【正文】 3萬噸級集裝箱碼頭設(shè)計畢業(yè)論文目 錄摘 要 1ABSTRACT 2第1章 概 述 3 工程概況 3 設(shè)計依據(jù) 3 設(shè)計范圍 4 設(shè)計題目 4第2章 自然條件 5 地形、地貌 5 工程地質(zhì) 5 地質(zhì)特征概述 5 港區(qū)地質(zhì)分層及物理力學(xué)指標(biāo) 5 水文 7 波浪 8 地震 8第3章 貨運量和船型 9 船型資料 9 吞吐量資料 9第4章 總平面布置 10 總平面布置原則 10 泊位數(shù)確定 10 集裝箱碼頭 10 鋼鐵碼頭 11 水泥化肥碼頭 13 糧食碼頭 13 金屬、非金屬礦石碼頭 13 其他件雜貨 14 碼頭平面布置 14 水域布置 14 陸域布置 16第5章 裝卸工藝 22 選型配備原則 22 裝卸工藝流程設(shè)計 22 集裝箱泊位機械數(shù)量 22 集裝箱裝卸橋數(shù)目 22 集裝箱牽引車數(shù)目 23 集裝箱半掛車數(shù)目 23 輪胎式龍門吊數(shù)目 23第6章 沉箱碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計 25 設(shè)計依據(jù) 25 沉箱碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算 26 沉箱尺寸的確定 26 作用分類及標(biāo)準(zhǔn)值計算 26第7章 碼頭穩(wěn)定性和基床承載力驗算 42 作用效應(yīng)組合 42 碼頭沿基床頂面的抗滑穩(wěn)定性驗算 42 碼頭沿基床頂面的抗傾穩(wěn)定性驗算 44 基床承載力驗算 46 基床頂面應(yīng)力計算作用組合 46 持久組合情況一時基床頂面應(yīng)力計算 47 持久組合情況二時基床頂面應(yīng)力計算 48 短暫組合情況時基床頂面應(yīng)力計算 48第8章 碼頭結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計 50 沉箱結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算 50 配筋計算 56 裂縫寬度驗算 58參考文獻 61致 謝 62附 錄 64附錄1 外文原文 64附錄2 外文譯文 76附錄3 設(shè)計任務(wù)書 86附錄4 開題報告 89附錄5 圖紙 92III華北水利水電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計第1章 概 述 工程概況防城港是中國的深水良港；是全國25個沿海主要港口之一，中國西部地區(qū)第一大港；是東進西出的橋頭堡，西南地區(qū)走向世界的海上主門戶；是鏈接中國——東盟、服務(wù)西部的物流大平臺。防城港市地處我國大陸海岸線的最西南端，背靠大西南，面向東南亞，區(qū)位優(yōu)勢十分突出。沿海，為西南諸省市走向東南亞和世界各地提供了最便捷的出海通道。沿邊，既可與越南進行邊貿(mào)和經(jīng)濟技術(shù)合作，又為我國商品進入東南亞市場提供了便捷的陸路門戶?！鞍宋濉币詠恚莱歉鄣慕ㄔO(shè)發(fā)展速度加快，1990年，港口貨物吞吐量也只不過200多萬噸，到1996年首次突破500萬噸，之后每年躍上一個新臺階。2001年突破1000萬噸，2004年超過1600萬噸。防城港近幾年來，不斷加快專業(yè)泊位、專業(yè)庫場、專業(yè)裝卸線以及加工、包裝、配送、信息等服務(wù)設(shè)施建設(shè)。促進了港口貿(mào)易、物流業(yè)的發(fā)展，食糖、食油、豆粕、硫磷產(chǎn)品、化肥、重晶石、鐵礦交易日益活躍，初步形成食糖食油、非金屬礦、金屬礦的批發(fā)、分銷、配送市場?！岸褕?市場”格局日趨凸顯。 