)區(qū)，充分發(fā)揮北海港作為地區(qū)性重要港口的作用。1.2 設(shè)計(jì)原則（1）嚴(yán)格執(zhí)行國家現(xiàn)行的設(shè)計(jì)規(guī)范和國家批準(zhǔn)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。（2）盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，積極推廣應(yīng)用“可靠性設(shè)計(jì)方法”、“結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法”等現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法。（3）注意因地制宜，就地取材，節(jié)省建設(shè)資金。在切實(shí)滿足建筑物功能要求的同時，千方百計(jì)地節(jié)約投資、節(jié)約各種資源，縮短建設(shè)工期。（4）積極采用技術(shù)上更加先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上更加合理的新結(jié)構(gòu)、新材料。1.3 設(shè)計(jì)依據(jù)主要遵循交通部海港工程總體設(shè)

29、計(jì)規(guī)范（JTS165-2013）設(shè)計(jì)規(guī)范。1.4 設(shè)計(jì)任務(wù)（1）總平面設(shè)計(jì)。確定碼頭規(guī)模、庫場面積及其布置、港口水域面積及其布置，完成總平面布置圖。（2）裝卸工藝設(shè)計(jì)。確定裝卸機(jī)械類型、數(shù)量、以及裝卸工藝流程，完成裝卸工藝流程圖。（3）結(jié)構(gòu)選型及方案比選。擬定2個可行的結(jié)構(gòu)型式方案，通過進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，推選一推薦方案。同時需要對結(jié)構(gòu)進(jìn)行各種驗(yàn)算。（4）施工圖設(shè)計(jì)。針對某一典型構(gòu)件進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)。即構(gòu)件的內(nèi)力計(jì)算和強(qiáng)度計(jì)算與配筋。第二章 設(shè)計(jì)資料鐵山港區(qū)地處廣西南部，位于南海北部灣畔、北海市東部、鐵山港岸邊，東經(jīng)109°15109°45，北緯21°26 21

30、76;40，總面積394平方公里。東與廣西合浦縣白沙鎮(zhèn)、沙田鎮(zhèn)隔海相望，南臨北部灣，西與北海市銀海區(qū)福成鎮(zhèn)接壤，北與合浦縣閘口鎮(zhèn)、石康鎮(zhèn)相連，鐵山港地處廣西沿?！敖鹑恰?。鐵山港區(qū)距北海市近40公里，距合浦縣城廉州鎮(zhèn)40多公里，距自治區(qū)首府南寧市250公里，距廣東省湛江市約150公里，距海南省首府?？谑?24海里。2.1 氣象2.1.1 氣溫根據(jù)19541983年觀測資料統(tǒng)計(jì)：多年平均氣溫：22.6歷年極端高溫：37.1（1963年9月6日）歷年極端低溫：-0.8（1975年12月19日）7月份平均氣溫：28.71月份平均氣溫： 降雨根據(jù)1954年1983年觀測資料統(tǒng)計(jì)：多年

31、平均降雨量：1682.7mm歷年最大降雨量：2211.2mm（1971年）歷年最小降雨量：849.1mm（1962年）日降雨量25mm，平均每年出現(xiàn)19d。2.1.3 霧北海地區(qū)霧主要出現(xiàn)在春季，尤以三月份霧日最多，出現(xiàn)時間一般從02h開始，09h結(jié)束，水平能見度100800m，根據(jù)1954年1983年觀測資料統(tǒng)計(jì)：多年平均霧日數(shù)：13.2d歷年年最多霧日數(shù)：24d（1966年、1969年）歷年年最少霧日數(shù)：4d（1977年）2.1.4 風(fēng)況1、風(fēng)況根據(jù)北海市氣象站統(tǒng)計(jì)資料（見表4.11），北海地區(qū)風(fēng)向季節(jié)性變化顯著，冬季盛行偏北風(fēng)，夏季盛行東南風(fēng)。全年常風(fēng)向?yàn)檎保纬ｏL(fēng)向?yàn)闁|南偏東，頻率分

32、別為22.1和10.8；頻率加權(quán)年平均風(fēng)速為3.0米/秒。強(qiáng)風(fēng)向?yàn)闁|南，最大風(fēng)速29米/秒，次強(qiáng)風(fēng)向?yàn)闁|南偏東，最大風(fēng)速為21米/秒，根據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，每年風(fēng)力6級的出現(xiàn)天數(shù)：平均11.8天，最多25天，最少3天。本區(qū)風(fēng)向季節(jié)性變化顯著，冬季多為偏北風(fēng)，夏季多為東南風(fēng)。表21 北海站累年各方向頻率、平均風(fēng)速及最大風(fēng)速統(tǒng)計(jì)表(19701982年)方向項(xiàng)目NNNENEENEEESESESSESSSWSWWSWWWNWNWNNWC頻 率（）3.75.3平均風(fēng)速（m/s）3.

