畢業(yè)設計---5萬噸級散貨碼頭設計

1、 畢業(yè)設計（論文）鐵山港5萬噸級散貨碼頭設計 學生姓名： 學 號： 2008班 級: 專 業(yè)： 港口航道與海岸工程指導教師： 2012 年 6 月 鐵山港50000噸級散貨碼頭設計摘要 鐵山港區(qū)距北海市近40公里，距合浦縣城廉州鎮(zhèn)40多公里，距自治區(qū)首府南寧市250公里，距廣東省湛江市約150公里，距海南省首府?？谑?24海里。鐵山港區(qū)是西南最便捷的出海通道之一，是廣西以及大西南連接廣東、福建陸路經(jīng)濟走廊的重要交通樞紐。本設計主要根據(jù)鐵山港自然條件、運營、船型等資料，設計若2個5萬噸級散貨泊位。主要設計內容包括：對碼頭環(huán)境進行分析，包括地理、水文、氣候、風況等進行分析；對碼頭進行總平面布置，包

2、括碼頭陸域、水域的平面布置及生產(chǎn)生活輔助區(qū)布置；對散貨泊位進行裝卸工藝流程的設計，確定碼頭的主要經(jīng)濟技術指標；對碼頭進行結構設計，包括方塊、沉箱方案的擬定及比較，最終確定為沉箱方案，進行結構計算和配筋計算。關鍵詞：總平面布置；裝卸工藝；結構設計；配筋計算 THE DESIGA OF TIESHAN PORTS 50000DWT BULK TERMINALABSTRACT Tieshan port is nearly 40 kilometers away from Beihai City, the distance between the city of Hepu County is about

3、 40 kilometers, 250 km away from Nanning, capital of the autonomous and Zhanjiang City (Guangdong Province) about 250 km away.From the capital of Hainan Province，Haikou City，the distance is 124 miles. Tieshan port is the most convenient access to the sea southwest of Guangxi and the Big Southwest, i

4、s connected to land in Fujian, Guangdong Economic Corridor of important traffic hub. According to the native condition opertion factor and transport means, this project will design four ten thousad ton class berths, one of them is used for the bulk cargo. Cheif design content: the analysis to mative

5、 tendition of harbour, which include geography hydrdogy, weather, wind etc; The overall plan design covers the surfowe design of the wharfs land and water. The living assistance arrangement etc: The design of cargo-handing technology tarft flow program of bunk cargo berth, which is used for determin

6、ing key index sign of the economy technique; Construction design including the determination and comparion coutrete block and contrete caisson plan; The later choosed, along with structure caulation and steels arranging accout.Key word：Overall plan arrangement; Cargo-handing technology; Construction

7、 design; Steels arranging account 目 錄第一章 總 論1第二章 工程設計自然條件32.1 工程地理位置32.2 氣象32.2.1 氣溫32.2.2 降雨32.2.3 霧42.2.4 風況42.2.5 濕度52.3 水文52.3.1 潮汐52.3.2 波浪72.3.3 潮流82.4 地形、地貌與工程泥沙82.4.1 地形、地貌82.4.2 工程泥沙82.5 工程地質92.5.1 地質特征概述92.5.2 巖土物理力學指標112.5.3 基礎適宜性及地基持力層選擇122.5.4 疏浚巖土工程特性評價122.6 地震13第三章 船型資料與吞吐量143.1 船型資料1

8、43.2 吞吐量資料143.3 北海港港區(qū)分布及泊位情況14第四章 裝卸工藝164.1 裝卸工藝的設計原則及一般要求164.1.1 設計原則164.1.2 一般要求164.2 機械設備選型174.3 裝卸工藝及流程174.4 機械數(shù)量的確定174.4.1 移動式裝船機184.4.2 橋式卸船機184.4.3 斗輪式堆取料機184.5 裝卸工人數(shù)和司機人數(shù)的確定194.5.1 港口裝卸工194.5.2 裝卸機械司機人數(shù)194.6 主要技術經(jīng)濟指標204.6.1 散貨碼頭泊位數(shù)204.6.2 庫場面積214.6.2 設計堆場通過能力224.6.3 裝卸一艘船所需時間234.6.5 庫（場）面積23

9、第五章 總平面布置245.1 港區(qū)布置原則245.2 高程及水深的確定255.2.1 設計水位及水位差255.2.2碼頭前沿設計高程255.2.3碼頭前沿設計水深255.2.4 碼頭前沿水底高程265.3 總平面布置265.3.1水域布置265.3.2 陸域布置27第六章 結構方案的擬定306.1結構比選306.2沉箱結構31第七章 沉箱碼頭的驗算327.1 設計條件327.1.1 設計船型327.1.2 結構安全等級327.1.3 建筑物尺度327.1.4 自然條件327.1.5 碼頭面荷載327.2 作用分類與計算337.2.1 結構自重力（永久作用）337.2.2 土壓力標準值計算397

