【正文】 按照《重力式碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》（JTS16722009）[5]： （621） （622）式中，、：地基表面的最大和最小應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）；：基底實(shí)際受壓寬度（m），當(dāng)時，當(dāng)時，；：拋石水下重度標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m3），（kN/m3）；：拋石基床厚度（m），m。m/m）。拋石基床部分的水下自重力標(biāo)準(zhǔn)值為：（kN/m）基床前的被動土壓力抗力標(biāo)準(zhǔn)值為：（kN），由堆貨荷載產(chǎn)生的主動土壓力為主導(dǎo)可變作用時，抗滑穩(wěn)定性按下式驗(yàn)算：（65），當(dāng)堆貨荷載產(chǎn)生的土壓力為主導(dǎo)可變作用時，抗滑穩(wěn)定性按下式驗(yàn)算：（66），當(dāng)波浪力為主導(dǎo)可變作用時，抗滑穩(wěn)定性按下式驗(yàn)算：（67），按《防波堤設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》（JTJ29898）[6]： （68）沿基床底面的抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算見附錄表2。m/m）（kN），如表511，本設(shè)計(jì)為海船碼頭，取 [2]。（kPa）（kPa）堆貨荷載引起的水平作用：（kN/m）堆貨荷載引起的豎向荷載：（kN/m）堆貨荷載對前趾點(diǎn)傾覆力矩：（kN土壓力引起的水平作用：（kN/m）土壓力引起的豎向作用：（kN/m）土壓力引起的傾覆力矩：（kN（一）結(jié)構(gòu)自重力圖55 極端高水位作用分布圖（尺寸單位：m；作用單位：kPa）計(jì)算結(jié)果見表51?；鄣牡讓捈斑吰缕露萚5]：對于暗基床，拋石基床設(shè)在開挖的基槽內(nèi)，基槽的底寬可根據(jù)基床應(yīng)力擴(kuò)散的范圍來確定，但不應(yīng)小于建筑物底寬加兩倍基床厚度。沉箱寬度主要由碼頭的水平滑動及傾覆的穩(wěn)定性和基床及地基的承載力確定，（包括前趾和后趾各1m的懸臂）。碼頭前沿設(shè)置專用管溝，用來放置船舶供水與供電的水管和電纜，重力式碼頭有較大的實(shí)體胸墻，可把管溝設(shè)在胸墻內(nèi)。根據(jù)船舶寬度與裝載量可選擇巴拿馬型集裝箱裝卸橋，具體性能指標(biāo)與與荷載指標(biāo)見表46。綜合以上各值，得m。根據(jù)規(guī)范規(guī)定，集裝箱碼頭的陸域縱深不得小于500m[1]，則碼頭陸域縱深取為550m。（二）總平面布置與當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件相適應(yīng)，結(jié)合岸線資源使用現(xiàn)狀，遠(yuǎn)近結(jié)合并留有發(fā)展余地。作用在碼頭上的荷載分為永久作用和可變作用，永久作用為沉箱自重作用、墻后填料產(chǎn)生的土壓力作用、貯倉壓力；可變作用為由碼頭面堆貨荷載和流動機(jī)械荷載產(chǎn)生的土壓力作用、船舶系纜力、波浪力。在攔門沙壩區(qū)，由于沙壩組成物質(zhì)顆粒較粗，故需有5級以上的波浪方可導(dǎo)致泥沙強(qiáng)烈活動和顯著輸移，因此只有在強(qiáng)臺風(fēng)過境，出現(xiàn)大風(fēng)浪時，在大波浪強(qiáng)烈掀動和沖擊下，使航道產(chǎn)生邊坡座淤和相當(dāng)數(shù)量漂沙落淤。防城河為山溪性河流，多年平均流量為55m2/s，由于流域范圍地處廣西暴雨區(qū)，山洪爆發(fā)時含沙量劇增，故對防城港區(qū)及航道淤積有一定影響。錘擊易碎，巖芯干燥易裂?！?，～。白龍尾海洋站位于白龍尾半島南端，坐標(biāo)為北緯，東經(jīng)，采用岸用測波儀測波。