【正文】 1. 潮位： 極端高水位： +；設(shè)計(jì)高水位： +；極端低水位： ； 設(shè)計(jì)低水位： +；施工水位： +。 2. 波浪： 擬建碼頭所在水域有掩護(hù)，碼頭前波高小于 1 米（不考慮波浪力作用）。 4. 地震資料： 本地的地震設(shè)計(jì)烈度為 7 度。根據(jù)勘探資料，碼頭所在地的地址資料見圖 1。 C 固 =25kpa 4 (二 ) 碼頭前沿設(shè)計(jì)高程： 對(duì)于有掩護(hù)碼頭的頂標(biāo)高，按照兩種標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算： 基本標(biāo)準(zhǔn)：碼頭頂標(biāo)高 =設(shè)計(jì)高水位 +超高值 （ ~） =+（ ~） =~ 復(fù)核標(biāo)準(zhǔn)：碼頭頂標(biāo)高 =極端高水位 +超高值 （ 0~） =+（ 0~） =~ (三 ) 碼頭結(jié)構(gòu)安全等級(jí)及用途： 碼頭結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，件雜貨碼頭。 材料名稱 重度γ（ kN/m3） 內(nèi)摩擦角φ（度） 水上 水下 水上 水下 混凝土 23~24 13~14 / / 鋼筋混凝土 24~25 14~15 / / 塊石 17 10 45 45 渣石 18 10 29 29 表 1 (五 ) 使用荷載： 1. 堆貨荷載： 前沿 q1=20kpa；前方堆場(chǎng) q2=30kpa。 3. 鐵路荷載： 港口通過(guò)機(jī)車類型為干線機(jī)車，按《港口工程荷載規(guī)范》表 中的鐵路豎向線荷載標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)計(jì)。 5 (六 ) 設(shè)計(jì)船型：萬(wàn)噸級(jí)雜貨船 總長(zhǎng) L型寬 B型深 H滿載吃水 T： 146 22 第二章 碼頭標(biāo)準(zhǔn)斷面設(shè)計(jì) 第一節(jié) 碼頭各部分標(biāo)高 (一 ) 碼頭（胸墻）頂標(biāo)高 對(duì)于有掩護(hù)碼頭的頂標(biāo)高，按照兩種標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算： 基本標(biāo)準(zhǔn)：碼頭頂標(biāo)高 =設(shè)計(jì)高水位 +超高值 （ ~） =+（ ~） =~ 復(fù)核標(biāo)準(zhǔn)：碼頭頂標(biāo)高 =極端高水位 +超高值 （ 0~） =+（ 0~） =~ 碼頭頂標(biāo)高取 。 (三 ) 胸墻底標(biāo)高 胸墻底標(biāo)高 =沉箱頂標(biāo)高 －（ ~） =－（ ~） =~ 胸墻底標(biāo)高取 。 則： 碼頭前沿設(shè)計(jì)水深 D=T+Z1+Z2+Z3+Z4=++0+0+= 碼頭底標(biāo)高 =設(shè)計(jì)低水位－碼頭前沿設(shè)計(jì)水深 =－ =﹣ 碼頭底標(biāo)高取﹣ 。 (七 ) 二片石頂標(biāo)高 拋石棱體頂面和坡面的表層應(yīng)拋設(shè) ~ 厚的二片石，取其厚度為 ，其上再設(shè)置倒濾層。 (八 ) 倒濾層頂標(biāo)高 倒濾層采用碎石倒濾層，且不分層，采用級(jí)配較好的混合石料石渣，其厚度不得小于 ，取其厚度為 。泊位采用 11 個(gè)沉箱平接，沉箱長(zhǎng)度取 ，沉箱安裝縫采用 50mm，則泊位的實(shí)際長(zhǎng)度為 11 +10=。 3. 