10、.2.3 堆貨荷載產(chǎn)生的土壓力（可變作用）427.2.4 碼頭前沿堆貨引起的豎向作用（可變作用）427.2.5 門機荷載產(chǎn)生的土壓力作用（可變作用）437.2.6 船舶系纜力（可變作用）447.2.7 波浪力（可變作用）467.2.8 貯倉壓力（永久作用）557.2.9 施工期沉箱沉放時面板所受水壓力計算577.2.10 碼頭荷載標準值匯總587.3碼頭穩(wěn)定性驗算587.3.1 作用效應組合587.3.2 碼頭沿基床頂面抗滑穩(wěn)定性驗算597.3.3 碼頭沿基床頂面的抗傾穩(wěn)定性計算：607.3.4 基床承載力驗算63根據(jù)重力式碼頭設計與施工規(guī)范637.3.5 地基承載力的驗算65第八章 沉箱結構

11、內力計算708.1 承載力極限狀態(tài)下的內力計算70 8.1.1 沉箱前壁板.708.1.2 沉箱前底板計算718.1.4 內力計算728.2 正常使用極限狀態(tài)下的內力計算748.2.1 沉箱前壁板748.2.2 沉箱底板計算(短暫狀況)758.2.3 內力計算768.3 配筋的計算778.4 構件裂縫寬度驗算808.4.1 矩形截面受彎構件最大裂縫寬度計算公式808.4.2 對沉箱前壁板進行裂縫寬度驗算80參考文獻85結 束 語86 北海鐵山港區(qū)5萬噸級散貨碼頭 第一章 總 論 北海市鐵山港區(qū)東鄰廣東省湛江市，南臨北部灣，西部為北海市區(qū)，北部為靈山縣、浦北縣。鐵山港區(qū)距北海市近40公里，距合浦

12、縣城廉州鎮(zhèn)40多公里，距自治區(qū)首府南寧市250公里，距廣東省湛江市約150公里，距海南省首府海口市124海里。鐵山港區(qū)西面有欽北鐵路,北面有北海至湛江高速公路經(jīng)過。國家“十一五”計劃建設的合浦-河唇鐵路、玉林至合浦十字路鄉(xiāng)鐵路、合浦十字路鄉(xiāng)至鐵山港鐵路支線、玉林至鐵山港高速公路貫穿該區(qū)。鐵山港區(qū)是西南最便捷的出海通道之一，是廣西以及大西南連接廣東、福建陸路經(jīng)濟走廊的重要交通樞紐。 本設計的主要內容有碼頭總平面布置，裝卸工藝的確定，結構方案選型及方案的比選，結構計算、配筋等。 碼頭的總平面布置包括碼頭水域布置和碼頭陸域布置兩部分。碼頭水域布置中，根據(jù)有關規(guī)范規(guī)定，確定碼頭前沿設計水深為15.1m

13、，高程7.9m，底高程-14.0m，航道通航設計水深為15.1 m，港內錨地系泊采用單浮筒系泊，其半徑為256m。碼頭陸域布置包括碼頭前沿線的確定、泊位布置（包括不同貨種的泊位相對位置的確定和岸線總長的確定）、庫場布置、鐵路和道路布置、輔助生產(chǎn)生活設施的布置等。泊位布置以不同貨種的碼頭互不影響為原則，場總面積為14.8萬。碼頭生產(chǎn)生活輔助設施包括港區(qū)指揮合樓、侯工室、發(fā)電站、小型機械流動庫、食堂、休息室、職工宿舍等。具體布置見“碼頭總平面布置圖”。 裝卸工藝的確定包括工藝流程的設計、機械設備選型、機械數(shù)量的確定、裝卸工人數(shù)和司機人數(shù)的確定、主要技術經(jīng)濟指標的確定。裝卸工藝采用兩臺裝船機和5臺卸

14、船機，既滿足了泊位利用率，也滿足了吞吐的要求。裝船機軌距為14.7m卸船機軌距為18m。碼頭主要技術經(jīng)濟指標有：年吞吐量為2000萬噸、泊位數(shù)2個、碼頭年通過能力為2139萬噸、設計庫場面積為14.8萬平方米；駕駛員265人，裝卸工人142人，裝卸勞動生產(chǎn)率為4.9萬噸/人。結構方案選型中擬定了兩個設計方案，重力式沉箱碼頭和空心方塊碼頭。根據(jù)所給地質資料，擬建港區(qū)有較好的地基基礎，根據(jù)重力式碼頭、高樁碼頭和板樁碼頭的工作特點和適用性，初步設計了重力式沉箱碼頭和空心方塊碼頭。結構計算包括沉箱碼頭的壁板和底板的內力計算。在各種荷載作用下對各構件進行承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)下的作用效應組合