設(shè)計依據(jù)防城港北接黔川，西靠云南，東臨粵、瓊、港澳，南鄰北部灣，是連接中國大陸資源豐富的大西南和經(jīng)濟活躍的東南亞地區(qū)的樞紐地帶。水陸交通便利，南防高速公路直達港口，與西南公路出海大通道相連，這使得防城港可以直接與全國公路聯(lián)網(wǎng)。鐵路經(jīng)南防線、黎欽線與全國鐵路相連。特別是經(jīng)南昆線、水柏線、內(nèi)昆線抵達防城港，可大大縮短運距時空。海運開辟有聯(lián)接“珠三角”、“長三角”、環(huán)渤海灣等經(jīng)濟圈內(nèi)的國內(nèi)航線；并已與70多個國家和地區(qū)的220個港口通航，海運網(wǎng)絡(luò)覆蓋全球。集裝箱航線開辟了東南亞、東北亞、中東、歐洲、美西、美東、澳門、香港的國際直航或中轉(zhuǎn)班輪航線以及防城港—蛇口/赤灣—全球集裝箱公共快線。在防城港經(jīng)濟腹地內(nèi)，有南亞熱帶氣候資源，有農(nóng)林海洋資源和豐富的礦產(chǎn)資源，其中有50多種礦藏儲量居全國前十位。腹地資源的開發(fā)、運輸、利用，都為防城港提供了充足的貨源。 設(shè)計范圍擬建的防城港深水泊位碼頭位于防城港總體布局規(guī)劃二區(qū)內(nèi)，即東灣暗埠江口的南端，從112泊位順延建設(shè)。 設(shè)計題目廣西防城港碼頭二期工程3萬噸級集裝箱碼頭設(shè)計。107 第2章 自然條件 地形、地貌防城港所在的防城灣，三面丘陵環(huán)抱，灣口朝南，由于受地質(zhì)構(gòu)造影響及海水長期浸蝕，陸域兩翼突出，東為企沙半島，西為白龍尾半島，灣內(nèi)有東北－－西南走向的漁漫島將防城灣分成外灣、內(nèi)灣兩部分，水域呈“丫”型。白龍尾半島與漁漫島之間形成內(nèi)灣，水域面積約40km2，漁漫島與企沙半島之間形成外灣，水域面積約120km2。防城港深水泊位碼頭在防城港總體布局規(guī)劃二區(qū)內(nèi)建設(shè)，從12泊位末端往南延伸建設(shè)。岸線西面接現(xiàn)已動工興建的五萬噸級進港航道，并與該航道平行。岸線以東（后方）為退潮時淺露的沙灘。 工程地質(zhì) 地質(zhì)特征概述防城港深水泊位工程地質(zhì)鉆探共布置283個鉆孔，據(jù)鉆探揭示，場地巖土層由第四系人工堆積層（Qml）、第四系海陸交互沉積層（Qmc）、第四系殘積層（Qel）（包括人工炸礁碎渣）、侏羅系基巖（J）組成。 港區(qū)地質(zhì)分層及物理力學(xué)指標(biāo)按從上到下層序描述如下：① 第四系人工堆積層（Qml）：多為碎石，混淤泥、砂土等，為挖泥船卸土，成分為泥巖、泥質(zhì)砂巖等，已軟化，呈松散狀。進出港航道以東區(qū)域地表零星有分布，通常上覆薄層浮泥。按《疏浚巖土分類標(biāo)準(zhǔn)》（JTJ/T320－96），該層巖土類別定為11級。② 第四系海陸交互沉積層（Qmc）：按巖性可分為淤泥、粘土、砂土、碎石土四種類型，分別描述如下：（1）淤泥：部分混砂土，呈灰黑色，流塑～軟塑狀。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗實測錘擊數(shù)1～5擊。分布廣，場地各區(qū)域均有揭示，以進出港航道及以東區(qū)域分布較多，局部以透鏡體分布于砂土層中。該層巖土類別定為2級。（2）粘土：呈黃色、紫紅色，以軟塑狀為主，局部呈流塑或可塑狀。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗實測錘擊數(shù)1～9擊。常以透鏡體產(chǎn)出。該層巖土類別定為4級。（3）砂土：部分混淤泥、貝殼或卵礫石等，以灰白色為主，其次為灰黑色，多呈松散狀，局部呈稍密或中密狀。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗實測錘擊數(shù)1～14擊。