【正文】 kNkN查 JTS144－1－2022《港口工程荷載規(guī)范》 ，知 ＝（ ）30216375???Pk/39。m/m)G4）門機荷載產(chǎn)生的土壓力（可變作用）門機荷載按兩臺同時作用產(chǎn)生的土壓力計算，每段沉箱上共作用 16 個輪子。m/m)EqV3）碼頭前沿堆貨引起的豎向作用（可變作用）：碼頭前沿堆貨范圍按 7m 計算。圖 57 堆貨荷載產(chǎn)生的土壓力分布圖堆貨荷載引起的水平作用： E =3+=+=（KN/m）Hq堆貨荷載引起的豎向作用： E =tg15 =（KN/m）Vo堆貨荷載引起的傾覆力矩： M =( 3+)+ =(KNm/m)EV2）堆貨荷載產(chǎn)生的土壓力（可變作用）：各種水位時，堆貨荷載產(chǎn)生的土壓力標(biāo)準(zhǔn)值均相同。圖 56 設(shè)計低水位作用分布圖土壓力引起的水平作用： E = 3+ （+）+ （+）H212121=++=（KN/m）土壓力引起的豎向作用： E =（+）tg15 =（KN/m）V o土壓力引起的傾覆力矩： M =( 3+)+〔 +〕+EH31）（ ）（ ??=(KNm/m)EV③ 設(shè)計低水位情況在此情況下各高程處土壓力水平向強度（ ）計算如下：kPa e = e =183=（KPa）.3 e =183=（KPa）0.39。圖 55 設(shè)計高水位作用分布圖 土壓力引起的水平作用： E = + （+）+ （+）H212121=++=（KN/m）土壓力引起的豎向作用：E =tg15 =（KN/m）Vo土壓力引起的傾覆力矩： M =( +)+〔 +〕+H31 ）（ ）（ ??=(KNm/m)EV② 設(shè)計高水位情況在此情況下各高程處土壓力水平向強度（ ）計算如下：kPa e = e =18=(KPa) e =(18+11)=(KPa) e =(18+11)=(KPa).39。圖 54 極端高水位作用分布圖土壓力引起的水平作用： E = + （+）+ （+）H212121=++=（KN/m）土壓力引起的豎向作用： E =tg15 =（KN/m）Vo土壓力引起的傾覆力矩： M =（ +）+〔 +〕H31 ）（ ）（ ??+ =（KN作用于碼頭墻背的土??45 ?5???壓力按 JTS167－2－2022《重力式碼頭設(shè)計與施工規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定計算，本設(shè)計的計算項目包括碼頭的土壓力（永久作用） 、堆貨荷載產(chǎn)生的土壓力（可變作用）和門機荷載產(chǎn)生的土壓力（可變作用） ，堆貨與門機荷載產(chǎn)生的土壓力計算比較簡單，而且不受水位變化的影響，碼頭墻后填料產(chǎn)生的土壓力受水位變化的影響，應(yīng)對不同的水位分別進(jìn)行計算。m）G=（KN/m）M=(KNm)i沉箱前、后面板、縱隔墻(25+15)20 沉箱側(cè)板、橫隔墻(25+15)2 沉箱底板 82015 沉箱前、后趾 （+）21? 20 2 15 沉箱豎抹角 (25+15) 1 402 沉箱底抹角 （+）12 10 15? 沉箱內(nèi)填石 1 〔 4 （+）222〕511 沉箱內(nèi)填石 2 ﹛ ( 4)18+12〔 42 (+)12〕11﹜5 胸墻 1 32420 胸墻 2 12420 胸墻 3 82420 沉箱上填石 1 61820 沉箱上填石 2 11820 沉箱后趾填石 〔18+（+） 11〕20 ? 每延米自重作用 4）施工期情況：施工期結(jié)構(gòu)自重力由沉箱和沉箱內(nèi)填石組成，按照設(shè)計高水位情況計算。