15、。并對壁板和底板進行配筋，具體布置見“結構配筋圖”。 第二章 工程設計自然條件2.1 工程地理位置 北海市鐵山港區(qū)位于廣西壯族自治區(qū)南端、北海市東部，東臨廣東湛江市，南臨北部灣，西部為北海市，北部為靈山縣、浦北縣和博白縣。鐵山港區(qū)距離北海市近40公里，距離合浦縣城廉州鎮(zhèn)40多公里，距離自治區(qū)首府南寧市250公里，距廣東省湛江市約150公里，距海南省首府?？谑?20海里左右。北海鐵山港區(qū)轄南康、營盤和興港三鎮(zhèn)，總面積394平方公里，是北海市對外開發(fā)以發(fā)展工業(yè)為主的行政區(qū)。北海鐵山港各類碼頭作業(yè)區(qū)布置在東南沿海處。 本項目擬建地點位于規(guī)劃的北海鐵山港區(qū)4號路末端的沿海區(qū)域，東經(jīng)1093,北緯213

16、6。2.2 氣象2.2.1 氣溫 根據(jù)1954-1983年觀測資料統(tǒng)計： 多年平均氣溫： 22.06 歷年極端高溫： 37.1（1963年9月6日） 歷年極端低溫： -0.8（1975年12月19日） 7月份平均氣溫： 28.7 1月份平均氣溫： 降雨 根據(jù)1954-1983年觀測資料統(tǒng)計： 多年平均降雨量：1682.7mm 歷年最大降雨量：2211.2mm(1971年) 歷年最小降雨量：849.1mm(1962年) 日降雨量=25mm，平均每年出現(xiàn)19d。2.2.3 霧 北海地區(qū)霧主要出現(xiàn)在春季，尤其以三月份霧日最多，出現(xiàn)時間一般從02h開始，09h結束，水平能見度100-

17、800m，根據(jù)1954年-1983年觀測資料統(tǒng)計： 多年平均霧日數(shù)： 13.2d 歷年年最多霧日數(shù)： 24d (1966年、1969年) 歷年年最多霧日數(shù)： 4d （1977年） 2.2.4 風況根據(jù)北海市氣象站統(tǒng)計資料（見表2.2-1），北海地區(qū)風向季節(jié)性變化顯著，冬季盛行偏北風，夏季盛行東南風。全年常風向為正北，次常風向為東南偏東，頻率分別為22.1%和10.8%;頻率加權年平均風速度為3.0米/每秒。強風向為東南，最大風速29米/每秒，次強風向為東南偏東，最大風速為21米/每秒根據(jù)統(tǒng)計資料統(tǒng)計，每年風力6級出現(xiàn)的天數(shù)：平均11.8天，最多25天，最少3天。本區(qū)風向季節(jié)性變化顯著，冬季多為

18、偏北風，夏季多為東南風。 表2.2-1 北海站累年各方向頻率、平均風速及最大風速統(tǒng)計表（1970-1982年）項目方向NNNENEENEEESESESSESSSWSWWSWWWNW NWNNWC頻率（%）3.75.3平均風速(m/s）3.0最大風速(m/s）151412122021291518102088101313 另據(jù)潿洲站19561975年實測資料統(tǒng)計（表2.2-2），常風向為NNE向，頻率為14%，次常

19、風向為ESE向和N向，頻率分別為13%和12%。頻率加權年平均風速為5.1米/每秒。強風向為東南風，最大風速為40米/每秒。 表2.2-1 北海站累年各方向頻率、平均風速及最大風速統(tǒng)計表（1970-1982年） 項目方向NNNENEENEEESESESSESSSWSWWSWWWNW NWNNWC頻率（%）12146681397652111121平均風速(m/s）2.0最大風速(m/s）2823162020184036202420924281425 2、臺風 北海夏、秋兩季受臺風影響，每年發(fā)生24次，臺風友

20、南海進入北部灣時，因受到海南與雷州半島的阻擋，風力減弱，一般為56級，10級以上少見，其延時24小時左右。 2.2.5 濕度 據(jù)1954年1983年資料統(tǒng)計： 累年年平均相對濕度： 81% 累年年最小相對濕度： 5% 累年最低平均相對濕度： 75% 累年年最高平均相對濕度： 84% 2.3 水文 2.3.1 潮汐 1、各基準面之間的關系 鐵山港區(qū)驗潮站設在鐵山港灣中部西部石頭阜，歌水準點之間的關系如下：當?shù)乩碚撟畹统泵嫠吡泓c黃?；嫠疁庶c（基點）10.058m5.465m4.593m1.956m2.637m 2、潮型及潮位特征值 鐵山港內的長期驗潮站有石頭阜站，地理坐標2137N，10906