平均粒徑d50=，不均勻系數(shù)CU=8,曲率系數(shù)Cc=，屬中等均勻性土。分布廣，場地各區(qū)域均有揭示，局部以透鏡體分布于淤泥層中。該層巖土類別定為8級。（4）碎石土：為卵、礫石，成分為砂巖、石英，磨圓度高，通常混砂土，局部混粘土，多呈密實狀，部分呈稍密或中密狀。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗實測錘擊數(shù)19～32擊。平均粒徑d50=，不均勻系數(shù)CU=83,曲率系數(shù)Cc=，屬不均勻性土。多分布于（Qmc）底部。該層巖土類別定為13級。③ 第四系殘積層（Qel）：按巖性可分為粘土和碎石土兩種類型，分別描述如下：（1）粘土：紫紅色或黃色，以可塑狀為主，局部呈軟塑狀。該層巖土類別定為4級。（2）碎石土：為碎石，包括風(fēng)化碎石和人工炸礁碎渣。成分為泥巖、泥質(zhì)砂巖及砂巖等，人工炸礁碎渣層多呈松散狀，其余呈中密～密實狀。該層巖土類別定為12級。 侏羅系基巖（J）：巖性有泥巖、泥質(zhì)砂巖、粉砂巖和砂巖。根據(jù)巖石極限抗壓強度劃分，除砂巖為硬質(zhì)巖外，其余為軟質(zhì)巖。根據(jù)風(fēng)化程度劃分強風(fēng)化層和中風(fēng)化層。綜合巖性、工程特性，把基巖分為三層，即三種巖土類別：（1）強風(fēng)化泥巖：紫紅色，結(jié)構(gòu)大部分破壞，鉆進快，巖芯手感軟，手可掰開，用鍬鎬可挖掘。標(biāo)貫擊數(shù)小于50擊。該層分布范圍小，厚度較薄，通常分布于基巖上層。該層巖土類別定為14級。（2）強風(fēng)化泥質(zhì)砂巖、粉砂巖、砂巖和中風(fēng)化泥巖、泥質(zhì)砂巖、粉砂巖。按風(fēng)化特征分述如下：a強風(fēng)化泥質(zhì)砂巖、粉砂巖、砂巖：結(jié)構(gòu)大部分破壞，風(fēng)化裂隙很發(fā)育，巖體破碎，鉆進稍不平穩(wěn)，巖芯易散碎，多呈碎石狀，用鎬可挖掘，但較困難。標(biāo)貫擊數(shù)大于50擊。 b中風(fēng)化泥巖：巖體完整，鉆進平穩(wěn)，巖芯呈長柱狀，手感較軟，手用力可折斷。標(biāo)貫擊數(shù)大于50擊?！?。c中風(fēng)化泥質(zhì)砂巖、粉砂巖：結(jié)構(gòu)部分破壞，裂隙稍發(fā)育，部分巖體較完整，鉆進平穩(wěn)，巖芯多呈柱狀，較硬，用力互擊方可擊斷。飽和抗壓強度1～,。平均厚度4m。該層巖土類別定為15級。（3）中風(fēng)化砂巖：結(jié)構(gòu)部分破壞，裂隙稍發(fā)育，部分巖體較完整，鉆進平穩(wěn)，進尺較慢，巖芯多呈塊狀，部分呈柱狀，堅硬，不易擊碎?！?。該層巖土類別定為16級。各土巖層物理力學(xué)指標(biāo)見下表。其中把Qmc（粘土）與Qel（粘土）、Qmc（碎石土）與Qel（碎石土）合并統(tǒng)計。表21 各土層物理力學(xué)指標(biāo) 指 參標(biāo)數(shù)土巖層名稱及編號土的密度標(biāo)準(zhǔn)值粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值水下休止角壓縮模量標(biāo)準(zhǔn)值基床摩擦系數(shù)承載力容許值鉆孔樁極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值g/cm3kPaMPakPakPakPa淤泥4713粘土11345砂土135313312050碎石土34400140基巖①35090基巖②②－1500840②－28001200基巖③15003000注：②－1包括：強風(fēng)化泥質(zhì)砂巖、粉砂巖、砂巖和中風(fēng)化泥巖； ②－2包括：中風(fēng)化泥質(zhì)砂巖、粉砂巖。 