模板沉箱重力式碼頭課程設(shè)計(jì)計(jì)算書(共50頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上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 設(shè)計(jì)開始日期 2014年2月24日 設(shè)計(jì)完成日期 2014年3月4日 指 導(dǎo) 教 師 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第一章 設(shè)計(jì)資料(一) 自然條件1. 潮位：極端高水位：+6.5m；設(shè)計(jì)高水位：+5.3m；極端低水位：-1.1m；設(shè)計(jì)低水位：+1.2m；施工水位：+2.5m。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）。3. 氣象條件：碼頭所在

2、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。4. 地震資料：本地的地震設(shè)計(jì)烈度為7度。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-4.0-5.0m。根據(jù)勘探資料，碼頭所在地的地址資料見圖1。圖一 地質(zhì)資料標(biāo)高土質(zhì)柱狀圖指標(biāo)海底至-7.9m淤泥m=15.3kN/m3固=12.8ºC固=0-7.9m以下亞粘土m=19.4kN/m3固=25ºC固=25kpa(二) 碼頭前沿設(shè)計(jì)高程：對于有掩護(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（1.01.5m）=5.30+（1

3、.01.5）=6.306.80m復(fù)核標(biāo)準(zhǔn)：碼頭頂標(biāo)高=極端高水位+超高值（00.5m）=6.50+（00.5）=6.507.00m(三) 碼頭結(jié)構(gòu)安全等級及用途：碼頭結(jié)構(gòu)安全等級為二級，件雜貨碼頭。(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。材料名稱重度（kN/m3）內(nèi)摩擦角（度）水上水下水上水下混凝土23241314/鋼筋混凝土24251415/塊石17104545渣石18102929表1(五) 使用荷載：1. 堆貨荷載：前沿q1=20kpa；前方堆場q2=30kpa。2. 門機(jī)荷載：按港口工程荷載規(guī)范附錄C荷載代號Mh-10 -25 設(shè)計(jì)。3. 鐵路荷載：

4、港口通過機(jī)車類型為干線機(jī)車，按港口工程荷載規(guī)范表7.0.3-2中的鐵路豎向線荷載標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)計(jì)。4. 船舶系纜力： 按普通系纜力計(jì)算，設(shè)計(jì)風(fēng)速22m/s。(六) 設(shè)計(jì)船型：萬噸級雜貨船總長L×型寬B×型深H×滿載吃水T：146×22×13.1×8.7m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（1.01.5m）=5.30+（1.01.5）=6.306.80m復(fù)核標(biāo)準(zhǔn)：碼頭頂標(biāo)高=極端高水位+超高值（00.5m）=6.50+（00

5、.5）=6.507.00m碼頭頂標(biāo)高取6.60m。(二) 沉箱頂標(biāo)高沉箱頂標(biāo)高=施工水位+（0.30.5m）=2.50+（0.30.5）=2.803.00m根據(jù)大連地區(qū)施工水位，沉箱頂標(biāo)高取2.90m。 (三) 胸墻底標(biāo)高胸墻底標(biāo)高=沉箱頂標(biāo)高（0.30.5m）=2.90（0.30.5m）=2.402.60m胸墻底標(biāo)高取2.50m。(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=8.7m； 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=0.6m； Z2波浪富余深度（m），Z2=KH4%Z1=0.5&#

6、215;1.00.6=0.10，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=0.4m。則：碼頭前沿設(shè)計(jì)水深D=T+Z1+Z2+Z3+Z4=8.7+0.6+0+0+0.4=9.7m碼頭底標(biāo)高=設(shè)計(jì)低水位碼頭前沿設(shè)計(jì)水深=1.209.7=8.5m碼頭底標(biāo)高取8.50m。(五) 拋石基床底標(biāo)高取拋石基床厚度為1.5m，則基床底標(biāo)高=8.501.50=10.0m(六) 拋石棱體頂標(biāo)高拋石棱體頂標(biāo)高=沉箱頂標(biāo)高+（<0.5m）=2.90+（<0.5）=（<3.40m）拋石棱體頂標(biāo)高取3.40m。(七) 二片石頂標(biāo)高拋石棱體頂

