【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 了；由于在靠船構(gòu)件下設(shè)置靠船樁，這就大大減小了前排樁基的內(nèi)力(根據(jù)寸灘研究報(bào)告)，從而可以防范前排樁基和前排立柱的偏壓破壞。根據(jù)第三章工程估算表也可看出，本設(shè)計(jì)方案較經(jīng)濟(jì)合理。在結(jié)構(gòu)計(jì)算上，本設(shè)計(jì)先采用手算算出加載到結(jié)構(gòu)上的荷載，然后借助商業(yè)大型通用軟件 ABAQUS 進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算。 當(dāng)然，由于初次做這樣全面的設(shè)計(jì)，又沒(méi)有任何的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，只能憑借一點(diǎn)點(diǎn)的理論知識(shí)和自己對(duì)施工比較模糊、膚淺的理解來(lái)完成這份設(shè)計(jì)，其中的疏漏錯(cuò)誤之處敬請(qǐng)各位老師和同學(xué)們指正和改進(jìn)。第 1 章 設(shè)計(jì)資料 地理位置擬建寸灘港區(qū)位于長(zhǎng)江北岸羊壩灘社、長(zhǎng)江航道局重慶修造廠(chǎng)范圍，地理座標(biāo)在X=74600～75050m，Y=65700～66650m。在建的江北區(qū)五桂一級(jí)公路通過(guò)港區(qū)后方，擬建的金山大道與港區(qū)相鄰，港區(qū)后方 為渝長(zhǎng)高速公路，交通條件極為方便。 營(yíng)運(yùn)資料 貨運(yùn)任務(wù)該碼頭工程為集裝箱專(zhuān)用碼頭，設(shè)計(jì)年吞吐量為 70 萬(wàn) TEU/年，按照“一次規(guī)劃，分期建設(shè)”的原則進(jìn)行建設(shè)，一期工程設(shè)計(jì)為 20 萬(wàn) TEU/年。 設(shè)計(jì)船型根據(jù)調(diào)查目前長(zhǎng)江上集裝箱運(yùn)輸船舶，并結(jié)合長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，設(shè)計(jì)船型采用 190TEU集裝箱船，其設(shè)計(jì)基本尺度如下表 1。表 1 設(shè)計(jì)船型基本尺度 設(shè) 計(jì) 主 要 尺 度（ m）船 型型長(zhǎng) 型寬 型深 滿(mǎn)載吃水備 注190TEU 集裝箱船 90 兼顧 220TEU集裝箱船 自然資料 氣象⑴風(fēng)況根據(jù)重慶市陳家坪氣象站 1965 年～1985 年二十年間的氣象資料統(tǒng)計(jì)分析，以N、NNE 及 NE 風(fēng)向較多，其頻率分別為 13。5%、10%和 12%，靜風(fēng)頻率為 33%。又據(jù)重慶市沙坪壩氣象站 1941 年～1961 年統(tǒng)計(jì)分析資料：最大風(fēng)速： （1949 年 7 月 24 日）定時(shí)（2 分鐘）最大風(fēng)速： （1949 年 5 月 26 日）瞬間極大風(fēng)速： （1961 年 8 月 4 日）⑵降水年平均降雨量： 1082mm月最大降雨量： 年平均降雨日數(shù)： 153 天年最大降雨量： （1970 年）年最小降雨量： （1971 年）年最多降雨日數(shù)： 174 日（1974 年）年最少降雨日數(shù)： 139 日（19784 年）平均降雪日： 1 天⑶霧況根據(jù)沙坪壩氣象站資料（1941 年～1961 年）歷年平均霧日數(shù)： 日年最多霧日數(shù)： 205 日（1950 年）年最多霧日數(shù)： 56 日（1952 年）⑷氣溫歷年平均氣溫： ℃最高氣溫： ℃最低氣溫： －℃根據(jù)上述自然狀況進(jìn)行分析，港口不可作業(yè)天數(shù)見(jiàn)下表 2。表 2 港口不可作業(yè)天數(shù)分析計(jì)算表 序號(hào) 影響作業(yè)天數(shù) 不可作業(yè)天數(shù) 備注1 大風(fēng) 10~12 天2 降水（雨、雪、雷暴） 20 天3 霧 7~8合計(jì) 35 天 考慮風(fēng)雨霧出現(xiàn) 過(guò)程的重疊由表 2 可知，擬建工程作業(yè)天數(shù)可定為 330 天。 