mi）沉箱前、后面板、縱隔墻2015 沉箱側(cè)板、橫隔墻215 沉箱底板 82015 沉箱前、后趾 （+） ? 20 2 5．0 沉箱豎抹角 40 15 沉箱底抹角 （+） 2 10215? 沉箱內(nèi)填石 1 〔 422 （+）2〕511 沉箱內(nèi)填石 2 〔 ? 41 (+)2〕511 胸墻 1 （ 24+ 14） 3 20?? 胸墻 2 1 14 20? 胸墻 3 8 14 20 沉箱上填石 1 (18+11)620 沉箱上填石 2 11120 沉箱后趾填石 11/2(+)1120 ? 每延米自重作用 2）設(shè)計高水位情況：表 55 設(shè)計高水位自重作用計算表Design and high water level dead weight function calculate table項目 計算式 G （KN）iX （mi）G X (KN）?混凝土胸墻 C25 24 14 鋼筋混凝土沉箱 C30 25 15 塊石 18 11 45 結(jié)構(gòu)自重力結(jié)構(gòu)自重力受水位影響，應(yīng)對不同的水位情況分別計算，為了方便列表計算。 作用分析計算出所有作用在結(jié)構(gòu)上的荷載作用標(biāo)準(zhǔn)值，一般包括自重、土壓、水壓、波浪、水流、地震以及使用荷載（船舶荷載、機械荷載）等。 回填土的施工采用翻斗汽車從陸上進(jìn)行填充，填充材料為山皮土。就位后即可打開沉箱底部的閥門逐漸充水下沉，同時應(yīng)隨時保持纜索收緊狀態(tài)。 沉箱的浮運沉箱用托輪拖運，采用跨拖法。 沉箱的移動和下水沉箱在場內(nèi)的移動，采用墊車進(jìn)行，移動時，先用千斤頂頂起沉箱，將墊車置于其下，就位后放松千斤頂，將沉箱坐落在墊車上，然后用絞車將墊車沿橫移軌道拖至下水滑道的臺車上?；炷恋臐仓樞蚴窍葷渤料涞装?，后澆側(cè)壁和隔墻。 沉箱的制造對于壁墻模板，采用組合式鋼模板，沉箱的底模板由梁木和底板組成，底模板由支柱支撐，該支柱遍布于整個制作臺。采用導(dǎo)軌刮道法，即在機床的整平范圍內(nèi)，沿縱向的兩側(cè)每隔5m安設(shè)混凝土小方塊，方塊上安設(shè)作為導(dǎo)軌用的鋼軌，方地和鋼軌之間墊厚薄不一的鋼板，嚴(yán)格控制軌頂為整平標(biāo)高，且誤差不超過177。②基床的細(xì)平。 基床的整平①基床的粗平。 基床拋石因基床較厚，且拋石量較大，采用開底駁船。地基處理的范圍是直立岸壁前 10m 到后軌道梁后 25m，總寬度 69m。強夯聯(lián)合振動碾壓法具有施工設(shè)備簡單、施工方法成熟、工期短、造價較低等優(yōu)點，本階段推薦次方案。該方法能大大增加砂土密實度，達(dá)到提高承載力、消除沉降及防止液化發(fā)生的目的。 2） 振沖擠密法。強夯法即以吊機吊起重錘，提升到一定高度下落，利用其沖能量夯實地基，夯后對表層進(jìn)行碾壓處理。地基處理初步考慮淤泥挖出，振動碾壓、強夯、振沖等淺層處理方案。 基床尺寸暗基床，基床厚度取 1m，底寬取 12m，前肩寬 2m，后肩寬 2m。 沉箱構(gòu)件尺寸根據(jù)規(guī)范對沉箱構(gòu)件的構(gòu)造要求和本碼頭的受荷情況及工程經(jīng)驗，初步擬定沉箱各構(gòu)件的尺寸為：箱壁厚度 35cm，底板厚度 50cm，隔墻厚度 20cm，在各構(gòu)件連接處設(shè)置 20cm20cm 的加強角，以減少應(yīng)力集中。沉箱寬度主要由碼頭的水平滑動及傾覆的穩(wěn)定性和機床及低級的承載力確定，根據(jù)工程經(jīng)驗一般為碼頭墻高的 倍左右，初步取 （包括前趾和后踵各 1m 的懸臂） 。