21、E，由廣西水文總站設立。鐵山港灣口西側的營盤和東側的草潭及沙田有短期潮位觀測資料。此外，距鐵山灣口門外約60km的潿洲島海洋站也有長期驗潮資料。 北部灣是世界上典型的全日超海區(qū)之一，鐵山港位于北部灣的東北部，從其潮汐特征數(shù)來看，K=（H1+H0）/H2=3.29，表明本港區(qū)的潮汐類型與北部灣其它海區(qū)略有不同，屬不正規(guī)日潮。本區(qū)的潮汐作用較強，是華南沿海超差最大的海區(qū)之一。 潮波自灣外向鐵山港內傳播時，由于受地形影響，潮波發(fā)生變形，潮差沿程遞增，而潮汐類型由灣外海區(qū)的正規(guī)日潮（每天一漲一落）向灣內的不正規(guī)日潮過渡（大潮汛時每天一漲一落，小潮汛時每天兩漲兩落）。根據(jù)中國科學院南海海洋研究所1992

22、年12月2631日同步驗潮資料分析，營盤K=4.53，草潭K=4.11，石頭阜K=3.67。實測資料表明，最大流速發(fā)生在高潮位前后23小時，說明笨港區(qū)的潮波屬于以駐波為主，略具前進波性質的合成潮波。 鐵山港區(qū)為非正規(guī)全日潮，其從理論深度基準面起算的朝為特征值為： 歷年最高潮位： 6.31m 歷年最低潮位： -0.09m 多年平均高潮位： 4.28m 多年平均低潮位： 1.80m 多年潮位： 3.00m 多年平均潮差： 2.45m 歷年最大潮差： 6.25m（1986年7月21日） 日潮平均漲潮歷時：8小時5分鐘 日潮平均落潮歷時：6小時25分鐘 設計高數(shù)位： 5.41（潮谷累積頻率10%） 設

23、計低水位： 1.13（潮谷累積頻率90%） 極端高水位： 6.86（重現(xiàn)期為50年一遇） 極端低水位： -0.46（重現(xiàn)期為50年一遇） 表2.3-1 鐵山港區(qū)乘潮水位保證率（%）102030405060708090水位1小時5.415.164.984.744.494.123.683.282.912小時5.265.064.874.634.394.013.563.212.853小時5.074.854.694.484.223.853.443.092.784小時4.834.634.484.294.023.633.292.972.672.3.2 波浪 鐵山港區(qū)沒有進行過波浪觀測。本海區(qū)由于受雷州半島掩

24、護，波浪強度不大，對港區(qū)有影響的主要是SSW、SSE和S向的波浪。根據(jù)潿洲島的長期海浪觀測資料，港區(qū)波浪以風浪為主，較大的波浪都是由臺風或強季風造成的。據(jù)潿洲島的波浪推算表明，港區(qū)水域泊穩(wěn)條件良好，灣口西側大牛石區(qū)域H1/102.0m的天數(shù)平均每年2天，H1/101.5m的天數(shù)平均每年5天。 表2.3-2 鐵山港區(qū)50年一遇波浪要素波浪要素位置H1%H4%H13%HTL波向灣口東側1.87.856SSW灣口西側4.03.53.02.17.860SSW灣中部1.37.970S灣頂1.25.344SSE2.3.3 潮流 鐵山港區(qū)受地形限制，形成

25、往復型潮流，漲潮流向北，落潮流向南，港灣內的天然航槽有兩條，即東航槽和西航槽，東槽實測最大落潮流速0.82m/s。港內實測余流很小，為1.7-9.4cm/s。最大流速出現(xiàn)在高潮平潮前后2-3h，東槽平均落潮流速略大于西槽，而西槽平均漲潮流略大于東槽，這說明東槽落潮流稍占優(yōu)勢。根據(jù)天津大學1978年8月13-23日在石頭埠南1250m處斷面觀測結果，其平均納潮量109億立方米，最大納潮量為3.76億立方米。2.4 地形、地貌與工程泥沙2.4.1 地形、地貌 工程所在地為濱海沉積地貌，海底地形開闊平坦，自然岸緩緩傾出大海，漲潮時，地面均被海水淹沒，低潮時，西北面部分鉆孔孔位露出水面。距離岸邊約3.