表23 各向最大風(fēng)速、平均風(fēng)速和頻率方向平均風(fēng)速（m/s）最大風(fēng)速（m/s）頻率（﹪）方向平均風(fēng)速（m/s）最大風(fēng)速（m/s）頻率（﹪）NSSWNNE27SW20NE15WSW14ENE13W20E36WNW13ESENW14SE24NNW16SSE18CS20防城港所處地區(qū)的潮汐屬正規(guī)全日潮。港區(qū)無長期氣象觀測資料，現(xiàn)港區(qū)氣象觀測站建于1991年5月，觀測年限短，不足以反映港區(qū)的氣象情況，考慮建港的需要，現(xiàn)采用港區(qū)西南約16km的白龍尾氣象站觀測資料，該站位于白龍尾半島南端海邊，地理坐標(biāo)為東經(jīng)，北緯，據(jù)分析，對于港區(qū)的氣象情況有良好的代表性。然后在此基礎(chǔ)上繪制碼頭總平面布置圖。其擁有20萬噸級礦石碼頭和西部地區(qū)唯一的專業(yè)集裝箱碼頭等一批現(xiàn)代化大型港口設(shè)施設(shè)備，可建萬噸級以上泊位200多個。而11月至翌年3月，%，其中以2月份降水量最少。由于河床地勢平緩，入?？诹饔蛎娣e寬廣，流速極緩慢；防城河只有在臺風(fēng)影響的短短幾天內(nèi)，對海流造成一些影響，其余的時間都是風(fēng)平浪靜，對海流的影響甚微，即防城港的潮流在海流中占主導(dǎo)地位。涌浪全年都有出現(xiàn)，涌浪向大多為SE和S向，都以風(fēng)、涌混合浪型式出現(xiàn)，不存在純涌浪。中厚～厚層狀構(gòu)造。根據(jù)科學(xué)院海岸研究所、廣西規(guī)劃院推算防城河每年平均輸沙量為20萬t。材料重度標(biāo)準(zhǔn)值見表25。綜合各種條件，選擇了經(jīng)濟(jì)且便于施工的重力式沉箱結(jié)構(gòu)作為碼頭的基本結(jié)構(gòu)。10000DWT集裝箱船型見表41：表41 10000t集裝箱船型總長L型寬B型深H滿載吃水T141m港口碼頭作業(yè)天氣條件標(biāo)準(zhǔn)如下：風(fēng)：≤6級雨：降水量≤25mm/日或≤霧：能見度≥1km浪：橫浪H1/10，順浪根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)，影響作業(yè)天數(shù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表42。綜合以上各值，得m。)371014由于不考慮橫流的作用影響，故，則m。船舶?？看a頭，需要用船纜將船舶系靠在碼頭上，以便于安全作業(yè)。適用條件：地質(zhì)條件較好、有大量砂石料的地方。前后趾上底寬≥500mm，取700mm，下底寬取1000mm。本工程基槽邊坡的坡度取為1：1。表53 設(shè)計(jì)低水位下自重計(jì)算表計(jì)算項(xiàng)目構(gòu)件尺寸重度（kN/m3）自重力G (kN)對前趾力臂X（m）穩(wěn)定力矩 M（kNm/m）4）極端低水位：（kPa）（kPa）（kPa）（kPa）（kPa）土壓力引起的水平作用： （kN/m）土壓力引起的豎向作用：（kN/m）土壓力引起的傾覆力矩：（kN解得：m。由《港工建筑物》附錄A：我國常用橡膠護(hù)舷性能表（沈陽膠管廠），查得符合條件的護(hù)舷為H1000標(biāo)準(zhǔn)型鼓型護(hù)舷，其指標(biāo)為：吸能量kN/m，反力kN。m/m）（四）施工期沉箱沉放時面板所受水壓力計(jì)算根據(jù)表中沉箱自重力計(jì)算的結(jié)果得：（kN）倉格加水重力：沉箱沉放時受到浮力：（kN）則沉箱中加水高度（m），沉箱剛好與基床頂面接觸，此時箱壁受到的水壓力最大。m）；：碼頭面上可變作用所產(chǎn)生的土壓力的豎向分力標(biāo)準(zhǔn)值對計(jì)算面前趾的穩(wěn)定力矩（kNm/m）（kN圖62 沉箱箱壁計(jì)算圖式（mm）（a）以下區(qū)段；（b）以上區(qū)段，按四邊固定的板計(jì)算，墻趾可按懸臂板計(jì)算。m/m）（kN基床頂面應(yīng)力主要是由各種豎向力產(chǎn)生的。