33、最大風(fēng)速（m/s）151412122021291518102088101313另據(jù)潿洲站19561975年實(shí)測資料統(tǒng)計(jì)（表4.12），常風(fēng)向?yàn)镹NE向，頻率為14，次常風(fēng)向?yàn)镋SE向和N向，頻率分別為13和12。頻率加權(quán)年平均風(fēng)速為5.1米/秒。強(qiáng)風(fēng)向?yàn)闁|南向，最大風(fēng)速40米/秒。表22 潿洲島站累年各方向頻率、平均風(fēng)速及最大風(fēng)速統(tǒng)計(jì)表(19561975年)方向項(xiàng)目NNNENEENEEESESESSESSSWSWWSWWWNWNWNNWC頻率（）12146681397652111121平均風(fēng)速（m/s）

34、2.0最大風(fēng)速（m/s）2823162020184036202420924281425北海港風(fēng)玫瑰圖如下： N2、臺風(fēng)北海夏、秋兩季受臺風(fēng)影響，每年發(fā)生2次，臺風(fēng)由南海進(jìn)入北部灣時，因受到海南島與雷州半島的阻擋，風(fēng)力減弱，一般為56級，10級以上少見，其延時24小時左右。2.1.5 濕度據(jù)1954年1983年資料統(tǒng)計(jì)：累年年平均相對濕度：81累年年最小相對濕度：5累年年最低平均相對濕度：75累年年最高平均相對濕度：842.2 水文2.2.1 潮汐1、各基準(zhǔn)面之間的關(guān)系鐵山港區(qū)驗(yàn)潮站設(shè)在鐵山港灣中部西岸石頭埠，各水準(zhǔn)點(diǎn)之間的關(guān)系如下圖所示，2

35、、潮型及潮位特征值鐵山港內(nèi)的長期驗(yàn)潮站有石頭埠站，地理坐標(biāo)21°36N，109°06E，由廣西水文總站設(shè)立。鐵山港灣口西側(cè)的營盤和東側(cè)的草潭及沙田有短期潮位觀測資料。此外，距鐵山灣口門外約60km的潿洲島海洋站也有長期驗(yàn)潮資料。北部灣是世界上典型的全日潮海區(qū)之一，鐵山港位于北部灣的東北部，從其潮汐特征數(shù)來看，K=（HK1+HO1）/HM2=3.29，表明本港區(qū)的潮汐類型與北部灣其它海區(qū)略有不同，屬不正規(guī)日潮。本區(qū)的潮汐作用較強(qiáng)，是華南沿海潮差最大的海區(qū)之一。潮波自灣外向鐵山港內(nèi)傳播時，由于受地形影響，潮波發(fā)生變形，潮差沿程遞增，而潮汐類型由灣外海區(qū)的正規(guī)日潮（每天一漲一落）

36、向?yàn)硟?nèi)的不正規(guī)日潮過渡（大潮汛時每天一漲一落，小潮汛時每天兩漲兩落）。根據(jù)中國科學(xué)院南海海洋研究所1992年12月2631日同步驗(yàn)潮資料分析，營盤K=4.53，草潭K=4.11，石頭埠K=3.67。實(shí)測資料表明，最大流速發(fā)生在高潮位前后23小時，說明本港區(qū)的潮波屬于以駐波為主，略具前進(jìn)波性質(zhì)的合成潮波。鐵山港區(qū)為非正規(guī)全日潮，其從理論深度基準(zhǔn)面起算的潮位特征值為：歷年最高潮位：6.31米歷年最低潮位： 0.09米多年平均高潮位：4.28米多年平均低潮位：1.80米多年潮位：3.00米多年平均潮差：2.45米歷年最大潮差：6.25米（1986年7月21日）日潮平均漲潮歷時：8小時5分鐘日潮平均落

37、潮歷時：6小時25分鐘設(shè)計(jì)高水位： 5.41m （潮峰累積頻率10）設(shè)計(jì)低水位： 1.13m （潮谷累積頻率90）極端高水位： 6.86m （重現(xiàn)期為50年一遇）極端低水位： 0.46m （重現(xiàn)期為50年一遇）表23 鐵山港區(qū)乘潮水位保證率（）102030405060708090水位1小時5.415.164.984.744.494.123.683.282.912小時5.265.064.874.634.394.013.563.212.853小時5.074.854.694.484.223.853.443.092.784小時4.834.634.484.294.023.653.292.972.672.