26、5km有一條西南-東北走向的天然深水帶狀航道，帶約800m，航道地面高程一般為-11-15m。2.4.2 工程泥沙 鐵山港內沒有大河注入，因而徑流影響甚小，據(jù)19831985年廣西海岸帶調查資料，其含沙量，洪季灣內為0.01千克每立方米。港口為0.05千克每立方米，漲落潮表底層相差甚微，枯季灣內為0.070.017千克每立方米，港口為0.010.05千克每立方米，漲潮表底層相差甚小，落潮期表底層相差較大。 鐵山港為臺地溺谷海灣，其周圍有一些小溪注入，其中較大者流入丹兜港的白沙河，流域面積644.25平方千米，河長83.227km，其徑流深長1150mm，據(jù)此算得年平均徑流量7.41億立方米；根

27、據(jù)鄰區(qū)（南流江）侵蝕模數(shù)，估計白沙河年輸沙1618萬噸。此外還有公館河、閘利河、白泥江，其流域面積分別為10平方千米、57.7和74.7平方千米，也能為海灣提供少量泥沙。估計整個海灣陸域集水范圍每年能提供的泥沙約30萬噸。 根據(jù)天津大學水港教研室利用北海南漫1977年1月12月波浪觀測資料計算出北海南漫漁業(yè)基地（或鐵山港口）自西向東的沿岸輸沙率為5.728.59萬立方米/a。 由于鐵山港陸域供沙及波浪沿岸輸沙量甚少，因此，潮汐通道的地形歷來比較穩(wěn)定，根據(jù)19661982年平面圖水深資料對比，通道平面形態(tài)沒有大的變化。根據(jù)中科院南海所的估算，鐵山港區(qū)航道、港池開挖后的年回淤強度在0.2m/a以下

28、，外航道需開挖部分的年回淤強度小于0.1m/a。2.5 工程地質 2.5.1 地質特征概述 經(jīng)鉆探揭示，勘察場地內共分為兩大地層，分別為第四系海相沉積層和上第三系瀉湖相沉積層。區(qū)域地質資料顯示，下伏地層為石炭系灰?guī)r。1、第四系海相沉積層（Qm）該層主要的巖性有砂、砂混淤泥、淤泥質土及淤泥混砂等，以砂、砂混淤泥為主，泥質土及淤泥混砂分布不連續(xù)，僅在局部有揭示。(1）砂，砂混淤泥：灰白、灰黃色，局部灰色，以礫砂和粗砂為主，一般混有貝殼碎屑，局部混淤泥，松散狀，局部中密狀，抽取進尺快。分布于海底淺表，厚度一般25m。分布范圍廣，勘察場地普遍有揭示。(2）淤泥質土、淤泥混砂：灰、深灰色，軟流塑狀，具腥

29、臭味，分布不連續(xù)，分布范圍小，通常以透鏡體的形式出現(xiàn)，厚度一般13m。僅在少數(shù)鉆孔有揭示。2、上第三系瀉湖相沉積層（N）該層主要的巖性有粘性土、粘性土混砂、砂、砂混粘性土等，以粘性土為主，各巖土層以互層、夾層或透鏡體的形式交錯分布。粘性土分為粘土和粉質粘土，因該兩種土外觀及性質相近，且分布無規(guī)律，無明顯分界，在野外較難準確界定，本報告統(tǒng)一按粘性土進行描述，其分別統(tǒng)計其物理力學性質，進行綜合評價。在本次勘察的鉆探深度內未鉆穿該層，厚度大于80m。按工程巖土特性，分別描述如下：(1）粘性土、粘性土混砂、褐煤：灰灰白色，部分黃、褐黃、紅等色，褐煤為黑褐色，一般呈硬塑堅硬狀。粘性土礦物成分 以高嶺石、

30、石英、絹云母為主，粘性強，韌性、干強度高，經(jīng)巖礦鑒定，屬固結粘土或含粉砂、含砂固結粘土，部分堅硬狀粘性土略具半成巖特征；粘性土混砂因含沙量不同，粘性有所減弱，韌性有不同程度下降；褐煤的密度相對較小，污手，含炭量不均勻，占2080%不等，韌性、干強度相對稍低。該巖層厚度較大，但不均勻，常被砂層分割為多層狀，局部以透鏡體形式分布于砂層中，其中褐煤為薄層狀，厚度一般為0.10.5m。(2) 砂土、砂混粘性土：砂土按顆粒組成不同，分為粉砂、細砂、中砂、粗砂和礫砂，以細砂、中砂、粗砂為主，灰黃、淺黃、淺灰等色，成分以石英為主，棱角狀，分選性較好，無膠結；砂混粘性土因粘性土含量不同，具有一定粘結力。該層厚

31、度不均勻，一般厚0.55m，局部厚度達十余米，通常以層狀或透鏡體的形式分布于粘性土層中，而且在上第三系地層中反復多次出現(xiàn)。受沉積歷史環(huán)境不同及孔隙水壓力差異影響，砂層的密實程度差異較大，主要為密實和中密狀。從工程性質出發(fā)，把中密狀砂土及砂混粘性土編號為1，把密實狀砂土及砂混粘性土編號為2.(3）粉砂混粘性土：灰綠色，局部間薄層粘性土，粘性差、無膠結，呈中密狀。該層僅在個別孔有揭示，分布于高程-60m以下，為鉆穿。2.5.2 巖土物理力學指標 表2.5-1 各巖層力學參數(shù)推薦值 地層編 號 土層名稱容許承載力s0(KPa)抗剪強度（固快）基床摩擦系數(shù)樁側極限摩阻力qf（KPa）樁端極限阻力qr（

