【正文】 1 （ 0+） 0 0 2 （ +） 0 0 ∑ 0 0 其中：212123nnnnnn ee eehy ???? nnHn EE ?cos?? nnVn EE ?sin?? 23 2. 極端高水位時 極端高水位時碼頭后填料土壓力強(qiáng)度計(jì)算 計(jì)算層面編號 土層n 土層高程（ m） 土層厚度 hn（ m） 回填材料 材料重度γ n（ KN/m3） 外摩擦角δ n（176。） 主動土壓力系數(shù) Kan 土壓力強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 永久作用 eni（ kPa） 計(jì)算式 數(shù)值 11 1 渣石 18 0 12 18 = 21 2 10 22 （ +10 ） = 22 設(shè)計(jì)高水位時胸墻后填料自重力產(chǎn)生的土壓力合力（永久作用）標(biāo)準(zhǔn)值及其力矩的計(jì)算 計(jì)算土層n 土層高程（ m） 土層頂土壓力強(qiáng)度 en1（ kPa） 土層底土壓力強(qiáng)度 en2（ kPa） 土層厚度hn（ m） 土壓力合力標(biāo)準(zhǔn)值 En（ KN） 水平分力標(biāo)準(zhǔn)值及其產(chǎn)生的傾覆力矩 豎向分力標(biāo)準(zhǔn)值及其產(chǎn)生的穩(wěn)定力矩 頂 底 計(jì)算式 數(shù)值 水平分力 EHn（ KN） 力臂LHn（ m） 傾覆力矩MEHn（ KN m） 豎向分力 EVn（ KN） 力臂LVn（ m） 穩(wěn)定力矩MEVn（ KN 土壓力強(qiáng)度計(jì)算公式按下式計(jì)算： 第 n 層填料頂層：永久作用 anni iin Kh ??????? ???101e ? 可變作用 anqn qK?1e 第 n 層填料底層：永久作用 anni iin Kh ??????? ??12e ? 可變作用 anqn qK?2e 19 1. 設(shè)計(jì)高水位時 設(shè)計(jì)高水位時碼頭后填料土壓力強(qiáng)度計(jì)算 計(jì)算層面編號 土層n 土層高程（ m） 土層厚度 hn（ m） 回填材料 材料重度γ n（ KN/m3） 外摩擦角δ n（176。 n? =31 n? =15176。 n? =0176。 n? =0176。 15 第四章 作用標(biāo)準(zhǔn)值分類及計(jì)算 本次設(shè)計(jì)僅考慮極端高水位、設(shè)計(jì)高水位和極端低水位情況，按承載能力極限狀態(tài)，采用作用效應(yīng)的持久組合進(jìn)行計(jì)算和驗(yàn)算。 第三節(jié) 沉箱干舷高度驗(yàn)算 沉箱的干舷高度 F=H－ T=－ =，考慮沉箱干舷富裕高度 S=，波高 h=，沉箱的傾斜角度θ =8176。），D 取 ，則 T＜航道水深－富裕深度 =－ =，所以航道中吃水滿足要求。 第二節(jié) 沉箱吃水驗(yàn)算 (一 ) 滑道末端吃水驗(yàn)算 沉箱加壓載水后吃水為 T=，考慮富裕深度為 ，則 T＜滑道末端水深－富裕深度 =－ =，所以滑道末端吃水滿足要求。 y（ KN (二 ) 沉箱的浮游穩(wěn)定計(jì)算 1. 沉箱材料體積和體積矩計(jì)算 沉箱材料體積和體積矩計(jì)算表 編號 構(gòu)件名稱 體積計(jì)算式 體積 Vi（ m3） 形心位置（ m） 體積矩（ m4） yi vi無實(shí)測資料，鋼筋混凝土重度標(biāo)準(zhǔn)值為 ，海水重度標(biāo)準(zhǔn)值為 ，木材重度標(biāo)準(zhǔn)值為 8KN/m3。變形縫為上下通縫，即胸墻的變形縫設(shè)在兩個沉箱的接頭處，間距為 16m，縫寬采用 50mm，用彈性材料填充。 (五 ) 挖泥邊坡 根據(jù)地質(zhì)資料柱狀圖，挖泥邊坡坡度采用淤泥 1:亞粘土 1:3。 5. 肩寬和底寬 外肩寬不宜小于 倍基床厚度，取 ；內(nèi)肩寬不宜小于 倍基床厚度，取 。 3. 材料 采用 10~100kg 塊石且有一定級配。 (四 ) 拋石基床 1. 作用 將墻身傳來的外力擴(kuò)散到較大范圍的地基上，以減少地基應(yīng)力和建筑物的沉降；保護(hù)地基免受波浪和水流的淘刷；整平基面，便于墻身的砌筑和安裝。 (三 ) 倒濾層 設(shè)置倒濾層是為了防止墻后回填土流失。 4. 坡度 拋石棱體坡度采用 1:1。 二者總厚度 H=h1+h2=，破裂面與水平面夾角 Hhh 2211 ??? ?? ，且滿足 121 ? ???????? ）（h dh?，試算得 ? =176。破裂角θ 2=176。破裂角θ 1=176。 2. 材料 拋石棱體采用 10~100kg 塊石。 ???? ? 為了使船舶在不同水位和不同吃水深度時都能用船體干舷部分接觸護(hù)舷，兼顧小船靠泊及防止船舶搖擺對碼頭產(chǎn)生碰撞，在 高程處懸掛低反力型鼓型護(hù)舷，在 高程處沿前10 沿線懸掛 D300 水平護(hù)舷。 