根據(jù)《重力式碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》（JTS16722009）：（一）沿基床頂面的抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算[5]：，由堆貨荷載產(chǎn)生的主動土壓力為主導(dǎo)可變作用時，抗滑穩(wěn)定性按下式驗(yàn)算： （61），當(dāng)堆貨荷載產(chǎn)生的土壓力為主導(dǎo)可變作用時，抗滑穩(wěn)定性按下式驗(yàn)算： （62），當(dāng)波浪力為主導(dǎo)可變作用時，抗滑穩(wěn)定性按下式驗(yàn)算： （63）式中，：結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，建筑物安全等級為Ⅱ級，取；：土壓力的分項(xiàng)系數(shù)，按表61取值；：碼頭建筑物在計(jì)算面以上永久作用所產(chǎn)生總主動土壓力的水平分力標(biāo)準(zhǔn)值（kN）；：碼頭建筑物在計(jì)算面以上永久作用所產(chǎn)生總主動土壓力的豎向分力標(biāo)準(zhǔn)值（kN）；：碼頭面上的可變作用在計(jì)算面以上產(chǎn)生的總主動土壓力的水平分力標(biāo)準(zhǔn)值（kN）；：碼頭面上的可變作用在計(jì)算面以上產(chǎn)生的總主動土壓力的豎向分力標(biāo)準(zhǔn)值（kN）；：作用效應(yīng)組合系數(shù)，；：波浪水平力分項(xiàng)系數(shù)，按表61取值；：波谷作用時，計(jì)算面以上總水平波壓力的標(biāo)準(zhǔn)值（kN）；：波浪浮托力分項(xiàng)系數(shù)，按表61取值；：波谷作用時，作用在計(jì)算底面上的波浪浮托力的標(biāo)準(zhǔn)值（kN）；：自重力分項(xiàng)系數(shù)，；：作用在計(jì)算面上的結(jié)構(gòu)自重力的標(biāo)準(zhǔn)值（kN）；：沿計(jì)算面的摩擦系數(shù)設(shè)計(jì)值，按照《重力式碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》（JTS16722009）；：結(jié)構(gòu)系數(shù)，不考慮波浪作用，取，考慮波浪作用，取。mm所以墻前產(chǎn)生立波。m/m）裝卸橋前輪產(chǎn)生豎向作用和穩(wěn)定力矩分別為：（kN/m）（kN表56 前倉貯倉壓力計(jì)算表 Z（m）貯倉壓力（kPa）040440[5]根據(jù)土壓力的知識分析可以得出，在極端高水位、設(shè)計(jì)高水位和設(shè)計(jì)低水位三種水位時，設(shè)計(jì)低水位產(chǎn)生的貯倉壓力最大，故只計(jì)算在設(shè)計(jì)低水位情況下，倉格填料產(chǎn)生的貯倉壓力。碼頭后填料為塊石，根據(jù)《重力式碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》（JTS16722009）：主動土壓力系數(shù)： （51）則沉箱頂面以下考慮根據(jù)《重力式碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》（JTS16722009），查得=：水平土壓力系數(shù)：豎向土壓力系數(shù)：土壓力標(biāo)準(zhǔn)值： （52） （53）式中，：第層土表的土壓力水平分力（kPa）；：第層土底的土壓力水平分力（kPa）；：第層土的重度（kN/m3）；：第層土的高度（m）；。為保證施工的順利進(jìn)行，具體尺寸見圖53。暗基床適用于原地面水深小于碼頭前設(shè)計(jì)水深。本碼頭設(shè)計(jì)采用的是沉箱結(jié)構(gòu)，同其他結(jié)構(gòu)相比較，沉箱結(jié)構(gòu)具有施工速度快，水下工程量少，結(jié)構(gòu)整體性和抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)。在后面的計(jì)算中可以計(jì)算得出系纜力kN，所以選用柱高mm，帽高mm，柱徑mm，帽寬mm的65噸級全擋檐型系船柱。近似取為166m。本設(shè)計(jì)為有掩護(hù)的水域，港作拖船條件較好，可借岸標(biāo)定位，根據(jù)規(guī)范，船舶回旋圓直徑為m。