水文據(jù)防城港1976～1991年實測潮位資料統(tǒng)計，其潮位特征值如下（以理論深度基準(zhǔn)面起算，下同）：最高潮位 （）最低潮位 （）平均潮位 平均高潮位 平均低潮位 最大潮差 平均潮差 根據(jù)1981981990年潮位資料統(tǒng)計分析：設(shè)計高水位： （潮峰累積頻率10％）設(shè)計低水位： （潮谷累積頻率90％）跟據(jù)1979年～1991年的最高最低潮位系列進行分析得：極端高水位： （重現(xiàn)期為50年一遇）極端低水位： （重現(xiàn)期為50年一遇） 波浪本港無長期波浪觀測資料，港址E－N－W向為陸域所環(huán)抱，該向波浪是小風(fēng)區(qū)所生成的，其浪不大。唯有SSW－S－SSE方向，向北部灣海域敞開，外海波浪在高潮時可以越過淺灘傳至港區(qū)，因此，本港區(qū)主要受該向波浪影響。設(shè)計波浪要素，其重現(xiàn)期按50年一遇，根據(jù)南京水利科學(xué)研究院2001年10月的《防城港水域波浪計算》，設(shè)計高水位時的主波要素為：SW向： 設(shè)計高水位：H1％=，T= 極端高水位： H1％=，T= 設(shè)計低水位： H1％=，T= 地震根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011－2001）附錄A資料，防城港屬6度抗震設(shè)防烈度、設(shè)計地震第一組。 第3章 貨運量和船型 船型資料 表31 船型尺度表船型噸級DWT船長(米)船寬(米)型深(米)滿載吃水(米)雜貨1500016222雜貨2000017524雜貨3000019026集裝箱3000021730集裝箱4000027033集裝箱5000029435散貨3000019026散貨5000023032散貨7000025335 吞吐量資料表32 吞吐量一覽表貨種 吞吐量出口進口小計外貿(mào)內(nèi)貿(mào)小計外貿(mào)內(nèi)貿(mào)合計（萬噸）1370122095027015011040鋼鐵（萬噸）255520155水泥、化肥（萬噸）454545糧食（萬噸）551010452025非金屬礦石（萬噸）900900700200金屬礦石（萬噸）20020015050集裝箱（萬TEU）8其他件雜貨（萬噸）6525205403010注：1TEU按10噸進行換算。第4章 總平面布置 總平面布置原則(一) 平面布置應(yīng)以港口發(fā)展規(guī)劃為基礎(chǔ)，合理利用自然條件、遠近結(jié)合和合理分區(qū)，并應(yīng)留有綜合開發(fā)的余地。各類碼頭的布置既應(yīng)避免相互干擾，也應(yīng)相對集中，以便于綜合利用港口設(shè)施和集疏運系統(tǒng)。(二) 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，同時應(yīng)減少建設(shè)過程中對原有港區(qū)生產(chǎn)的干擾。(三) 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轉(zhuǎn)。(四) 平面設(shè)計應(yīng)考慮方便施工，并根據(jù)建設(shè)條件，注意施工場地的安排。(五) 港口建設(shè)應(yīng)考慮港口水域交通管理的必要設(shè)施，并應(yīng)留有口岸檢查和檢驗設(shè)施布置的適當(dāng)位置。 泊位數(shù)確定 集裝箱碼頭根據(jù)，集裝箱碼頭年泊位通過能力可按下式計算：) 式中 ——集裝箱碼頭泊位年通過能力（TEU）； ——泊位年營運天數(shù)（天）； ——泊位有效率（%），取50%~70%泊位；——設(shè)計船時效率（）； ——晝夜裝卸作業(yè)時間，取22h~24h； ——晝夜小時數(shù)；Q——