該碼頭的施工條件良好，沒有特殊要求和限制，重力式碼頭變形縫間距一般采取 10～30m ，取沉箱長度為為 20m，碼頭總長度 200m，共 10 個沉箱。本碼頭設(shè)計采用沉箱結(jié)構(gòu)，和其他重力式機構(gòu)相比較，沉箱結(jié)構(gòu)有以下特點，優(yōu)點方面：施工速度快，水下工程量少，結(jié)構(gòu)整體性和抗震性能好；缺點方面：需要鋼材多，耐久性不如塊體碼頭，需要專門的預(yù)制和水下設(shè)備。因此重力式結(jié)構(gòu)是一個比較理想的結(jié)構(gòu)型式。本工程地基經(jīng)過處理，可以有較大的承載能力，能適應(yīng)于重力式結(jié)構(gòu)。二2m2m線庫（場）取相同的布置，則雜貨庫場總面積為 20200 。 碼頭前沿作業(yè)地帶考慮裝卸橋軌距 16m，前軌距碼頭前沿 3m，后軌外吊臂外伸距離 9m，再考慮行車道寬度，碼頭前沿作業(yè)地帶寬度取 40m。A22m 輔助設(shè)施生產(chǎn)輔助設(shè)施集生活輔助設(shè)施規(guī)模全港統(tǒng)一考慮，本碼頭不單獨設(shè)置。 庫場面積確定 件雜貨，散貨的倉庫或堆場面積件雜貨倉庫和堆場的總面積 按下式計算：A （44） dckrbtKqTQ?式中：Q 為年貨運量，30 萬噸； 為倉庫（堆場）不平衡系數(shù)，取 ； 為貨物b rK最大入庫（場）百分比，取 100％（不考慮直取作業(yè)） ；q 為單位有效面積的貨物堆存量，取 ； 為倉庫（堆場）年營運天數(shù)，取 350d； 為倉庫總面積利用2mkT k率，取 80％； 為貨物在庫（場）的平均堆存期，取 10d。選取船舶回旋水域尺度為 =300m。B 碼頭前船舶回旋水域尺度碼頭前回旋水域應(yīng)設(shè)置在進(jìn)出港口或方便傳播靠離碼頭的地點。 碼頭前沿停泊水域尺度在碼頭前沿停泊水域?qū)挾葍?nèi)水深需保持不變。 碼頭前沿高程碼頭前沿設(shè)計水深 D 按下式確定：D=T+Z +Z +Z +Z （ 41） 1234式中：T 為設(shè)計船型滿載吃水（） ， 為龍骨下最小富余水深，風(fēng)化巖地基1Z取 ； 為波浪富裕深度， = KH – = – = ；2Z2為船舶因配載不均勻而增加的尾吃水，取 ； 為港池備淤深度，考慮一年3 4一次維護(hù)性挖泥，不小于 ,取 。所以,得碼頭泊位長度為 ＝150+215＝ 180（m） 。如表 41。 總體尺度 碼頭泊位長度根據(jù)設(shè)計委托書的要求，本工程擬在港區(qū)建設(shè) 1 萬噸級碼頭，因此本報告將10000DWT 散貨船作為設(shè)計船型。本地區(qū)砂石料資源豐富，開采運輸條件良好，各種規(guī)格的砂石料可就近采購，能滿足本工程建設(shè)需要。 作業(yè)條件施工所需的構(gòu)件預(yù)制場、施工碼頭等可依托本港現(xiàn)有設(shè)施。（五） 符合國家環(huán)保、安全、衛(wèi)生等有關(guān)規(guī)定。（三） 充分利用已有的設(shè)施和依托條件，盡量減少工程數(shù)量，節(jié)省建設(shè)投資。 布置原則（一） 總平面布置應(yīng)滿足本區(qū)域岸線規(guī)劃的要求，滿足港口整體發(fā)展的需要，充分與已建工程和將來預(yù)留發(fā)展工程相協(xié)調(diào)。