煙臺(tái)港10萬(wàn)噸級(jí)集裝箱碼頭設(shè)計(jì)

1、 煙臺(tái)港10萬(wàn)噸級(jí)集裝箱碼頭設(shè)計(jì)目錄第1章 總論3第2章 自然條件32.1 氣象32.2 水文32.3 泥沙32.4 地質(zhì)32.4 地震3第3章 運(yùn)量與船型33.1 營(yíng)運(yùn)資料33.2 設(shè)計(jì)船型3第4章 總平面布置34.1 總平面布置的原則34.2 集裝箱碼頭泊位數(shù)確定34.3碼頭平面布置3第5章 裝卸工藝35.1 裝卸工藝的設(shè)計(jì)原則及一般要求35.2工藝流程設(shè)計(jì)35.3 集裝箱泊位機(jī)械數(shù)量及工人數(shù)的確定3第6章 結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)36.1 設(shè)計(jì)依據(jù)36.2 荷載計(jì)算36.3 碼頭形式確定3第7章 沉箱結(jié)構(gòu)計(jì)算37.1 承載能力極限狀態(tài)下的內(nèi)力計(jì)算37.2 正常使用極限狀態(tài)下的內(nèi)力計(jì)算37.3 構(gòu)件承

2、載力計(jì)算37.4構(gòu)件裂縫寬度驗(yàn)算3參考資料3結(jié) 束 語(yǔ)3第1章 總論交通運(yùn)輸是社會(huì)經(jīng)濟(jì)的主要組成部分，是生產(chǎn)與消費(fèi)的紐帶，是商品流通人們交往的基礎(chǔ)條件。港口是水上運(yùn)輸?shù)幕A(chǔ)設(shè)施，是水陸運(yùn)輸?shù)臉屑~、對(duì)外貿(mào)易的門戶。港口能力的大小、管理水平的高低，標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家整個(gè)經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展水平。改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。進(jìn)入21世紀(jì)，全球經(jīng)濟(jì)一體化趨勢(shì)日益增強(qiáng)，我國(guó)現(xiàn)有港口的吞吐量已遠(yuǎn)不能跟上經(jīng)濟(jì)的發(fā)展步伐。為了改變泊位噸級(jí)小、泊位數(shù)量少、港口發(fā)展長(zhǎng)期滯后于腹地經(jīng)濟(jì)發(fā)展與運(yùn)量增長(zhǎng)速度的現(xiàn)狀，煙臺(tái)港進(jìn)行集裝箱碼頭擴(kuò)建，初步擬建10萬(wàn)噸級(jí)集裝箱泊位兩個(gè)。本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有碼頭總平面布置，裝卸工藝的確定，結(jié)構(gòu)

3、方案選型及方案的比選，工程概算，結(jié)構(gòu)計(jì)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(guān)規(guī)范規(guī)定，確定碼頭前沿設(shè)計(jì)水深為17.20m，高程3.9m，底高程-16.95m，航道通航設(shè)計(jì)水深為17.78 m，采用雙向航道，其有效寬度為364.8m，回旋水域直徑692m，港池寬度為519m，設(shè)計(jì)水深為18.38m；港內(nèi)錨地系泊采用單浮筒系泊，其半徑為236.55m。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(duì)位置的確定和岸線總長(zhǎng)的確定）、庫(kù)場(chǎng)布置、鐵路和道路布置、輔助生產(chǎn)生活設(shè)施的布置等。泊位布置以不同貨種的碼頭互不影響為原則，考慮當(dāng)?shù)仫L(fēng)

