【導(dǎo)讀】內(nèi)容與處理方法。通過繪制畢業(yè)設(shè)計圖紙，與整理撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書，熟練掌握采用CAD. 隨著珠三角地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，珠三角地區(qū)貨物運(yùn)輸量急增。小虎島位于珠三角地。沒有規(guī)模比較大的專業(yè)中轉(zhuǎn)碼頭。在該地區(qū)的建設(shè)碼頭是鴻業(yè)公司為實現(xiàn)自身發(fā)展的需要。為適應(yīng)不斷增加的吞吐量要。求，擬建集裝箱專用泊位及港口配套的進(jìn)港鐵路、道路、庫場、加油站等設(shè)施。設(shè)計包括B港區(qū)總平面布置、裝卸工藝、碼頭水工建筑物方案和結(jié)構(gòu)等進(jìn)行設(shè)計。了解規(guī)劃任務(wù)、分析原始資料，并在規(guī)定時間內(nèi)寫出開題報告。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)。建碼頭的硬臥土層。設(shè)計任務(wù)經(jīng)分配后，每位

　　

【正文】 碼頭 B 港區(qū)總平面規(guī)劃與集裝箱碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計（ 1000DWT） ９ 據(jù) 1992 年以前的資料統(tǒng)計， 經(jīng)虎門入海的徑流量及輸沙量，分別占流域總量的 %和 %，而近年來按最新實測資料的對比結(jié)果分析，兩者分別占流域總量的 16%和 %，尤其是輸沙量呈減小趨勢較為明顯。因此，利用珠江干流水多、沙少的優(yōu)勢，在河道內(nèi)建設(shè)大型港口或開挖深水航道其前景是樂觀的。 泥沙淤積 （ 1） 懸移質(zhì)淤積量 初步估算開挖后的水域淤強(qiáng)從內(nèi)向外呈遞減趨勢：泊地最大 ()，其次是調(diào)頭地水域 ()，連接水域最小 ()。全港年淤積總量約 10～ 30 萬 m3，通過定期的清淤，可以確保碼頭的正常營 運(yùn)。 （ 2） 推移質(zhì)淤積量 河道推移質(zhì)計算是一個十分復(fù)雜的問題。如果說航道開挖后的懸沙淤積量計算盡管亦不盡成熟，但借助于實踐經(jīng)驗和有關(guān)計算式尚可取得與實際淤強(qiáng)在量級上相近的結(jié)果，那么推移質(zhì)計算迄今尚遠(yuǎn)達(dá)不到這種水平。采用不同的計算式，其結(jié)果差距甚遠(yuǎn)，很難滿足工程的要求。所以，在這里只能就推移質(zhì)對港區(qū)淤積的影響進(jìn)行一些定性判斷。根據(jù)珠江水利委員會、中山大學(xué)以及交通部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所等單位的勘測及研究結(jié)果表明，珠江河道推移質(zhì)輸沙量占懸移質(zhì)輸沙量的 2%左右。依此計算，珠江干流每年推移質(zhì)總量僅在 10 萬 m3 左右 。如果按珠江流域上游的馬口、山水、博羅及流溪河四個水文站1991 年 、 1992 年兩年及 1999 年 9 月 18～ 22 日平均流量統(tǒng)計，并假定推移質(zhì)輸沙量與流量成正相關(guān)，則流溪河站、博羅站及山水站和馬口站下泄而流經(jīng)本港河段的流量僅占四個水文站總流量的 12%～ 20%之間。也就是說，每年流經(jīng)本港河段的推移質(zhì)沙量應(yīng)在 2 萬m3 以內(nèi)。而且這部分推移質(zhì)主要循深槽區(qū)及近側(cè)高流速區(qū)的床面運(yùn)移，近岸帶的運(yùn)移數(shù)量十分有限。即使考慮近岸帶，每年流經(jīng)港區(qū)的推移質(zhì)輸沙量也僅在 萬 m3以內(nèi)，因此推移質(zhì)輸沙對本港淤積的影響甚微。這一分析，與粵海 石化油碼頭、建滔碼頭和珠江電廠煤碼頭迄今未出現(xiàn)粒徑較粗的推移質(zhì)在港池上沿集中淤積的實際狀況相一致。所以，淺灘推移質(zhì)輸沙，無論從宏觀還是局部看都不會對港口水深的維護(hù)帶來困難。 （ 3） 驟淤 驟淤是特殊天氣（如臺風(fēng)過境）或河流強(qiáng)輸沙條件下，短期（如 1～ 2 天）內(nèi)在人工開挖港池或航道所發(fā)生的泥沙強(qiáng)淤積現(xiàn)象。這種短期內(nèi)的強(qiáng)淤，通常僅是一個相對概念，即與正常相比淤積較重。顯然上述對驟淤的闡述缺少工程概念。近年來隨著生產(chǎn)實踐和認(rèn)識的深化，一些科研、設(shè)計、疏浚及港口的工程技術(shù)人員，對驟淤一詞開始賦予新的內(nèi)涵， 廣東鴻業(yè)碼頭 B 港區(qū)總平面規(guī)劃與集裝箱碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計（ 1000DWT） １０ 并趨于認(rèn)識上的 一致性。一般認(rèn)為，驟淤是指短期內(nèi)港口淤積嚴(yán)重，影響船舶正常?？炕蚝叫谢蛘呤雇粨羟逵倮щy的泥沙淤積現(xiàn)象。下面，從這一概念出發(fā)來衡量一下本港的“驟淤”。 任何一個港口，其淤積的發(fā)生必須具備兩個條件，即沙源和沉積環(huán)境。驟淤的出現(xiàn)也不例外。對本港區(qū)而言，由于某些泊地及調(diào)頭地水域建在自然水深較小的邊灘地帶，各區(qū)平均相對開挖深度一般在 ～ 之間，港口建成后流速降低是必然的。也就是說，隨著碼頭的興建必將為泥沙落淤提供相應(yīng)的沉降環(huán)境。在這樣的條件下，港口驟淤的有無及其大小則取決于來沙條件。從泥沙運(yùn)移途徑看，本區(qū) 懸移質(zhì)含沙量的大小取決于徑流輸沙和潮流輸沙兩種狀況。 先看徑流輸沙及水體含沙量：珠江水系主要由西江、北江、東江和流溪河組成。多年平均徑流量 3020 億 m3， 平均含沙量 。據(jù) 1999 年前的資料統(tǒng)計，經(jīng)虎門入海的徑流量及輸沙量分別占流域總量的 %和 %；近幾年的資料對比分析，二者分別占 16%和 %。低沙豐水的特征明顯。 從 1992 年 7 月及 1999 年 9 月兩次汛期的實測含沙量來看，虎門 2 站的落潮平均含沙量分別為 。在驟淤計算時，即使采用其中的大值（ ），其量亦甚微。 再看漲潮潮段最大含沙量： 1986 年 3 月 11 日 13 時至 3 月 12 日 16 時，虎門河段漲、落潮實測瞬時最大垂線平均含沙量分別為 。 1991 年 12 月～ 1992年 1 月及 1992 年 4～ 6 月，伶仃水道實測瞬時最大平均含沙量也僅在 ，當(dāng)大風(fēng)天氣出現(xiàn)時，其含沙量的增加值也很有限。另據(jù)“八五”攻關(guān)期間在伶仃洋的波浪觀測，極值最大波高 (H1%)僅為 2m；即使臺風(fēng)過境風(fēng)速達(dá) 10 級以上，但由于風(fēng)向具有較強(qiáng)的旋轉(zhuǎn)性，加之伶仃洋掩蔽條件良好，所以亦難于 形成波高較大、歷時較長的穩(wěn)定波，從而大大削弱了波浪的掀沙能力。據(jù)有記載的伶仃水道風(fēng)季含沙量看，其最大值亦僅為，此值雖遠(yuǎn)高于本區(qū)的正常含沙量，但就其絕對量值與我國同類港口相比仍屬較低范疇。 出于本港建設(shè)泥沙淤積的安全考慮，假設(shè)伶仃洋水域（含淺灘）臺風(fēng)期的含沙量為2kg/m3（為最大觀測值的 倍），并隨漲潮流上溯至本港區(qū)；按照虎門以上潮量占 79%，徑流占 21%的比例關(guān)系計算，在上述含沙量的條件下，本港區(qū)漲、落潮平均含沙量約為。相應(yīng)日最大淤積厚度亦在 5cm以內(nèi)，不會影響船舶的 正常停靠及航行，即無驟淤之慮。所以，本港泊地及調(diào)頭地水域設(shè)計水深的確定，可以不考慮特殊天氣條件下泥沙 廣東鴻業(yè)碼頭 B 港區(qū)總平面規(guī)劃與集裝箱碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計（ 1000DWT） １１ 淤積的影響。 5 地質(zhì)條件 地質(zhì)構(gòu)造 珠江三角洲在大地構(gòu)造單位上屬于華南準(zhǔn)地臺之桂湘贛粵褶皺帶與東南沿海斷褶帶之交接帶上，即粵中拗褶斷束的南部，根據(jù)沉積建造、構(gòu)造運(yùn)動、巖漿活動和變質(zhì)作用等綜合特征，可劃分為四個構(gòu)造階段： ? 