38、2.2 波浪鐵山港區(qū)沒有進(jìn)行過波浪觀測。本海區(qū)由于受雷州半島掩護(hù)，波浪強(qiáng)度不大，對港區(qū)有影響的主要是SSW、SSE和S向的波浪。根據(jù)潿洲島的長期海浪觀測資料，港區(qū)波浪以風(fēng)浪為主，較大的波浪都是由臺風(fēng)或強(qiáng)季風(fēng)造成的。據(jù)潿洲島的波浪推算表明，港區(qū)水域泊穩(wěn)條件良好，灣口西側(cè)大牛石區(qū)域H1/102.0米的天數(shù)平均每年2天，H1/101.5米的天數(shù)平均每年5天。表24 鐵山港區(qū)50年一遇波浪要素波浪要素位置H1（m）H4（m）H13（m）H（m）T（m）L（m）波向?yàn)晨跂|側(cè)1.87.856SSW灣口西側(cè)4.03.53.02.17.860SSW灣中部1.37.970S灣

39、頂1.25.344SSE2.2.3 潮流鐵山港區(qū)受地形限制，形成往復(fù)型潮流，漲潮流向北，落潮流向南，港灣內(nèi)的天然航槽有兩條，即東航槽和西航槽，東槽實(shí)測最大落潮流速0.82m/s。灣內(nèi)實(shí)測余流很小，為1.79.4cm/s。最大流速出現(xiàn)在高潮平潮前后23h，東槽平均落潮流速略大于西槽，而西槽平均漲潮流速略大于東槽，這說明東槽落潮流稍占優(yōu)勢。根據(jù)天津大學(xué)1978年8月1323日在石頭埠南1250m處斷面觀測結(jié)果，其平均納潮量1.9億立方米，最大納潮量為3.76億立方米。2.2.4 泥沙鐵山灣內(nèi)沒有大河注入，因而徑流影響甚小，據(jù)19831985年廣西海岸帶調(diào)查資料，其含沙量，洪季灣內(nèi)

40、為0.01kg/m3。灣口為0.05kg/m3，漲落潮表底層相差甚微，枯季灣內(nèi)為0.0070.017kg/m3，灣口為0.0010.005kg/m3，漲潮表底層相差甚小，落潮期灣底表底層相差較大。鐵山灣為臺地溺谷海灣，其周圍有一些小溪注入，其中較大者流入丹兜港的白沙河，流域面積644.25km2，河長83.227km，其徑流深長1150mm，據(jù)此算得年平均徑流量7.4×1億m3；根據(jù)鄰區(qū)（南流江）侵蝕模數(shù)，估計(jì)白沙河年輸沙1618萬t。此外還有公館河、閘利河、白坭江，其流域面積分別為10km2、57.7km2和74.7km2，也能為海灣提供少量泥沙。估計(jì)整個海灣陸域集水范圍每年能提供

41、的泥沙約30萬t。根據(jù)天津大學(xué)水港教研室利用北海南漫1977年1月l2月波浪觀測資料計(jì)算出北海南漫漁業(yè)基地（或鐵山灣口）自西向東的沿岸輸沙率為5.728.59萬m3/a。由于鐵山港陸域供沙及波浪沿岸輸沙量甚少，因此，潮汐通道的地形歷來比較穩(wěn)定，根據(jù)19661982年平面圖水深資料對比，通道平面形態(tài)沒有大的變化。根據(jù)中科院南海所的估算，鐵山港區(qū)航道、港池開挖后的年回淤強(qiáng)度在0.2m/a以下，外航道需開挖部分的年回淤強(qiáng)度小于0.1m/a。2.3 工程地質(zhì)2.3.1 地質(zhì)特征概述據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料、地質(zhì)調(diào)查及鉆探揭示，勘察場地未見區(qū)域性斷裂構(gòu)造及破碎帶存在，環(huán)境歷史沿革無重大地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動，區(qū)域地質(zhì)穩(wěn)定。