港口工程：水域布置及尺度（港外水域，如進(jìn)港航道、港外錨地；港內(nèi)水域，如港內(nèi)航道、船舶轉(zhuǎn)頭水域、港內(nèi)錨地、船舶制動水域、船舶回旋水域、港池、碼頭前水域；導(dǎo)航助航標(biāo)志；防波堤） ，碼頭布置及尺度（碼頭水工建筑物、前方作業(yè)地帶、倉庫、堆場和連接通道） ，陸域布置及尺度（倉儲、集疏運、生產(chǎn)生活輔助設(shè)施等） ，裝卸作業(yè)工藝設(shè)計（選擇裝卸作業(yè)機械化系統(tǒng)→確定合理的工藝流程→配備裝卸作業(yè)系統(tǒng)基本要素，如操作人員、庫場以及各種附屬設(shè)施）等；航道整治工程：一般包括整治水位確定、整治線的布置、各種整治建筑物的尺度及其布置等；渠化工程：一般包括渠化梯級的確定、各種過船建筑物的主要尺度及其布置等；圍墾與海塘工程：一般包括圍墾方案的確定、圍墾后各部分的利用規(guī)劃以及平面布置等。第 4 章 總平面設(shè)計總平面設(shè)計主要包括工程規(guī)模確定、主要水工建筑物的總體尺度、生產(chǎn)作業(yè)工藝設(shè)計、平面布置方案比選。 設(shè)計成果評價本工程通過對沉箱碼頭的設(shè)計與施工的計算，給出了一套嚴(yán)格，具體的計算方法，并對施工的具體步驟做了一部分說明。 關(guān)鍵性技術(shù)要求本工程選用沉箱結(jié)構(gòu)，因此沉箱的制作顯得尤其重要，在沉箱的制作過程中不僅要嚴(yán)格按照各重規(guī)范及沉箱尺寸進(jìn)行制作，還要相應(yīng)的對已完成的沉箱進(jìn)行檢驗，務(wù)必使沉箱滿足設(shè)計要求。 施工圖設(shè)計成果本工程為重力式沉箱碼頭，通過計算沉箱在各種水位下的碼頭自重、沉箱碼頭墻后回填土的土壓力強度和碼頭上各種堆貨產(chǎn)生的荷載，推算出在各種水位下的波浪力條件，并進(jìn)行抗傾、抗滑及基床穩(wěn)定性驗算，初步完成了董家口港區(qū)沉箱式碼頭設(shè)計報告書，給出了較完整的設(shè)計圖紙和設(shè)計資料。本碼頭設(shè)計采用沉箱結(jié)構(gòu)，和其他重力式結(jié)構(gòu)相比較有以下特點，優(yōu)點方面：施工速度快，水下工程量少，結(jié)構(gòu)整體性和抗震性能好；缺點方面：需要鋼材多，耐久性不如塊體碼頭，需要專門的預(yù)制和水下設(shè)備。2m2m 結(jié)構(gòu)方案成果本碼頭因地基基礎(chǔ)為承載能力較好的強風(fēng)化巖層，承載能力設(shè)計值為 500kPa。因本工程為多功能碼頭，所以去后方堆貨為散貨，根據(jù)規(guī)范得出后方散貨堆場面積為 20220 。第 3 章 設(shè)計成果 總體設(shè)計成果本工程擬在青島董家口港區(qū)建設(shè) 1 萬噸級多功能沉箱式碼頭，根據(jù)給出的設(shè)計依據(jù)：設(shè)計船型為根據(jù)設(shè)計任務(wù)書選取設(shè)計船型總長 150m，型寬 20m，型深，滿載吃水 。本工程屬港口擴建，具有良好的“三通一平”條件。門機荷載：軌距 16m，基距 16m，工作狀態(tài)下前軌最大輪壓 200kN（375kN） ，后軌最大輪壓 375kN（200kN） ，非工作狀態(tài)下前軌最大輪壓 77kN，后軌最大輪壓240kN。 地震條件按《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》 （GB183062022）及其使用規(guī)定，港區(qū)地震動峰值加速度為 ，地震動反應(yīng)譜特征周期為 ，對應(yīng)的地震基本烈度為Ⅶ度。建議采用重力式結(jié)構(gòu)，但巖面高差較大，必須對照地質(zhì)剖面圖分段確定持力層高程。2） 結(jié) 論 與 建 議，呈流塑狀，具有含水率高，孔隙比大、強度低、壓縮性高的特點，為本區(qū)軟弱土層，建議對其進(jìn)行處理，考慮到