32、Kpa）c(Kpa)摩擦角（）粗、礫砂砂混淤泥120020-40-淤泥質土淤泥混砂6055-0-粘性土混砂40060150.42956000粘性土42065280.40956000褐煤30040100.308045001砂混粘性土2030200.43553500粉砂1400160.35451800細砂1800270.45553500中砂2200400.50655200粗砂2500500.558565002砂混粘性土30030250.45804500粉砂2600200.40702500細砂3000300.50804500中砂3600450.55906000粗砂4200550.601007500粉

33、砂混粘性土1605150.40502500 推薦的巖土力學參數(shù)系根據(jù)原味測試、室內巖土實驗成果以及經(jīng)驗數(shù)據(jù)并結合鉆探情況綜合確定。 樁側極限摩阻力及樁端極限阻力適用于預制混凝土擠土樁。2.5.3 基礎適宜性及地基持力層選擇第四系海象沉積層(Qm)以松散砂土、砂混淤泥為主，局部為淤泥質土及淤泥混砂，厚度小，強度低，穩(wěn)定性差，不能作為基礎持力層。上第三系瀉湖相沉積層（N）厚度很大，在勘察深度內未能揭穿，主要的巖性有粘性土、粘性土混沙、砂土、砂混粘性土等，以粘性土為主，各巖土層在以互層、夾層或透鏡體的形式交錯分布。該層的物理力學性質差異較大，其中占主導地位的粘性土、密實狀砂土及其混合土具有較高的承載

34、力及良好的物理力學性質，可以作為碼頭基礎的持力層，而性質稍差的中密狀砂土及混合土由于厚度及分布范圍郵箱，可通過調整基礎尺寸或拋石厚度等措施來滿足承載力及穩(wěn)定性要求。目前廣西沿海港口碼頭常用的基礎類型為大圓筒重力式基礎，該類型碼頭對地基承載力要求較高，而本場地的上第三系瀉湖相沉積層屬于土巖過渡層，其承載力較巖層底，且不均勻，較難滿足大圓筒重力式基礎的承載力要求。從可行性及經(jīng)濟性出發(fā)，建議擬建碼頭采用對承載力要求相對較低的岸壁式沉箱基礎形式，以上第三系地層為基礎持力層，盡可能以粘性土及密實狀中、粗砂為基床，拋石厚度根據(jù)承載力及穩(wěn)定性要求確定。除此之外，也可考慮采用樁基礎，該類型舉出的優(yōu)點是可以通過

35、調整樁長適應不同的承載力要求，缺點是造價高、耐用性相對較差。2.5.4 疏浚巖土工程特性評價 1、疏浚巖土的可挖性疏浚巖土的可挖性與開挖設備的實用性及工藝的先進程度有很大關系，隨著開挖設備的不斷升級和工藝的不斷改進，近些年來疏浚巖土的可挖性有了新的突破，建議在開挖中嘗試多種開挖方式和工藝，根據(jù)開挖效果選擇做理想的開挖設備及工藝。2、疏浚巖土用于管道輸送和填土的適宜性根據(jù)場地巖土層的物性質特征，參照疏浚巖土分類標準表5.2.3，對疏浚巖土用于管道輸送和填土的適宜性綜合評價如下表： 地層編號12管道輸送的適宜性很好很好碎化后較好很好很好很好用作填土的適宜性很好 差不適合很好很好尚可 表2.52 各

36、疏浚巖土用于管道輸送和填土的適宜性評價表 地層若能與地層進行摻合，起用作填土的性能將得到較大改良，可以用作填土。地層具有弱膨脹性，碎化后不易固結，不適宜作填土，若因碼頭后方堆場缺乏填料或因疏浚廢土處理的需要確需對地層進行利用時，可考慮砂土摻合改良后用作填土，但需進行改良實驗來確定摻合比。 2.6 地震 根據(jù)中華人民共和國國家標準中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖（GB183062001）劃分，本區(qū)地震烈度為度，特征周期分區(qū)為第一區(qū)，地震動峰值加速度值為0.05g，地震反應譜特征周期為0.35s。 第三章 船型資料與吞吐量3.1 船型資料表3-1 船型尺度表表船型噸級DWT船長(米)船寬(米)型深(米)滿載吃