船舶擠靠力標(biāo)準(zhǔn)值 KNn FKF xjj 39。 (六 ) 護(hù)舷設(shè)計(jì) 1. 護(hù) 舷類型和規(guī)格的選擇 1 有效撞擊能量 20 m2 nVE ?? 其中， ? 取 ， m查規(guī)范得 1萬噸級雜貨船滿載排水量 m=14800t， nV =，所以 210?E 14800 = 查橡膠護(hù)舷性能表，選擇低反力型鼓型護(hù)舷 H1000，反力 R=360KN，吸能量 E=。鋼軌上的線荷載標(biāo)準(zhǔn)值按干線機(jī)車為 140KN/m。 (四 ) 鐵路布置 門機(jī)下對稱布置兩條鐵路線，每條鐵路線的鐵路標(biāo)準(zhǔn)軌距為 1435mm，軌枕寬度為 2500mm。 ，β =15176。 3. 胸墻高度 胸墻高度 =胸墻頂標(biāo)高－胸墻底標(biāo)高 =－ =。 第三節(jié) 上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (一 ) 胸墻斷面設(shè)計(jì) 1. 胸墻頂寬 胸墻采用 L 型，頂寬取 。 (三 ) 沉箱體積和重量 計(jì)算沉箱重量時，鋼筋混凝土重度標(biāo)準(zhǔn)值采用 。 5. 加強(qiáng)角寬度 加強(qiáng)角寬度一般為 150~200mm，取 200mm。 3. 底板厚度 底板厚度由計(jì)算確定，且不宜小于壁厚，在本設(shè)計(jì)中底板厚度分 、 、 、 四級，底板厚度取 。 (二 ) 細(xì)部尺寸 7 1. 隔墻厚度 隔墻厚度取隔墻間距的 1/25~1/20，且不得小于 ，隔墻厚度取 。 2. 沉箱長度 沉箱長度取 。 倒濾層頂標(biāo)高 =+= 第二節(jié) 沉箱尺度的確定 (一 ) 外形尺度 1. 泊位長度 設(shè)計(jì)泊位為順岸式碼頭連續(xù)多個泊位的中間泊位，泊位長度 Lb=L+2d（設(shè)計(jì)船長 +富裕長度），其中 L=146m， d=12~15m，取 d=15m， Lb=L+2d=146+30=176m。二片石頂標(biāo)高 =+=。 6 (五 ) 拋石基床底標(biāo)高 取拋石基床厚度為 ，則基床底標(biāo)高 =﹣ － =﹣ (六 ) 拋石棱體頂標(biāo)高 拋石棱體頂標(biāo)高 =沉箱頂標(biāo)高 +（ ） =+（ ） =（ ） 拋石棱體頂標(biāo)高取 。 (四 ) 碼頭（沉箱）底標(biāo)高 碼頭前沿設(shè)計(jì)水深 D=T+Z1+Z2+Z3+Z4 其中： T—— 設(shè)計(jì)船型滿載吃水（ m）， T=； Z1—— 龍骨下最小富余水深（ m） ，與海底質(zhì)有關(guān)，對重力式碼頭應(yīng)按巖石土考慮，取 Z1=； Z2—— 波浪富余深度（ m）， Z2=KH4%－ Z1= － =﹣ ＜ 0，取 Z2=0； Z3—— 船舶因配載不均勻而增加的尾吃水（ m） ，對雜貨船取 Z3=0； Z4—— 備淤深度（ m），取 Z4=。 (二 ) 沉箱頂標(biāo)高 沉箱頂標(biāo)高 =施工水位 +（ ~） =+（ ~） =~ 根據(jù)大連地區(qū)施工水位，沉箱頂標(biāo)高取 。 4. 船舶系纜力： 按普通系纜力計(jì)算，設(shè)計(jì)風(fēng)速 22m/s。 2. 門機(jī)荷載： 按《港口工程荷載規(guī)范》附錄 C 荷載代號 Mh10 25 設(shè)計(jì)。 (四 ) 材料指標(biāo)： 擬建碼頭所需部分材料及其重度、內(nèi)摩擦角的標(biāo)準(zhǔn)值可按表 1 選用 。 圖一 地質(zhì)資料 標(biāo)高 土質(zhì) 柱狀圖 指標(biāo) 海底至 淤泥 γ m=φ 固 = C 固 =0 ~~~~~~~ ~~~~ 以下 亞粘土 γ m=φ 固 =25186。 5. 地形地質(zhì)條件： 碼頭位置處海底地勢平緩，底坡平均為 1/200，海底標(biāo)高為 ~。 3. 氣象條件： 碼頭所在地區(qū)常風(fēng)主要為北向，其次為東南向；強(qiáng)風(fēng)向（ 7 級以上大風(fēng)）主要為北 ~北北西向，其次為南南東 ~東南向。1 沉箱重力式碼頭課程設(shè)計(jì)計(jì)算書 班 級 土港 1001 班 學(xué) 生 學(xué) 號 202251066 設(shè)計(jì)開始日期 2022 年 2 月 24日 設(shè)計(jì)完成日期 2022 年 3 月 4 日 指 導(dǎo) 教 師 2 目錄 第一章 設(shè)計(jì)資料 3 第二章 碼頭標(biāo)準(zhǔn)斷面設(shè)計(jì) 5 第三章 沉箱設(shè)計(jì) 11 第四章 作用標(biāo)準(zhǔn)值分類及計(jì)算 15 第五章 碼頭標(biāo)準(zhǔn)斷面各項(xiàng)穩(wěn)定性驗(yàn)算 44 3 第一章 設(shè)計(jì)資料 (一 ) 自然條件