加里東構(gòu)造階段：形成了北東及東西方向不甚標(biāo)準(zhǔn)的全形褶皺，同時有廣泛的巖漿侵入活動，區(qū)域變質(zhì)和混合巖化作用； ? 華力西－印支構(gòu)造階段：形成比較緊密的北北東方向褶皺，并伴隨有花崗巖侵入活動 ； ? 燕山構(gòu)造階段：在三迭紀(jì)末、早侏羅紀(jì)末及侏羅紀(jì)以后有三次以上構(gòu)造運(yùn)動發(fā)生，形成北東向、局部為北西向的寬展型褶皺，燕山階段有廣泛的侵入活動，有大規(guī)模的斷裂活動，從方向上看，主要有北東向和北西向兩組斷層，北東向斷層占絕對優(yōu)勢，北西向斷層形成較晚； ? 喜馬拉雅構(gòu)造階段：巖層輕微褶皺，并形成上、下第三系之間的微不整合面，晚期有玄武巖噴發(fā)和斷裂復(fù)活。 第四紀(jì)期間由于經(jīng)過一段較長時間的剝蝕作用，本區(qū)西、中、南部準(zhǔn)平原化，中晚期后，由于地殼下降區(qū)內(nèi)很大面積遭到海水侵入，造成廣闊的三角灣，由于地殼間歇性的上升和穩(wěn)定交替，形 成四級階地沉積，同時三角灣也不斷被充填，使三角洲不斷增大，三角灣相應(yīng)縮小。 本工程區(qū)基巖為上第三紀(jì)中新統(tǒng)含礫砂巖及燕山期花崗巖。 根據(jù)鉆探所揭露的地層分析，探區(qū)未發(fā)現(xiàn)有活動性斷層通過及斷裂破碎帶發(fā)育的地段，地層相對穩(wěn)定。 巖、土層分布特征 根據(jù)鉆探揭露的地層及區(qū)域地質(zhì)資料，按從上到下予以描述如下： 1 人工填土：紫紅色為主，松散，稍濕，主要由黏性土及巖石碎塊組成。平均層頂標(biāo)高為 ，平均厚度約 2m。 2 淤泥：灰黑色，飽和，流塑，局部含生物貝殼，具有腐臭味，局部夾薄層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土。平均厚度為 12m左右。 廣東鴻業(yè)碼頭 B 港區(qū)總平面規(guī)劃與集裝箱碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計（ 1000DWT） １２ 3 風(fēng)化含礫砂巖：紫紅色，巖心呈半土狀。巖面頂高程在 ~15m。 不良地質(zhì)現(xiàn)象 探區(qū)地形地貌及巖土層相對穩(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造相對簡單，從現(xiàn)場的地形地貌及鉆探所揭露的地層情況看，未發(fā)現(xiàn)有層位錯亂、斷層角礫巖、斷層泥等代表斷層特征的跡象，也未發(fā)現(xiàn)有采空、滑坡、空洞、沖刷、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象，場地穩(wěn)定。 地震 根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（ GB18306－ 2021），本區(qū)地震基本烈度為 7 度，地震動峰值加速度值為 。碼頭及陸域建筑物設(shè)計時據(jù)此設(shè)防。 營運(yùn)資料 吞吐量 預(yù)測 根據(jù)預(yù)測 2021 年的本港貨物吞吐量見下表： 表 31 吞吐量預(yù)測表 單 位：萬 t 貨種 2021 年 進(jìn)口 出口 合計 燃料油 250 250 鋼鐵 40 25 65 雜貨 26 26 集裝箱 18 18 注：表中所列集裝箱單位：萬 TEU。 船型 規(guī)劃設(shè)計時按以下設(shè)計船型考慮： 廣東鴻業(yè)碼頭 B 港區(qū)總平面規(guī)劃與集裝箱碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計（ 1000DWT） １３ 表 32 油船設(shè)計船型尺度 船型 船長 L（ m） 型寬 B（ m） 型深 （ m） 滿載吃水（ m） 1000 68 9． 9 2021 75 11． 8 3000 100 13． 8 5000 110 14． 7 9． 1 表 33 集裝箱 /件雜貨 /鋼鐵船設(shè)計船型尺度 船型 船長 L（ m） 型寬 B（ m） 型深 （ m） 滿載吃水 （ m） 1000 65 11 2021 75 12 3000 97 15 5000 112 17 7 廣東鴻業(yè)碼頭 B 港區(qū)總平面規(guī)劃與集裝箱碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計（ 1000DWT） １４ 1 總平面設(shè)計 平面布置的一般規(guī)定 1． 