37、水(米)散貨500002303217.512.73.2 吞吐量資料本港區(qū)為進出口港口，年設計吞吐量為2000萬噸3.3 北海港港區(qū)分布及泊位情況 北海港目前按統(tǒng)計范圍來分，全港包含北海市區(qū)內的商用和專業(yè)貨主碼頭。按管轄來說，北海港管轄北海老港區(qū)，石步嶺港區(qū)，鐵山港港區(qū)和大風江港區(qū)。北海老港區(qū)、石步嶺港區(qū)是在營運港區(qū)，鐵山港港區(qū)在建設中，大風江港區(qū)是規(guī)劃建設港區(qū)。北海老港區(qū)、石步嶺港區(qū)和鐵山港港區(qū)的狀況如下: 北海港老港區(qū)（第一作業(yè)區(qū)）： 現(xiàn)有生產(chǎn)用泊位5個，非生產(chǎn)用泊位2個。生產(chǎn)用泊位：200噸級2個，700噸級2個，1000噸級1個。核定年吞吐能力35萬噸。另外在200噸級和700噸級泊位之

38、間改造成1000噸級客滾泊位1個，年旅客吞吐能力30萬人次。北海港石步嶺港區(qū)（第二作業(yè)區(qū)）： 現(xiàn)有泊位4個：10000噸級2個，20000噸級1個，35000噸級1個。年吞吐能力180萬噸（其中集裝箱4.8萬TEU）。 鐵山港港區(qū)： 在建2個20000噸級雜泊位，年吞吐能力95萬噸。因后續(xù)資金海未到位，而在陸域形成方面做了大量工作，其他工程項目現(xiàn)還未開工。另外： 北海港貨主碼頭有7個，年吞吐能力90萬噸。其中海運公司碼頭1個，年吞吐能力10萬噸；航海公司碼頭1個，年吞吐能力2萬噸；外貿(mào)公司碼頭1個，年吞吐能力10萬噸；廣西中油水產(chǎn)碼頭1個，年吞吐能力10萬噸；石油公司冠頭嶺碼頭一個，年吞吐能力

39、5萬噸；二級站碼頭1個，年吞吐能力3萬噸；化工廠油碼頭1個，年吞吐能力50萬噸。第四章 裝卸工藝4.1 裝卸工藝的設計原則及一般要求4.1.1 設計原則 （1）遵循和貫徹港口發(fā)展規(guī)劃。工程設計時，根據(jù)發(fā)展規(guī)劃的指導思想，遵從長遠全面規(guī)劃，搞好工程近期實施與遠近結合；（2）貫徹執(zhí)行國家職業(yè)安全衛(wèi)生、環(huán)境保護等有關政策、法規(guī)。注意保護作業(yè)人員的勞動條件、人身安全，盡可能避免和減輕工程對環(huán)境的影響；（3）裝卸工藝設計，應從全局出發(fā)。結合考慮港口及水、陸路運輸，工藝流程簡捷，作業(yè)環(huán)節(jié)協(xié)調，車船周轉迅速；（4）裝卸作業(yè)系統(tǒng)和機械選型符合國家有關技術政策，并在兼顧當前現(xiàn)代化建設發(fā)展的基礎上，結合工程需要，

40、力求技術先進、實用；（5）裝卸工藝系統(tǒng)的經(jīng)濟性，應既考慮其投資成本，又考慮營運成本。評價其經(jīng)濟效益時，應兼顧港口自身和社會的全面效益。 4.1.2 一般要求（1）裝卸系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的能力應基本平衡，并以保證船舶裝卸為主；（2）裝卸機械的類型應在可能的條件下統(tǒng)一，規(guī)格簡化，以便于維修管理；（3）優(yōu)先選用技術可靠的國產(chǎn)裝卸機械；（4）工藝流程設計應減少環(huán)節(jié)。各流程之間可靈活轉換，以提高系統(tǒng)作業(yè)的可靠度。4.2 機械設備選型 表4.2-1 機械設備表機械設備名稱型 號主要技術參數(shù)移動式裝船機額定效率6000t/h，軌距14.7m，最大外伸29.2m，伸縮行程13m，帶式輸送機的帶寬為2200mm，帶速為

41、250m/min；橋式卸船機UTR-20能力2000t/h,抓取量12t，軌距18m帶式輸送機DT11型帶寬2200mm,帶速6.5m/s斗輪式堆取料機DQL 630/100025能力6300t/h,軌距10m,臂架回旋半徑55m鏈斗式卸車機300t/h自動裝車站該系統(tǒng)約3min完成一輛車的裝車作業(yè)4.3 裝卸工藝及流程 此港區(qū)為進出口港區(qū)，采用移動式裝船機和橋式卸船機，堆場采用懸臂式堆料機、取料機堆場工藝，沿著軌道兩側布置堆料，因此通常采用一機負責兩條料堆的堆料或取料作業(yè)，堆、取合一機型的主要特點是一機多能，既堆又取，可以減少堆場設備臺數(shù)，其適用于物料貨物較少的和不經(jīng)常出現(xiàn)進出堆場同時作業(yè)的