7、面和坡面的表層應(yīng)拋設(shè)0.50.8m厚的二片石，取其厚度為0.5m，其上再設(shè)置倒濾層。二片石頂標(biāo)高=3.40+0.5=3.90m。(八) 倒濾層頂標(biāo)高倒濾層采用碎石倒濾層，且不分層，采用級配較好的混合石料石渣，其厚度不得小于0.8m，取其厚度為0.8m。倒濾層頂標(biāo)高=3.90+0.8=4.70m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(gè)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=1215m，取d=15m，Lb=L+2d=146+30=176m。泊位采用11個(gè)沉箱平接，沉箱長度取16.00m，沉箱安裝縫采用50mm，則泊

8、位的實(shí)際長度為11×16.00+10×0.05=176.50m。2. 沉箱長度沉箱長度取16.00m。3. 沉箱高度 沉箱高度=沉箱頂標(biāo)高沉箱底標(biāo)高=2.90（8.50）=11.40m4. 沉箱寬度 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)?。?.60.7）倍碼頭高度（胸墻頂?shù)匠料涞祝矗?.60.7）×6.60（8.50）=9.0610.57m，則沉箱寬度取10.50m。(二) 細(xì)部尺寸1. 隔墻厚度隔墻厚度取隔墻間距的1/251/20，且不得小于0.2m，隔墻厚度取0.2m。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0.3m、0.35m、0.4m三級，外壁

9、厚度取0.3m。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0.4m、0.45m、0.5m、0.55m四級，底板厚度取0.4m。4. 箱內(nèi)隔墻布置箱內(nèi)隔墻采用對稱布置，隔墻間距分別取4.10m、3.70m。5. 加強(qiáng)角寬度加強(qiáng)角寬度一般為150200mm，取200mm。沉箱的其他細(xì)部尺寸見附圖1。(三) 沉箱體積和重量計(jì)算沉箱重量時(shí)，鋼筋混凝土重度標(biāo)準(zhǔn)值采用25.0kN/m3。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)算表編號構(gòu)件名稱體積計(jì)算式體積Vi（m3）重量Gi（KN）1前壁0.3×16.0×11.454.721368.002后壁0

10、.3×16.0×11.454.721368.003側(cè)壁0.3×8.4×11.4×257.461436.504底板0.4×8.4×15.451.741293.505橫隔墻0.2×15.4×11.033.88847.006縱隔墻0.2×4.1×11.0×654.121353.007端內(nèi)加強(qiáng)角0.5×0.22×11.0×40.8822.008內(nèi)加強(qiáng)角0.5×0.22×11.0×286.16154.009底加強(qiáng)角0.5

11、15;0.22×（4.1+3.7）×162.5062.5010前趾0.5×0.3×0.75×16.01.8045.000.40×0.75×16.04.80120.0011后趾0.5×0.3×0.75×16.01.8045.000.40×0.75×16.04.80120.00總和329.388234.50表2沉箱重量=840.26t，小于沉箱預(yù)制場大平臺(tái)可制作沉箱的最大重量2000t，滿足預(yù)制場的預(yù)制能力。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

12、取3.00m。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0.5×9.00=4.50m，底寬取5.00m。 3. 胸墻高度胸墻高度=胸墻頂標(biāo)高胸墻底標(biāo)高=6.602.50=4.10m。 (二) 系船的選擇計(jì)算船舶系纜力：Fxw=73.6×10-5Axwvx212 Fyw=49.0×10-5Aywvy212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1x=0.8，1y=1.0，2=1.3（按船舶水面以上建筑高度15米取，），故：Fxw= 581.64

13、 KNFyw=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=30°，=15°，n=3，K=1.3N=521.87 KN取N=522 KN(三) 門機(jī)布置門機(jī)的軌距、跨距均為10.5m，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，距貨場外邊線之間的安全凈距取2m。(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。兩條鐵路線的中心線距離為4.5m，兩條鐵路線的中心線距近側(cè)門機(jī)軌道的距離為3m。鋼軌上的線荷載標(biāo)準(zhǔn)值按干線機(jī)車為140KN/m。 (五) 管溝設(shè)計(jì)管溝用于

14、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1.3m，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0.4m×0.6m。(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 其中，取0.8，m查規(guī)范得1萬噸級雜貨船滿載排水量m=14800t，=0.15m/s，所以×0.8×14800×0.152=133.2KJ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=136.0KJ。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)