42、項(xiàng)目建設(shè)地內(nèi)發(fā)現(xiàn)的地層可分為兩大地層，分別為第四系海相沉積層和上第三系瀉湖相沉積層。區(qū)域地質(zhì)資料顯示，下伏地層為石炭系灰?guī)r。1、第四系海相沉積層（Qm）該層主要的巖性有砂、砂混淤泥等，灰白、灰黃色，以礫砂、粗砂、中砂為主，一般混有貝殼碎屑，局部混淤泥，松散狀，抽取進(jìn)尺快。分布于海底淺表，厚度一般36m。地層編號為。2、上第三系瀉湖相沉積層（N）該層主要的巖性有粘土、粘土混砂、砂、砂混粘土、粉土等，以粘土為主，各層以互層、夾層或透鏡體的形式分布。在本次勘察的鉆探深度內(nèi)未鉆穿該層，厚度大于80m。按土的工程性質(zhì)劃分為5個單元土體，編號為、，分別描述如下：1）粘土：灰灰白色，局部桔黃色，一般呈硬塑堅(jiān)

43、硬狀，成分以高嶺石、石英、絹云母為主，粘性強(qiáng)，韌性、干強(qiáng)度高，屬含粉砂、含砂固結(jié)粘土，未完成巖化，部分堅(jiān)硬狀粘土略具半成巖特征，不透水。該層夾有砂層及粉土，砂層和粉土多為含水層，故夾層接觸面附近的粘土因受水的軟化作用影響多呈可塑狀。該層厚度較大，分布較廣。2）粘土混砂：其特征與粘土相似，硬塑堅(jiān)硬狀，因砂含量不同，粘性有所減弱，韌性有不同程度下降，屬不透水弱透水層。該層亦夾有砂層及粉土，砂層和粉土多為含水層，故夾層接觸面附近的粘土因受水的軟化作用影響多呈可塑狀。3）砂類土：按顆粒組成不同，分為粉砂、細(xì)砂、中砂、粗砂和礫砂，以灰黃色為主，部分為淺黃、淺灰色等，成分以石英為主，分選性好，無膠結(jié)，透水

44、強(qiáng)透水。受沉積歷史環(huán)境差異影響，各砂層的密實(shí)程度差異大，呈稍密密實(shí)狀。該層多以夾層的形式分布于粘土層之中，厚度一般0.55m，局部厚達(dá)十余米，局部為透鏡體。4）砂混粘土：其特征與砂層相似，因粘土含量不同，具有一定粘結(jié)力，透水性較砂層差，透水弱透水，同樣受孔隙水壓力差異影響，密實(shí)度為松散中密狀。5）粉土：灰色，可塑狀，粉粒、粘粒成分分布不均勻，粘性差、無膠結(jié)，透水，分布不連續(xù)。2.3.2 巖土物理力學(xué)指標(biāo)表2-5 各巖土層力學(xué)參數(shù)推薦值地層編號容許承載力(kPa)抗剪強(qiáng)度基床摩擦系 數(shù)k樁側(cè)極限摩 阻 力qf(kPa)樁端極限阻力qR(kPa)水下休止角（°）c (kPa)（°

45、;）松散砂、砂混淤泥1200204031硬塑堅(jiān)硬粘土42050100.40956000硬塑堅(jiān)硬粘土混砂42035150.40956000稍密砂12500350.4545500032中密實(shí)砂24200400.5560650032中密實(shí)砂混粘土4005300.50506000可塑狀粉土2005250.30402500注：1、推薦的巖土力學(xué)參數(shù)系根據(jù)室內(nèi)巖土試驗(yàn)成果及經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)并結(jié)合鉆探情況綜合確定。2、樁側(cè)極限摩阻力及樁端極限阻力適用于預(yù)制混凝土擠土樁。2.3.3 基礎(chǔ)適宜性1、第四系海相沉積層為松散軟弱層，不能作為基礎(chǔ)持力層。2、上第三系粘土、粘土混砂層具有較高的承載力，層厚足夠大時，可以作為重力

46、式基礎(chǔ)的持力層。3、上第三系砂、砂混粘土層因密實(shí)程度差異大，相應(yīng)的承載力及變形特性存在較大差異，需視具體層位區(qū)別對待。密實(shí)砂層具有較高承載力，沉降變形小，可作為重力式基礎(chǔ)的持力層；稍密中密狀砂層承載力較低，受到基礎(chǔ)附加壓力作用將產(chǎn)生較大固結(jié)沉降，因此不應(yīng)未經(jīng)處理就直接作為重力式基礎(chǔ)的持力層。2.4 地震根據(jù)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖（GB183062001）劃分，本區(qū)地震基本烈度為度。第三章 平面布置3.1 工程規(guī)模本工程將在廣西北海鐵山港區(qū)擬建一個十萬噸級的件雜貨碼頭。3.2 總平面布置原則根據(jù)海港工程總體設(shè)計(jì)規(guī)范（JTS165-2013），港口總平面布置應(yīng)符合以下原則：（1