42、地方。裝卸工藝流程如下：4.4 機械數(shù)量的確定根據(jù)港口工程技術規(guī)范（1987）上卷中的第3.8.20條確定各種機械數(shù)量，按下式計算： （4-1） 式中： N 機械數(shù)量（臺）； 某種裝卸機械分貨種的年起重運輸噸（t），此設計為散貨碼頭，年起運噸為4000萬噸； 機械利用率，采用三班制，取值為0.40.5，此處取0.5； 各類機械按不同的操作過程裝卸或搬運不同貨種的臺時效率 t/（臺h）；4.4.1 移動式裝船機 臺時效率為6000t/h； 則取N=2，即需2臺移動式裝船機 4.4.2 橋式卸船機 臺時效率為2000t/h; 則取N=5，即需要5臺移動式卸船機 4.4.3 斗輪式堆取料機 取料的臺

43、時效率為630t/h。 取料： 則取N=9，即需9臺斗輪式堆取料機。4.5 裝卸工人數(shù)和司機人數(shù)的確定4.5.1 港口裝卸工根據(jù)港口碼頭勞動定員標準，散礦裝卸主要作業(yè)線定員： （1）清艙裝卸每艙口每班68人，取7人； （2）平艙裝卸每艙口每班12人，取2人； （3）平臺料斗裝卸每料斗每班12人，取2人； （4）固定式帶式輸送機每班轉接點每班2人； 全部定員=每條作業(yè)線每班定員作業(yè)線數(shù)工作班次（1輪休后備系 數(shù)）/出勤率 （4-2） 式中，每條作業(yè)線每班定員按上述配備；工作班次三班制取3； 輪休后備系數(shù)指年制度休息工時/年制度工作工時，其中每周實行40h工作制的四班三運轉崗位，輪休后備系數(shù)取0.

44、05； 出勤率取0.95； 由上述數(shù)據(jù)可得：全部定員=1333（1+0.05）/0.95=129人裝卸工人總數(shù)應包括裝卸工人和輔助工人數(shù)。輔助工人數(shù)一般按裝卸工人的 5%10%計算，故輔助工人數(shù)為13人，所以，裝卸工人總數(shù)為129+13=142人4.5.2 裝卸機械司機人數(shù) 根據(jù)港口工程技術規(guī)范（1987）上卷和港口碼頭勞動定員標準，裝卸機械司機單機定員： 散貨裝船機 12人，取2人； 堆取料機 12人，取1人； 卸車機 三班制取7人；全部定員=單機每班定員機械使用臺數(shù)工作班次（1輪休后備系數(shù)）/出勤率 （4-3） 由以上數(shù)據(jù)可得： 全部定員=1083（1+0.05）/0.95=265人4.6

45、 主要技術經(jīng)濟指標4.6.1 散貨碼頭泊位數(shù)根據(jù)海港總平面設計規(guī)范（JTJ211-99）有：泊位數(shù)目應根據(jù)年吞吐量、泊位貨種和船型等因素按下式計算: N= （4-3）式中：Qn根據(jù)貨物類別確定的年吞吐量（t），散貨碼頭年吞吐量為2000萬噸; N泊位數(shù)目； Pt泊位的年通過能力（t），根據(jù)海港總平面設計規(guī)范（JTJ211-99）有其值應按下式計算: （4-4） （4-5） 式中：T年日歷天數(shù)，取330天； G設計船型的實際載貨量，G=5000090=45000； 裝卸一艘設計船型所需要的時間（h）； =h P設計船時效（t/h），按年運量、貨艙、船舶性能、設備能力、作業(yè)線數(shù)和管理等綜合因數(shù)綜合

46、考慮,散貨取6000； 晝夜小時數(shù)，取24小時； 晝夜非生產(chǎn)時間之和（h），包括工間休息、吃飯及交接班時間，應根據(jù)各港實際情況來確定，一般取24h；根據(jù)本港情況，取3h。 泊位利用率；根據(jù)本港情況，取0.33； 船舶的裝卸輔助作業(yè)、技術作業(yè)時間以及船舶靠離泊時間之和（h）。船舶裝卸輔助作業(yè)、技術作業(yè)是指在泊位上不能同裝卸作業(yè)同時進行的各項作業(yè)時間。當無統(tǒng)計資料時，部分單項作業(yè)時間可 采用表5.8.2中的數(shù)值。船舶靠離時間與航道、錨地、泊位前水域及港作方式等條件有關，可取13h；根據(jù)本港情況，取3h。 綜上 Pt= (t) N= 取N=2個泊位4.6.2 庫場面積 根據(jù)海港總平面設計規(guī)范（JTJ211-99）