[1]：1）集裝箱碼頭年泊位通過能力計(jì)算[1]： （42） （43）式中，：集裝箱碼頭泊位年通過能力（TEU）；：泊位年運(yùn)營天數(shù)（d），取331天；：泊位有效利用率（%），?。唬涸O(shè)計(jì)船時效率（TEU/h）；：集裝箱船單船裝卸箱量（TEU），取TEU；：晝夜裝卸作業(yè)時間（h），取h；：船舶的裝卸輔助作業(yè)及船舶靠離泊時間之和（h），取h；：晝夜小時數(shù)（h），取h；：岸邊集裝箱裝卸橋配備臺數(shù)，??；：岸邊集裝箱裝卸橋臺時效率（自然箱/h），?。ㄗ匀幌?h）；：集裝箱標(biāo)準(zhǔn)箱折算系數(shù)，??；：岸邊集裝箱裝卸橋同時作業(yè)率（%），??；：裝卸橋作業(yè)倒箱率（%），取。為了滿足運(yùn)輸發(fā)展的要求，促進(jìn)港口的發(fā)展，有利于港口的合理布局，為港口營運(yùn)創(chuàng)造更大的社會及經(jīng)濟(jì)效益，新建泊位是非常重要的。雨季山洪爆發(fā)時，防城河入灣水沙劇增，其中細(xì)顆粒懸移物質(zhì)擴(kuò)散交遠(yuǎn)，較多的落淤在仙人橋和牛頭嶺之間水域內(nèi)，其余落淤在牛頭、西賢航道段，有的甚至達(dá)到攔門沙航道段。灣口朝南，縱深約15km，水域面積（高潮線）約為146km2。巖石多風(fēng)化呈堅(jiān)硬～硬塑土狀，鉆探進(jìn)尺快，擾動后巖石易成可塑粘土狀。細(xì)～粗砂層含水量飽和，密室度一般為稍密，局部呈中密狀，部分含淤泥較多而呈松軟狀。唯有SSWSSSE方向。全年常風(fēng)向?yàn)镹NE，%，次常風(fēng)向?yàn)镾SW，%。根據(jù)自然條件和相關(guān)規(guī)范，設(shè)計(jì)碼頭尺寸、船型、堆場面積，以滿足吞吐量要求。集裝箱碼頭工程設(shè)計(jì)集裝箱碼頭工程設(shè)計(jì)防城港是我國沿海12個主樞紐港之一，是我國重要的鐵礦石、建材及煤炭等重要戰(zhàn)略物資的中轉(zhuǎn)基地。[1] （JTJ21199）[2] （JTS14412010）[3] （JTJ21598）[4] （JTJ21398）[5] （JTS16722009）[6] （JTJ29898）[7] （JTJ26798）[8] （JTS14712010）[9] （JTJ22598）[10] （JTJ2972001）[11] [12] （JTS 16522009）[13] （JTJ3002000）[14] （JTJ2752000）[15] （JTJ23194）[16] （JTJ24097）[17] （JTJ22198）[18] （上冊）[19] （中冊）[20] （下冊）[1]《港口平面布置與規(guī)劃》[2]《港工建筑物》[3]《土力學(xué)》擬建一集裝箱碼頭。本港區(qū)屬季風(fēng)性地區(qū)，冬季多偏北風(fēng)，夏季多偏南風(fēng)，春秋季風(fēng)是南北風(fēng)系轉(zhuǎn)換季節(jié)。并且NE側(cè)當(dāng)碼頭建成時形成陸域，波浪被擋。地層由上到下為：1）全新統(tǒng)海陸交互沉積層第一層：中～粗砂混深灰色淤泥，局部為礫砂、混貝殼碎屑，淤泥含水量大，呈流塑～軟膠狀。1）強(qiáng)風(fēng)化層泥巖：礦物已強(qiáng)烈風(fēng)化，巖石結(jié)構(gòu)、夠造基本保留。、地貌及泥沙運(yùn)動防城灣三面丘陵環(huán)抱，東為企沙半島，西為白龍尾半島。顯著的泥沙運(yùn)移主要發(fā)生在雨季防城河山洪爆發(fā)以及臺風(fēng)影響時，泥沙運(yùn)動有明顯的季節(jié)性。第三章 設(shè)計(jì)成果第三章 設(shè)計(jì)成果防城港位于我國南海北部灣，廣西境內(nèi)防城灣內(nèi)，按照設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)了10000噸級的1號集裝箱泊位。防城港是西部第一大港，其運(yùn)輸腹地廣大，運(yùn)量穩(wěn)定增加。：考慮裝卸橋軌距為16m，前軌距碼頭前沿3m，后軌外吊臂外伸距為10m，考慮行車道路的寬度，碼頭前沿作業(yè)地帶的寬度取為45m[1]?；匦虻某叨葢?yīng)考慮當(dāng)?shù)仫L(fēng)、浪、流等條件和港作拖船配備、定位標(biāo)志等因素。綜上