沉箱高度 沉箱高度 =沉箱頂標(biāo)高－沉箱底標(biāo)高 =－（﹣ ） = 4. 沉箱寬度 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取（ ～ ）倍碼頭高度（胸墻頂?shù)匠料涞祝?，即?～ ） [－（﹣） ]=～ ，則沉箱寬度取 。 2. 外壁厚度 外壁厚度由計(jì)算確定，且不得小于 250mm，在本設(shè)計(jì)中外壁厚度分 、 、 三級(jí)，外壁厚度取 。 4. 箱內(nèi)隔墻布置 箱內(nèi)隔墻采用對(duì)稱布置，隔墻間距分別取 、 。 沉箱的其他細(xì)部尺寸見附圖 1。沉箱材料體積和重量計(jì)算見下表 2： 沉箱材料體積和重量計(jì)算表 編號(hào) 構(gòu)件名稱 體積計(jì)算式 體積 Vi（ m3） 重量 Gi（ KN） 1 前壁 2 后壁 3 側(cè)壁 2 4 底板 5 橫隔墻 6 縱隔墻 6 7 端內(nèi)加強(qiáng)角 4 8 內(nèi)加強(qiáng)角 28 9 底加強(qiáng)角 （ +） 16 8 10 前趾 11 后趾 總和 表 2 沉箱重量 =，小于沉箱預(yù)制場(chǎng)大平臺(tái)可制作沉箱的最大重量 2022t，滿足預(yù)制場(chǎng)的預(yù)制能力。 2. 胸墻底寬 胸墻底寬由胸墻穩(wěn)定性要求確定，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)應(yīng)大于 1/2 沉箱頂寬度，即大于 =，底寬取 。 (二 ) 系船的選擇 計(jì)算船舶系纜力： Fxw= 105Axwvx2ζ 1ζ 2 Fyw= 105Aywvy2ζ 1ζ 2 按 75%保證率、壓載或空載狀況，取 Axw=1570m2， Ayw=382m2 設(shè)計(jì)風(fēng)速 vx=22m/s, vy=0m/s 查表取得ζ 1x=，ζ 1y=，ζ 2=（按船舶水面以上建筑高度 15 米取，），故： Fxw= KN Fyw=0 KN 系船柱結(jié)合碼頭按 25m 等間距布置，共計(jì)布置 7 個(gè)，實(shí)際受力系船柱為 3 個(gè) N=???????? ? ?? ???? c osc osc ossin yx FFnK 9 α =30176。 ， n=3， K= N= KN 取 N=522 KN (三 ) 門機(jī)布置 門機(jī)的軌距、跨距均為 ，門機(jī)前軌距碼頭前沿 2m，布置在胸墻上，后軌布置在單獨(dú)設(shè)置的軌道梁上，距貨場(chǎng)外邊線之間的安全凈距取 2m。兩條鐵路線的中心線距離為 ，兩條鐵路線的中心線距近側(cè)門機(jī)軌道的距離為 3m。 (五 ) 管溝設(shè)計(jì) 管溝用于放置為船舶供水和供電而鋪設(shè)的水管和電纜，設(shè)在胸墻內(nèi)，管溝中心線距碼頭前沿，要求管溝底面高程應(yīng)高于平均高潮位，故采用小管溝，尺寸（寬高）為 。 2. 護(hù)舷的布置 橡膠護(hù)舷間斷布置，在每個(gè)沉箱的中心位置布置一個(gè)護(hù)舷，即每 16 米布置一個(gè)，每個(gè)泊位共 11 個(gè)。39。 第四節(jié) 其他設(shè)計(jì)問題 (一 ) 拋石棱體 1. 作用 設(shè)置拋石棱體是為了防止回填土的流失，并且減少墻后回填土對(duì)沉箱和胸墻產(chǎn)生的土壓力。 3. 頂寬 回填土（渣石）：內(nèi)摩擦角φ =29176。（假設(shè)α、β均為 0，δ =31 φ）； 塊石：內(nèi)摩擦角φ =45176。（假設(shè)α、β均為 0，δ =31 φ）。 