4、向布置各貨種碼頭。庫(kù)場(chǎng)設(shè)置了一線和二線，庫(kù)場(chǎng)總面積為120600。碼頭生產(chǎn)生活輔助設(shè)施包括綜合樓、侯工室、材料供應(yīng)站、小型機(jī)械流動(dòng)庫(kù)、食堂、休息室等。具體布置見(jiàn)“碼頭總平面布置圖”。裝卸工藝的確定包括工藝流程的設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)備選型、機(jī)械數(shù)量的確定、裝卸工人數(shù)和司機(jī)人數(shù)的確定、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的確定。本設(shè)計(jì)中集裝箱碼頭的吞吐量為78.2萬(wàn)TEU，擬建 10萬(wàn)噸集裝箱碼頭，裝卸工藝采用兩臺(tái)裝船機(jī)，既滿足了泊位利用率，也滿足了吞吐的要求。裝卸橋軌距為30.48m。結(jié)構(gòu)方案選型中擬定了兩個(gè)設(shè)計(jì)方案，重力式沉箱碼頭和空心方塊碼頭。根據(jù)所給地質(zhì)資料，擬建港區(qū)有較好的地基基礎(chǔ)，根據(jù)重力式碼頭、高樁碼頭和板樁碼

5、頭的工作特點(diǎn)和適用性，初步設(shè)計(jì)了重力式沉箱碼頭和空心方塊碼頭。結(jié)構(gòu)計(jì)算包括沉箱碼頭的壁板和底板的內(nèi)力計(jì)算。在各種荷載作用下對(duì)各構(gòu)件進(jìn)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(yīng)組合。并對(duì)壁板和底板進(jìn)行配筋，具體布置見(jiàn)“結(jié)構(gòu)配筋圖”。 第2章 自然條件 煙臺(tái)港西港區(qū)位于煙臺(tái)套子灣西側(cè)，距煙臺(tái)芝罘島約30km。2.1 氣象西港區(qū)處尚未進(jìn)行系統(tǒng)的氣象要素的觀測(cè)，本次將采用煙臺(tái)海洋站多年觀測(cè)資料作統(tǒng)計(jì)分析。煙臺(tái)海洋站氣象觀測(cè)場(chǎng)位于芝罘島上，地理坐標(biāo)為：北緯37° 33.3´、東經(jīng)121°23.5´。拔海高度為74.3m，風(fēng)速儀距地面高度10.4m。2.1.1

6、 氣溫年平均氣溫：13.4°C平均最高氣溫：17.7°C平均最低氣溫：11.1°C極端最高氣溫：37.1°C極端最低氣溫：-11.7°C2.1.2 降水年平均降水量：425.1mm年最大降水量：616.7mm一日最大降水量：76.5mm年平均降水量日數(shù)為95.6天降水強(qiáng)度中雨年降水日數(shù)為13.4天降水強(qiáng)度大雨年降水日數(shù)為4.2天降水強(qiáng)度暴雨年降水日數(shù)為0.2天該區(qū)降水有顯著的季節(jié)變化，雨量多集中于每年的6、7、8月份，這三個(gè)月的降水量為年降水量的53%，冬季降水量最少，12月至翌年的2月降水量?jī)H為年降水量的9%。2.1.3 風(fēng)多年每日24次風(fēng)速

7、、風(fēng)向資料統(tǒng)計(jì)，該區(qū)常風(fēng)向?yàn)镹向，出現(xiàn)頻率為13.3%，次常風(fēng)向?yàn)镹W、W向出現(xiàn)頻率分別為12.12%、11.55%。強(qiáng)風(fēng)向?yàn)镹W向，該向7級(jí)風(fēng)出現(xiàn)頻率為0.46%，次強(qiáng)風(fēng)向?yàn)镹向。具體見(jiàn)風(fēng)頻率統(tǒng)計(jì)表和風(fēng)玫瑰圖。風(fēng) 頻 率 統(tǒng) 計(jì) 表表2-1-1 風(fēng)速頻率（%）風(fēng)向7.9（m/s）8.0-10.7（m/s）10.8-13.8（m/s）13.9-17.1（m/s）17.2（m/s）合計(jì)N10.291.920.940.1413.30NNE4.020.580.180.044.83NE3.870.290.080.014.24ENE1.720.110.031.85E5.690.410.060.016.1

8、7ESE2.770.170.022.97SE8.301.270.310.019.89SSE4.121.030.370.040.015.57S6.121.150.300.037.61SSW2.090.250.060.012.41SW6.240.280.066.59WSW3.530.120.013.66W11.090.420.0411.55WNW2.380.430.102.91NW6.793.081.790.420.0412.12NNW3.430.630.240.034.34C合計(jì)82.4512.154.590.750.06100.00圖2-1-1 風(fēng)玫瑰圖2.1.4 霧多年平均每年大霧日為29.