水文（黃海高程系，下同）寸灘河段處于低山丘陵區(qū)，河道比較寬闊，水量充沛。水情變化主要受金沙江、岷江及嘉陵江來(lái)水變化影響。據(jù)多年統(tǒng)計(jì)資料，在 1～3 月處于枯水平穩(wěn)時(shí)期，從 4月下旬起出現(xiàn)小峰并逐漸進(jìn)入中高水時(shí)期，7～9 月多為洪水時(shí)期，11 月以后，呈緩慢降落狀態(tài)。年內(nèi)低水位常出現(xiàn)在 2 月中旬至 3 月下旬。天然狀況下每年各月份的平均水位如下表 3 所示。表 3 天然狀況下每年各月份的平均水位表（黃海高程，m）1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 擬建港區(qū)下游 處設(shè)有寸灘水文站，上游 6Km 處有重慶水文站。兩站均有較長(zhǎng)系列的水沙實(shí)測(cè)資料。港區(qū)設(shè)計(jì)水位的推算主要依據(jù)以寸灘水文站實(shí)測(cè)資料為主，并參考上游重慶水文站的水文資料。港區(qū)水位特征值及設(shè)計(jì)水位值如下（黃海基準(zhǔn)面）。歷年最高洪水位： 歷年最低枯水位： 常年水位差： 最大水位差： 設(shè)計(jì)高水位： （重現(xiàn)期二十年）設(shè)計(jì)低水位： 2022 年以前： （98%保證率）2022 年～2022 年： （最低通航水位）2022 年后： （最低通航水位）施工水位： 從目前擬定的三峽水庫(kù)運(yùn)行方式來(lái)看，寸灘重慶河段的水位變化取決于入庫(kù)流量的大小。國(guó)內(nèi)科研單位以 175145155M 方案所做的物理模型實(shí)驗(yàn)表明，長(zhǎng)壽以下河段處于常年回水區(qū)，寸灘至江津重慶河段處于回水變動(dòng)區(qū)。該方案運(yùn)行初期，汛期寸灘河段基本不受水庫(kù)雍水影響；水庫(kù)運(yùn)行 30 年后，在寸灘 Q=30000m3/s 流量時(shí)，水位雍高值為 2～3 米，隨著水庫(kù)運(yùn)行的時(shí)間推移，汛期水位雍高值還將會(huì)有所增加，水庫(kù)建成后，寸灘港區(qū)每年各月份的平均水位如下表 4 所示。表 4 三峽水庫(kù)建成后每年各月份的平均水位表（黃海高程，m）1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 結(jié)合本河段水文條件在三峽水庫(kù)建設(shè)營(yíng)運(yùn)的情況以及以后工程建設(shè)計(jì)劃，寸灘一期工程的設(shè)計(jì)低水位采用 ，設(shè)計(jì)高水位則按水庫(kù)運(yùn)行 30 年后本河段的水位情況來(lái)考慮。這樣，本工程建成后，可適應(yīng)三峽水庫(kù)蓄水初期和正常蓄水后的各種變化情況。 河勢(shì)擬建港區(qū)位于寸灘鎮(zhèn)上游約 處，距上游長(zhǎng)江與嘉陵江匯合口約 6Km。港區(qū)所處河段微彎平順，河道左岸為凹岸，港區(qū)處于凹岸中部，附近一帶區(qū)域岸坡較陡，深水傍岸；河道右岸為砂卵石灘，從上至下有草鞋磧、蠻子磧和母豬磧依次排列，中洪水磧體淹沒(méi)。天然情況下，本河段主流偏向港區(qū)一側(cè)，常年深水傍岸，寸灘石嘴有斜流。由于枯水期草鞋磧、蠻子磧出露水面，迫使水流偏向左岸港區(qū)一側(cè)；中洪水時(shí)，磧體淹沒(méi)，主流移向江心。港區(qū)下游約 3Km 的黃角灘是重慶河段的淺灘之一，淺區(qū)自三家灘至斗套石，長(zhǎng)約 1Km。相比之下，港區(qū)附近一段水域條件較好，能適合碼頭、船舶正常作業(yè)。據(jù)不同年代測(cè)圖比較，寸灘河段河床基本穩(wěn)定，岸坡亦無(wú)較大變化。汛期在河床上發(fā)生的淤積，在汛后基本上被沖刷下移。本河段無(wú)累積性淤積現(xiàn)象。礙航情況也很少發(fā)生?？菟谠摵佣巫钚∷钜话銥?3m 左右，深槽平均 10～20m，洪水期都在 30m以上，有的窄深河段可達(dá) 50～60m。本河段下游不遠(yuǎn)處是川江有名的銅鑼?shí){，峽長(zhǎng)約3Km，寬超過(guò) 300m。