h1=， h2=，拋石棱體頂寬 d=。 (二 ) 二片石 拋石棱體頂面和坡面的表層拋設(shè) 厚的二片石，坡度為 1:1。倒濾層采用碎石倒濾層，且不分層，采用級(jí)配較好11 的混合石料石渣，取其厚度為 ，碎石層坡度采用 1:。 2. 型式 因原泥面水深小于碼頭前設(shè)計(jì)水深，故采用暗基床的型式。 4. 厚度 拋石基床厚度取 。底寬 =++=。 (六 ) 變形縫 設(shè)置變形縫是為了減小由于不均勻沉降和溫度變化在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生的附加應(yīng)力。 12 第三章 沉箱設(shè)計(jì) 第一節(jié) 沉箱浮游穩(wěn)定性驗(yàn)算 (一 ) 計(jì)算資料 沉箱浮運(yùn)距離 15km 左右，為近程浮運(yùn)，要求滿足 m≥ 。 因該沉箱前后對(duì)稱，故沉箱的重心在沉箱寬度的中心線上，不需預(yù)加平衡壓載水。 yi 1 前壁 2 后壁 3 側(cè)壁 2 4 底板 5 縱隔墻 6 橫隔墻 6 7 端內(nèi)加強(qiáng)角 4 8 內(nèi)加強(qiáng)角 28 9 底加強(qiáng)角 （ +） 16 13 10 前趾 11 后趾 總和 注：前趾 O 點(diǎn)為 x、 y 坐標(biāo)原點(diǎn) 沉箱的重心位置： 21 ??Cx ??? ?? i iiC vyvy 2. 全部艙加水深 時(shí)的浮游穩(wěn)定計(jì)算 （ 1） 沉箱的重力和重心高度計(jì)算 沉箱重力和重心高度計(jì)算表 計(jì)算項(xiàng)目 計(jì)算式 重力 g（ KN） 重心高度 y（ m） 重力矩 g m） 沉箱本身 平臺(tái)木材 8 全部艙加水深 [ 8－ － 32] ∑ 重心高度 ???? ?? gy C （ 2）沉箱排水體積及浮心高度 總排水體積： ??V 前后趾懸臂的排水體積 v=2（ +） = 沉箱吃水： ?????? A vVT 浮心高度： 14 ? ? ? ? ? ? ???????????? V yvTvVy vw （ 3）定傾高度 重心距浮心的距離 ????? wc yy 定傾半徑 ? ? 12/ 33 ???????? ?V iI? 定傾高度 ????? a? ＞ 故滿足沉箱浮游穩(wěn)定。 (二 ) 航道中吃水驗(yàn)算 沉箱加壓載水后吃水為 T=，考慮富裕深度為 ，航道水深D=T+Z0+Z1+Z2+Z3+Z4=++++0+=（假設(shè)船舶航速 6kn，船、浪夾角 45176。 (三 ) 沉放地點(diǎn)吃水驗(yàn)算 沉箱加壓載水后吃水為 T=，考慮富裕深度為 ，基床頂面水深為 ，則 T＜基床頂面水深－富裕深度 =－ =8m，所以沉放地點(diǎn)吃水滿足要求。沉箱頂寬 B0=，則 F＞ 0 ?????????? ShB ? ，所以沉箱干舷高度滿足要求。 第一節(jié) 結(jié)構(gòu)自重力（永久作用） 一、 設(shè)計(jì)高水位 計(jì)算圖式如下： 其中：混凝土重度：水上 24KN/m3 水下 14KN/m3 鋼筋混凝土重度：水上 25KN/m3 水下 15KN/m3 16 二、 極端高水位 計(jì)算圖式如下： 其中： 混凝土重度：水上 24KN/m3 水下 14KN/m3 鋼筋混凝土重度：水上 25KN/m3 水下 15KN/m3 設(shè)計(jì)高水位自重作用計(jì)算表 項(xiàng)目 計(jì)算式 ）（ KNGi 距前沿 ）（ miX ）（ m?KNXG ii 胸墻 1 24 16 胸墻 2 14 16 1344 3024 胸墻 3 14 16 胸墻上填料 18 16 沉