15、泊位共11個(gè)。船舶擠靠力標(biāo)準(zhǔn)值為了使船舶在不同水位和不同吃水深度時(shí)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3.5m高程處懸掛低反力型鼓型護(hù)舷，在5.5m高程處沿前沿線懸掛D300水平護(hù)舷。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沉箱和胸墻產(chǎn)生的土壓力。2. 材料拋石棱體采用10100kg塊石。3. 頂寬回填土（渣石）：內(nèi)摩擦角=29°，破裂角1=32.7°（假設(shè)、均為0，=）；塊石：內(nèi)摩擦角=45°，破裂角2=23.9°（假設(shè)、均為0，=）。二者總厚度H=h1+

16、h2=15.10m，破裂面與水平面夾角，且滿足，試算得=25.8°，h1=3.26m，h2=11.84m，拋石棱體頂寬d=8.65m。4. 坡度拋石棱體坡度采用1:1。(二) 二片石拋石棱體頂面和坡面的表層拋設(shè)0.5m厚的二片石，坡度為1:1。(三) 倒濾層設(shè)置倒濾層是為了防止墻后回填土流失。倒濾層采用碎石倒濾層，且不分層，采用級配較好的混合石料石渣，取其厚度為0.8m，碎石層坡度采用1:1.5。(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。2. 型式因原泥面水深小于碼頭前

17、設(shè)計(jì)水深，故采用暗基床的型式。3. 材料采用10100kg塊石且有一定級配。4. 厚度拋石基床厚度取1.5m。5. 肩寬和底寬外肩寬不宜小于1.5倍基床厚度，取2.3m；內(nèi)肩寬不宜小于0.5倍基床厚度，取0.8m。底寬=10.5+2.3+0.8=13.6m。(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1:5、亞粘土1:3。(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。變形縫為上下通縫，即胸墻的變形縫設(shè)在兩個(gè)沉箱的接頭處，間距為16m，縫寬采用50mm，用彈性材料填充。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

18、右，為近程浮運(yùn)，要求滿足m0.2m。無實(shí)測資料，鋼筋混凝土重度標(biāo)準(zhǔn)值為25.0KN/m3，海水重度標(biāo)準(zhǔn)值為10.25KN/m3，木材重度標(biāo)準(zhǔn)值為8KN/m3。因該沉箱前后對稱，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。(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）yivi·yi1前壁0.3×16.0×11.4054.725.70311.902后壁0.3×16.0×11.4054.725.70311.903側(cè)壁0.3×8.4

19、×11.40×257.465.70327.524底板0.4×8.4×15.451.740.2010.355縱隔墻0.2×15.4×11.0033.885.90199.896橫隔墻0.2×4.1×11.00×654.125.90319.317端內(nèi)加強(qiáng)角0.5×0.22×11.00×40.885.905.198內(nèi)加強(qiáng)角0.5×0.22×11.00×286.165.9036.349底加強(qiáng)角0.5×0.22×（4.1+3.7）

20、5;162.500.471.1810前趾0.5×0.3×0.75×16.01.800.500.900.40×0.75×16.04.800.200.9611后趾0.5×0.3×0.75×16.01.800.500.900.40×0.75×16.04.800.200.96總和329.381527.3注：前趾O點(diǎn)為x、y坐標(biāo)原點(diǎn)沉箱的重心位置： 2. 全部艙加水深2.5m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

21、3;y（KN·m）沉箱本身329.38×25.08234.54.6438208.08平臺(tái)木材8.44×867.5211.60783.23全部艙加水深2.5m4.1×3.7×2.5×82.500.5×0.22×2.5×32×10.253067.831.655061.9111369.8544053.22重心高度（2）沉箱排水體積及浮心高度總排水體積：前后趾懸臂的排水體積v=2×（1.8+4.8）=13.20m3沉箱吃水：浮心高度：（3）定傾高度重心距浮心的距離 定傾半徑 定傾高度 0.2m

22、故滿足沉箱浮游穩(wěn)定。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=7.61m，考慮富裕深度為0.5m，則T滑道末端水深富裕深度=9.50.5=9.0m，所以滑道末端吃水滿足要求。(二) 航道中吃水驗(yàn)算沉箱加壓載水后吃水為T=7.61m，考慮富裕深度為0.5m，航道水深D=T+Z0+Z1+Z2+Z3+Z4=8.7+0.18+0.3+0.45+0+0.4=10.03m（假設(shè)船舶航速6kn，船、浪夾角45°），D取10.10m，則T航道水深富裕深度=10.100.5=9.6m，所以航道中吃水滿足要求。(三) 沉放地點(diǎn)吃水驗(yàn)算沉箱加壓載水后吃水為T=7.61m，考慮富裕