兩岸山巖陡峭，河谷窄深，斷面呈“V”型，其過(guò)水?dāng)嗝娣e隨水位上升而增加的速率與開(kāi)闊河段相比要小得多。中洪水時(shí)，銅鑼?shí){因峽谷過(guò)水?dāng)嗝娣e較上游寸灘河段小，致使峽谷河槽來(lái)水作用加強(qiáng)，形成卡口，對(duì)上游產(chǎn)生雍水作用，故寸灘河段在汛期大流量時(shí)，流速相對(duì)較緩，這對(duì)船舶靠離碼頭比較有利。三峽工程建庫(kù)后，重慶寸灘港區(qū)基本處于變動(dòng)回水區(qū)的中上段，按照水庫(kù)年內(nèi)運(yùn)的行方式，本河段既有天然河道又有水庫(kù)的兩種屬性，即汛期壩前防洪限制水位較低，本河段雖受一定的雍水影響，但仍處于暢泄?fàn)顟B(tài)，基本上保持天然河道的特性；汛后蓄水期受水庫(kù)蓄水的影響，又呈現(xiàn)水庫(kù)的特點(diǎn)，致使成庫(kù)后的水位歷時(shí)過(guò)程與天然的情況發(fā)生明顯的變化，來(lái)水來(lái)沙條件也不同于天然情況。水庫(kù)蓄水后，抬高了侵蝕基面，改變了原河道的水流特性，過(guò)水?dāng)嗝嬖龃螅冉禍p少，流速降低，水流挾沙能力削弱，泥沙在庫(kù)區(qū)落淤。庫(kù)區(qū)河道將在新的侵蝕基面的基礎(chǔ)上，塑造新河道。新河道的塑造過(guò)程，也是水庫(kù)淤積末端的發(fā)展過(guò)程。影響淤積末端的因素很多，來(lái)水量、來(lái)沙量、來(lái)沙組成及沿時(shí)程的變化，變動(dòng)回水河谷形態(tài)、河床組成、水庫(kù)運(yùn)行方式、壩前水位等，都將影響淤積末端的位置。一些研究成果表明：就 175145155 方案，各單位研究得出的 80 年末重慶河段淤積總量雖有較大差別，但航道與港區(qū)演變和改善情況的總規(guī)律是基本一致的。泥沙淤積部位總的分布是：兩岸邊灘、回流區(qū)、彎道凸岸、江心洲的支叉和峽谷河段上下嬸沱區(qū)。從淤積的橫段面形態(tài)看，起特點(diǎn)是兩岸邊灘淤高擴(kuò)寬，深槽雖有淤積，但無(wú)論從淤積數(shù)量還是淤積速度均小得多，成為高灘深槽的河床形態(tài)。同一水位下，淤積后的河寬小于天然狀態(tài)下的河面寬度，呈現(xiàn)高灘深槽的端面形態(tài)，總的趨勢(shì)是河道繼續(xù)向窄深、順直、微彎方向發(fā)展。在正常蓄水位 175m 時(shí)，寸灘港區(qū)淤積后采用人工疏浚方式加以解決，不會(huì)出現(xiàn)大的礙航影響。 工程地質(zhì)條件⑴地形、地貌工程場(chǎng)地地貌為構(gòu)造剝蝕淺丘地貌單元及長(zhǎng)江河漫灘、一級(jí)階地河流地貌單元。場(chǎng)地整體地形呈北西高南東低斜坡?tīng)?，集裝箱堆場(chǎng)區(qū)中部發(fā)育一條沖溝，沖溝切割深度為 10～20m，沖溝的匯水面積約 ，常年流水。為上游電鍍廠(chǎng)和紅星造紙廠(chǎng)排放的生活廢水。擬建集裝箱堆場(chǎng)及泊位區(qū)內(nèi)東西兩側(cè)地勢(shì)較高，中間為沖溝，地形起伏較大，坡面坡度為 10176?！?0176。，地面高程為 (水下)～，相對(duì)高差為 ；場(chǎng)地西部的河漫灘及一級(jí)階地范圍，地形相對(duì)平緩，地面坡度為 5176。～10176。，后緣山體斜坡地形坡度較陡，為 30176?！?5176。，地面高程為 ～，相對(duì)高差為。⑵地質(zhì)構(gòu)造根據(jù)本碼頭工程巖土工程勘察報(bào)告，擬建工程區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造位于龍王洞背斜南東翼傾末端，其間又發(fā)育一次級(jí)向斜，向斜軸部沿沖溝展布。⑶地層經(jīng)鉆探揭露，勘區(qū)范圍內(nèi)地基土分布較為穩(wěn)定。按其工程地質(zhì)特性，分為五個(gè)工程地質(zhì)層六個(gè)亞層，由上至下分述如下：①素填土層(Q 4m1)雜色，主要由粘性土及砂泥巖碎塊石組成，屬人工拋填形成，局部含少量磚瓦塊等建筑垃圾和生活垃圾，層厚為 ～，分布于勘察區(qū)居民點(diǎn)附近。②粉質(zhì)粘土(Q 4el+dl)褐紅色，成份較均勻，底部含少量風(fēng)化巖塊，頂部含有植物根系。