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(yuǎn)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(yùn)系統(tǒng)。 2. 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(yùn)轉(zhuǎn)。 3. 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)的確定 1. 泊位數(shù)目的計算 泊位計算： 年吞吐量 18萬噸，設(shè)計船型： 1000 噸，船長： 65m，型寬： 11m，型深：，滿載吃水： 。 A. 碼頭裝卸機(jī)械數(shù)量的計算 jN ＝ 720jjjQPK? （ 4－ 1） 式中： Q—— 月最大貨物吞吐量； jK —— 機(jī)械利用率，為機(jī)械工作臺時占日歷臺時的百分?jǐn)?shù)，一班制取 ～ ，兩班制取 ～ ，三班制取 ～ ，采 用三班制取 ； jP —— 各類機(jī)械按不同操作過程裝卸或搬運(yùn)不同貨物的效率（噸 /臺時）取 45噸 /臺時； dK —— 月不平衡系數(shù)一般為 ～ 件集裝箱取 ；月平均裝貨量39。Q =1218 = 萬噸， Q＝ = 萬噸。 集裝箱裝卸橋 ，臺時效率取 45 噸 /臺時， 按成組裝卸貨，生產(chǎn)效率可提高 ～ 。 廣東鴻業(yè)碼頭 B 港區(qū)總平面規(guī)劃與集裝箱碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計（ 1000DWT） １５ 倍。按公式（ 4－ 1）計算； jN ＝ 4?? ? = 取 2臺 集裝箱裝卸橋 ，其軌距為 。 泊位就是一艘設(shè)計船型?？看a頭時所占用的空間，即所占用的碼頭岸線長度，碼頭前水域?qū)挾群拖鄳?yīng)的水深。泊位數(shù)的計算與泊位的年通過能力和設(shè)計船型有關(guān)，集裝箱的泊位計算應(yīng)按公式計算： N=tPQ （ 4－ 5） 式中： N—— 泊位數(shù)； Q—— 碼頭年作業(yè)量（ t）； Pt —— 一個泊位的年通過能力（ t）。 集裝箱碼頭年泊位通過能力可按下式計算： tP ＝ yfgdTA QtQPt t?? （ 4－ 6） P=nP1 K1 K2 (1－ K3 ) （ 4－ 7） 式中： Pt —— 集裝箱碼頭泊位年通過能力（ TEU）； Ty—— 泊位年營運(yùn)天數(shù)由氣象資料可知，本地區(qū)每年受臺風(fēng)影響的天數(shù)約為 ，每次約一天，一年中日降水量≥ 25mm 的天數(shù)約為 21天，多年平均霧日數(shù)約為 。則 Ty=365－ － 21－ ＝ 336 天； ?A —— 泊位有效利用率（％），取 50％～ 70％取 A? =60%； P —— 設(shè)計船時效率（ TEU/h）； Q—— 集裝箱船單船裝卸箱量（ TEU）， Q＝ 101000 ＝ 100（ TEU）； tg —— 晝夜裝卸作業(yè)時間（ h），取 tg =24h； tf —— 船舶的裝卸輔助作業(yè)及船舶靠離泊時間之和（ h） ,取 3～ 5h,取 tf =4h； td —— 晝夜小時數(shù)， td =24h； n —— 岸邊集裝箱裝卸橋配備臺數(shù)； 廣東鴻業(yè)碼頭 B 港區(qū)總平面規(guī)劃與集裝箱碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計（ 1000DWT） １６ P1 —— 岸邊集裝箱裝卸橋臺時效率（自然箱 /h），取 P1 =20 箱 /h； K1 —— 集裝箱標(biāo)準(zhǔn)箱折算系數(shù)，可取 ~，取 K1 =； K2 —— 岸邊集裝箱裝卸橋同時作業(yè)率（ %），取 90％； K3 — 裝卸船作業(yè)倒箱率（％），取 K3 =5％。 根據(jù)公式（ 4－ 7） 計算得：