23、深度為0.5m，基床頂面水深為9.7m，則T基床頂面水深富裕深度=8.50.5=8m，所以沉放地點(diǎn)吃水滿足要求。第三節(jié) 沉箱干舷高度驗(yàn)算沉箱的干舷高度F=HT=11.47.61=3.79m，考慮沉箱干舷富裕高度S=1.0m，波高h(yuǎn)=1.0m，沉箱的傾斜角度=8°，沉箱頂寬B0=8.00m，則F，所以沉箱干舷高度滿足要求。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

24、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)算式距前沿胸墻13.0×1.3×24×161497.62.253369.6胸墻22.8×3.0×14×1613442.253024胸墻32.0×2.8×14×161254.44.755958.4胸墻上填料2.0×1.3×18×16748.84.753556.8沉箱329.38×154940.75.2525938.68沉箱上填料（4.0×2.4×18+4.0×1.3

25、×10）×163596.87.7527875.2沉箱內(nèi)填石4.1×3.7×11.0×80.5×0.22×11.0×320.5×0.22×（4.1+3.7）×16×1013254.245.2569452.2沉箱后趾填石10.75×（1.3×18+13.0×10）×161840.810.12518638.1沉箱后趾填石20.75×0.5×0.3×10×161810.25184.528495.34.48

26、每延米自重作用1780.969874.84二、 極端高水位計(jì)算圖式如下：極端高水位自重作用計(jì)算表項(xiàng)目計(jì)算式距前沿胸墻13.0×0.1×24×16115.22.25259.2胸墻23.0×3.0×14×1620162.254536胸墻32.0×2.8×14×161254.44.755958.4胸墻上填料2.0×（0.1×18+1.2×10）×16441.64.752097.6沉箱329.38×154940.75.2525938.68沉箱上填料（4.0

27、5;0.1×18+4.0×2.6×10）×161779.27.7513788.8沉箱內(nèi)填石4.1×3.7×11.0×80.5×0.22×11.0×320.5×0.22×（4.1+3.7）×16×1013254.245.2569452.2沉箱后趾填石10.75×（0.1×18+14.2×10）×161725.610.12517471.7沉箱后趾填石20.75×0.5×0.3×10×

28、;161810.25184.525544.94.08每延米自重作用1596.568730.44三、 極端低水位計(jì)算圖式如下：極端低水位自重作用計(jì)算表項(xiàng)目計(jì)算式距前沿胸墻13.0×1.3×24×161612.82.253628.8胸墻25.0×2.8×24×1638403.2512480胸墻上填料2.0×1.3×18×16748.84.753556.8沉箱93.12×25+（329.3893.12）×155871.95.2530827.48沉箱上填料3.0×（1.9×

29、18+1.8×17）×163110.47.7524105.6沉箱內(nèi)填石（4.1×3.7×4.0×80.5×0.22×4.0×32）×17+4.1×3.7×7.0×80.5×0.22×7.0×320.5×0.22×（4.1+3.7）×16×1016634.45.2587330.6沉箱后趾填石10.75×（1.9×18+5.8×17+6.6×10）×162385

30、.610.12524154.2沉箱后趾填石20.75×0.5×0.3×10×161810.25184.534221.9.98每延米自重作用2138.8711641.75四、 拋石基床自重基床厚1.5m，拋石基床每延米自重=（10.5+1.5+0.5+2）×1.5×10=217.5KN/m第二節(jié) 土壓力（永久作用、可變作用）一、 碼頭后填料土壓力（永久作用）查重力式碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范附錄C得第n層土的主動(dòng)土壓力系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值如下：渣石：內(nèi)摩擦角=29°，=0°，=0.347（假設(shè)、均為0）；塊石：內(nèi)摩擦角=45°

31、;，=0°，=0.172內(nèi)摩擦角=45°，=15°，=0.160（假設(shè)、均為0）。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 可變作用 第n層填料底層：永久作用 可變作用 專心-專注-專業(yè)1. 設(shè)計(jì)高水位時(shí)設(shè)計(jì)高水位時(shí)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n（KN/m3）外摩擦角n（°）主動(dòng)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1116.601.30渣石1800.3470.00125.3018×1.3×0.347=23.4×0.3