可塑～硬塑狀，無(wú)搖震反應(yīng)，干強(qiáng)度中等，柔性中等，稍光澤。該層分布于場(chǎng)地內(nèi)耕地、農(nóng)田范圍。層厚為 ～。 ③細(xì)砂土(Q 4a1)；褐黃色，顆粒級(jí)配良好，局部含少旱砂巖碎屑。該層呈松散，稍濕～濕狀。分布于場(chǎng)地內(nèi)河漫灘及一級(jí)階地局部范圍。層厚為 ～。④碎石土(Q 4co1)雜色，由砂、泥巖塊石組成，細(xì)砂土充填，硬質(zhì)物粒徑為 20～500mm。該層呈松散狀，飽和狀。分布于長(zhǎng)江常年水位以下范圍，鉆探揭露厚度為 ～。⑤中侏羅統(tǒng)沙溪廟組(J 2S)Ⅰ、泥巖紫紅色或褐紅色，由粘土礦物組成，局部砂質(zhì)含量較高，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，巨厚層狀構(gòu)造。強(qiáng)風(fēng)化層巖石破碎，裂隙發(fā)育，層厚為 ～；中等風(fēng)化層巖石較完整。該層分布于場(chǎng)地內(nèi)絕大部份范圍，為場(chǎng)地的主要巖層。Ⅱ、砂巖褐黃色～灰白色，礦物成份以長(zhǎng)石、石英為主，白云母碎片次之，含少量暗色礦物，偶夾泥質(zhì)條帶或團(tuán)斑。中～細(xì)粒結(jié)構(gòu)，鈣泥質(zhì)混合膠結(jié)，巨厚層狀構(gòu)造。強(qiáng)風(fēng)化帶巖芯呈砂狀二碎塊狀，層厚為 ～；中等風(fēng)化帶巖體完整。該層在場(chǎng)地內(nèi)與泥巖呈互層狀產(chǎn)狀，分布范圍相對(duì)較窄。 設(shè)計(jì)荷載⑴系纜力按兼顧 220TEU 集裝箱船考慮。⑵撞擊力按兼顧 3000DWT 集裝箱船滿(mǎn)載排水量及靠船法向速度 Vn=的選型和布置，確定船舶撞擊力。⑶水流力按碼頭前最大流速 。⑷裝卸工荷載①集裝箱裝卸橋②集裝箱岸邊起重機(jī)：32 個(gè)輪子，最大輪壓標(biāo)準(zhǔn)值 250KN，軌距 16m，基距。③流動(dòng)機(jī)械荷載④40 英尺集裝箱半掛車(chē)（牽引車(chē)+底盤(pán)車(chē)） 。底盤(pán)車(chē)橫向中心軸距 ，輪距，最大軸壓標(biāo)準(zhǔn)值 220KN。⑸局布荷載碼頭均布標(biāo)準(zhǔn)值 30KN/m2。⑹人行荷載人行荷載標(biāo)準(zhǔn)值按 3KN/m2。 地震基本烈度本工程按抗設(shè)防烈度Ⅵ度進(jìn)行抗震設(shè)防。 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范⑴本工程港工建筑物等級(jí)Ⅱ級(jí)。⑵設(shè)計(jì)依據(jù)規(guī)范①《港口工程荷載規(guī)范》 （JTJ21598）②《高樁碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》 （JTJ29198）③《港口工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 （JTJ26798）④《港口工程地基規(guī)范》 （JTJ25098）⑤《河港工程設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB5019293）⑤《水運(yùn)工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 （JTJ22598）⑥《港口工程嵌巖樁設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》 （JTJ2852022）⑦《港口工程樁基規(guī)范》 （JTJ25498） 材料供應(yīng)及施工條件 材料供應(yīng)當(dāng)?shù)赜胸S富的建筑材料。主要材料價(jià)格如下：水泥： 280 元/噸； 340 元/噸； 380 元/噸；鋼材：螺紋鋼筋：4100 元/噸；圓鋼：3850 元/噸；型鋼：5250 元/噸；砂： 35 元/m 3 ；碎石：45 元/m 3 ；板材：1400 元/m 3 ；圓木：1050 元/m 3 ； 施工條件擬建碼頭處施工場(chǎng)地四通（水、電、路及通訊）一平（場(chǎng)地平整