47、） 港口應(yīng)按客運(yùn)量、吞吐量、貨種、流向、集疏運(yùn)方式、自然條件、安全和環(huán)保等因素，合理地劃分港區(qū)。（2） 在布置港區(qū)時，應(yīng)考慮風(fēng)向及水流流向的影響。對大氣環(huán)境有較大污染的港區(qū)宜布置在港口全年強(qiáng)風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)；對水環(huán)境有嚴(yán)重污染的港區(qū)或危險品港區(qū)宜布置在港口的下游，并與其它碼頭或港區(qū)保持一定的安全距離。（3） 港區(qū)總平面布置，應(yīng)根據(jù)港口總體布局規(guī)劃，結(jié)合裝卸工藝要求，充分利用自然條件，遠(yuǎn)近結(jié)合、合理布置港區(qū)的水域、陸域，并應(yīng)符合下列要求：裝卸作業(yè)對大氣環(huán)境產(chǎn)生較大污染的貨種的泊位，應(yīng)布置在港區(qū)常風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)；裝卸作業(yè)對水環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重污染的貨種的泊位，應(yīng)布置在港區(qū)的下游岸段，并應(yīng)注意水流流向的影響。順

48、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形等高線布置。并應(yīng)考慮碼頭建成后對防洪、水流改變、河床沖淤變化及岸坡穩(wěn)定的影響。碼頭前應(yīng)有可供船舶運(yùn)轉(zhuǎn)的水域。港區(qū)陸域平面布置和豎向設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)裝卸工藝方案，港區(qū)自然條件，安全、衛(wèi)生、環(huán)保、防洪、拆遷、土石方工程量和節(jié)約用地等因素合理確定，并應(yīng)與城市規(guī)劃和建港的外部條件相協(xié)調(diào)。（4） 港口水域包括碼頭前停泊水域、回旋水域、進(jìn)港航道和錨地等，可根據(jù)具體情況組合設(shè)置或單獨(dú)設(shè)置。（5）改建、擴(kuò)建港區(qū)的總平面布置，應(yīng)與原有港區(qū)相協(xié)調(diào)，充分、合理地利用原有設(shè)施，并應(yīng)考慮減少建設(shè)過程中對原有港區(qū)生產(chǎn)的影響。3.3 設(shè)計(jì)船型根據(jù)世界雜貨船隊(duì)的發(fā)展趨勢、參

49、考周邊港口雜貨船到港現(xiàn)狀，鐵山港區(qū)到港的主流船型為1000030000載重噸級。參考海港工程總體設(shè)計(jì)規(guī)范（JTS165-2013）附錄A選取十萬噸級的雜貨船的設(shè)計(jì)船型尺度，總長250m，型寬43m，滿載吃水14.5m。表3-1 雜貨船設(shè)計(jì)船型尺度船舶噸級DWT（t）總長L（m）型寬B（m）型深H（m）滿載吃水T（m）10萬2504320.314.53.4 工程作業(yè)條件按照碼頭前沿船舶作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀粭l件和實(shí)測風(fēng)、雨、霧、雷、波浪等影響因素等資料統(tǒng)計(jì)，并扣除各種因素相互作用扣除的影響天數(shù)后，船舶作業(yè)天數(shù)確定為320天。3.5 總體尺度3.5.1 單個泊位的年通過能力參考海港工程總體設(shè)計(jì)規(guī)范（JTS165-2013），單個泊位的年通過能力（t）和泊位數(shù)的的計(jì)算公式為： 式（3-1） 式（3-2） 式（3-3）式中：泊位年通過能力（t）；T：年日歷天數(shù)，取 365 天；G：設(shè)計(jì)船型的實(shí)際載貨量（t），取 10*80%=8萬噸；：裝卸一艘設(shè)計(jì)船型所需的時間（h）；p：設(shè)計(jì)船時效率（t/h），取100；：晝夜小時數(shù)，取 24h；：晝夜非生產(chǎn)時間之和（h