32、478.122125.300.601023.4×0.3478.12224.70（23.4+10×0.6）×0.347=29.4×0.34710.203134.701.80塊石1000.17229.4×0.1725.06322.90（29.4+10×1.8）×0.172=47.4×0.1728.154142.9011.40150.16047.4×0.1607.5842-8.50（47.4+11.4×10）×0.160=161.4×0.16025.82設(shè)計(jì)高水位時(shí)碼頭后填料自重力

33、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?shù)子?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·m）16.605.300.008.121.30（0+8.12）×1.3/25.285.2814.2375.130025.304.708.1210.200.60（8.12+10.20）

34、×0.6/25.505.5013.4974.200034.702.905.068.151.80（5.06+8.15）×1.8/211.8911.8912.23145.410042.90-8.507.5825.8211.40（7.58+25.82）×11.4/2190.38183.894.66856.9349.2710.50517.34206.561151.6749.27517.34其中： 設(shè)計(jì)高水位時(shí)胸墻后填料土壓力強(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n（KN/m3）外摩擦角n（°）主動(dòng)土壓力系數(shù)Kan土壓力強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)

35、值計(jì)算永久作用eni（kPa）計(jì)算式數(shù)值1116.601.30渣石1800.3470.00125.3018×1.3×0.347=23.4×0.3478.122125.302.801023.4×0.3478.12222.50（23.4+10×2.8）×0.347=51.4×0.34717.84設(shè)計(jì)高水位時(shí)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

36、力矩豎向分力標(biāo)準(zhǔn)值及其產(chǎn)生的穩(wěn)定力矩頂?shù)子?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·m）16.605.300.008.121.30（0+8.12）×1.3/25.285.283.3317.580025.302.508.1217.842.80（8.12+17.84）×2.8/236.3436.341.2344.700041.6262.2800其中： 2. 極端高水位時(shí)極端高水位時(shí)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

37、重度n（KN/m3）外摩擦角n（°）主動(dòng)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1116.600.10渣石1800.3470.00126.5018×0.1×0.347=1.8×0.3470.622126.501.80101.8×0.3470.62224.70（1.8+10×1.8）×0.347=19.8×0.3476.873134.701.80塊石1000.17219.8×0.1723.41322.90（19.8+10×1.8）×0.172=37.8

38、15;0.1726.504142.9011.40150.16037.8×0.1606.0542-8.50（37.8+11.4×10）×0.160=151.8×0.16024.29極端高水位時(shí)碼頭后填料自重力產(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?shù)子?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（K

39、N）力臂LVn（m）穩(wěn)定力矩MEVn（KN·m）16.606.500.000.620.10（0+0.62）×0.1/20.030.0315.030.450026.504.700.626.871.80（0.62+6.87）×1.8/26.746.7413.8593.350034.702.903.416.501.80（3.41+6.50）×1.8/28.928.9212.21108.910042.90-8.506.0524.2911.40（6.05+24.29）×11.4/2172.94167.054.56761.7544.7610.50469.9

40、8182.74964.4644.76469.98其中： 極端高水位時(shí)胸墻后填料土壓力強(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n（KN/m3）外摩擦角n（°）主動(dòng)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1116.600.10渣石1800.3470.00126.5018×0.1×0.347=1.8×0.3470.622126.504.00101.8×0.3470.62222.50（1.8+10×4.0）×0.347=41.8×0.34714.50極端高水位

41、時(shí)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?shù)子?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·m）16.606.500.000.620.10（0+0.62）×0.1/20.030.033.630.110026.502.500.6214.504.00（0.62

42、+14.50）×4.0/230.2430.241.3942.030030.2742.1600其中： 3. 極端低水位時(shí)極端低水位時(shí)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n（KN/m3）外摩擦角n（°）主動(dòng)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1116.601.90渣石1800.3470.00124.7018×1.9×0.347=34.2×0.34711.872124.701.80塊石1700.17234.2×0.1725.88222.90（34.2+17&#

43、215;1.80）×0.172=64.8×0.17211.143132.904.00150.16064.8×0.16010.3732-1.10（64.8+17×4.00）×0.160=132.8×0.16021.25414-1.107.4010132.8×0.16021.2542-8.50（132.8+7.40×10）×0.160=206.8×0.16033.09極端低水位時(shí)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

44、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?shù)子?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·m）16.604.700.0011.871.90（0+11.87）×1.9/211.2811.2813.83156.000024.702.905.8811.141.80（5.88+11.14）×1.8/215.3215.3212.61193.190032.90-1.1010.3721

45、.254.00（10.37+21.25）×4.0/263.24 61.099.17560.2016.3710.50171.894-1.10-8.5021.2533.097.40（21.25+33.09）×7.4/2201.06194.213.43666.1452.0410.50546.42281.901575.5366.54718.31其中： 二、 堆貨荷載產(chǎn)生的土壓力（可變作用）碼頭后堆貨荷載產(chǎn)生的土壓力強(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）回填材料外摩擦角n（°）主動(dòng)土壓力系數(shù)Kan土壓力強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算可變作用（堆貨荷載）eqni（kPa）

46、滿布的均布荷載計(jì)算式數(shù)值1116.601.90渣石00.34720×0.3476.94124.706.942124.700.99塊石00.17220×0.1723.44223.713.443133.710.813.44322.903.444142.904.96150.16020×0.1603.2042-2.063.20515-2.066.443.2051-8.503.20碼頭后堆貨荷載產(chǎn)生的土壓力計(jì)算圖式如下：碼頭后堆貨荷載產(chǎn)生的土壓力合力（可變作用）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

47、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?shù)子?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·m）滿布均布荷載16.604.706.946.941.906.94×1.9013.1913.1913.83182.420024.702.903.443.441.803.44×1.806.196.1912.376.140032.90-8.503.203.2011.403.20×11.4036.4835.2

48、45.7200.879.4410.5099.1454.62459.439.4499.14胸墻后堆貨荷載產(chǎn)生的土壓力計(jì)算圖式如下：胸墻后堆貨荷載產(chǎn)生的土壓力強(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）回填材料外摩擦角n（°）主動(dòng)土壓力系數(shù)Kan土壓力強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算可變作用（堆貨荷載）eqni（kPa）計(jì)算式數(shù)值1116.604.10渣石00.34720×0.3476.94122.506.94胸墻后堆貨荷載產(chǎn)生的土壓力合力（可變作用）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

49、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?shù)子?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·m）滿布均布荷載16.604.706.946.941.906.94×1.9013.1913.192.7536.270013.1936.2700三、 鐵路荷載產(chǎn)生的土壓力（可變作用）設(shè)計(jì)機(jī)車為干線機(jī)車，鐵路線荷載是140KN/m，軌枕長度為2.5m，軌枕上均布荷載為q=140/2.5=56kPa。鐵路荷載主要穿過渣石層，計(jì)算土壓力范圍時(shí)采用渣

50、石層的破裂角=32.2°。計(jì)算碼頭后鐵路荷載產(chǎn)生的土壓力時(shí)只考慮后面的鐵路荷載作用，前面的鐵路荷載對碼頭只產(chǎn)生穩(wěn)定力矩，故不考慮。計(jì)算胸墻后鐵路荷載產(chǎn)生的土壓力時(shí)只考慮前面的鐵路荷載作用，后面的鐵路荷載不能作用在胸墻上，故不考慮。碼頭后鐵路二線荷載產(chǎn)生的土壓力強(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）回填材料外摩擦角n（°）主動(dòng)土壓力系數(shù)Kan土壓力強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算可變作用（堆貨荷載）eqni（kPa）計(jì)算式數(shù)值1116.601.59渣石00.34750×0.34717.35125.0117.352125.010.31017.35224.7017.3

51、53134.701.80塊石00.17250×0.1728.60322.908.60碼頭后鐵路二線荷載產(chǎn)生的土壓力合力（可變作用）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?shù)子?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·m）15.605.0117.3517.351.5917.35×1.5927.5927.5914.31394.810025.014.7017.3517.350.3117.35×0.315.385.3813.3671.880034.702.908.608.601.808.00×1.8014.4014.4012.30177.1200碼頭上部分鐵路荷載產(chǎn)生的穩(wěn)定力矩00259.50237.5047.37643.8125237.50胸墻后鐵路一線荷載產(chǎn)生的土壓力強(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）回填材料外摩