9、0天，大霧多出現(xiàn)于每年的47月，為全年霧日的65%，而每年的8月以后，大霧日顯著減少。平均每年大霧實(shí)際出現(xiàn)天數(shù)為10.9天。2.1.5 災(zāi)害性天氣本區(qū)災(zāi)害性天氣過(guò)程主要為臺(tái)風(fēng)（含熱帶風(fēng)暴，強(qiáng)熱帶風(fēng)暴）和寒潮。據(jù)多年資料統(tǒng)計(jì)影響煙臺(tái)附近海域的臺(tái)風(fēng)每年有12個(gè)，一般多出現(xiàn)于79月份。每當(dāng)臺(tái)風(fēng)路經(jīng)本區(qū)時(shí)，將出現(xiàn)大風(fēng)、大浪、暴潮和暴雨。如8509號(hào)臺(tái)風(fēng)，煙臺(tái)出現(xiàn)33.3m/s、SSE向大風(fēng)，最高潮位達(dá)3.73m；受9216號(hào)臺(tái)風(fēng)影響，煙臺(tái)港風(fēng)速達(dá)1830m/s，出現(xiàn)解放以來(lái)最高歷史潮位（4.03m）。多年資料統(tǒng)計(jì)，每年11月翌年3月為寒潮出現(xiàn)季節(jié)，平均每年3.2次，受寒潮影響本海區(qū)出現(xiàn)偏N向大風(fēng)，風(fēng)速

10、可達(dá)910級(jí)，且有偏N向的大浪，持續(xù)時(shí)間可達(dá)34天。2.2 水文2.2.1 潮位國(guó)家海洋局第一海洋研究所對(duì)煙臺(tái)套子灣西海岸海區(qū)建港條件進(jìn)行了調(diào)查和部分水文要素的短期觀測(cè)，并于1994年12月完成了“煙臺(tái)初旺灣蘆洋灣自然環(huán)境調(diào)查報(bào)告”。潮位是利用初旺灣驗(yàn)潮站1987年3月4日4月13日一個(gè)月的潮位資料和煙臺(tái)同步資料及煙臺(tái)19531994年長(zhǎng)期資料統(tǒng)計(jì)分析。用差比方法求得工程海域的設(shè)計(jì)參數(shù)。本次設(shè)計(jì)采用上述計(jì)算值。1、高程關(guān)系：1.33m1.25m0.08m黃海平均海面平均海平面當(dāng)?shù)乩碚撟畹统泵?、潮位特征值：（以下水位值均從當(dāng)?shù)乩碚撟畹统泵嫫鹚悖┕こ毯Ｓ驗(yàn)檎?guī)的半日潮，其（HK1+HO1）/H平

11、方米=0.32最高高潮位： 3.67m最低低潮位：-0.77m平均高潮位： 2.10m平均低潮位： 0.61m平均潮差： 1.49m平均潮面： 1.33m在此尚應(yīng)說(shuō)明2003年10月10日12日，由于強(qiáng)冷空氣南下影響，煙臺(tái)港出現(xiàn)僅低于1992年的特高水位，調(diào)查值為3.77m。3、設(shè)計(jì)水位：設(shè)計(jì)高水位： 2.46m設(shè)計(jì)低水位： 0.25m極端高水位： 3.56m極端低水位：-0.95m4、乘潮水位表2-2-1 不同延時(shí)不同保證率乘潮水位表頻率（%）水位（m）延時(shí)80859095乘潮一小時(shí)1.811.751.671.49乘潮二小時(shí)1.751.691.601.43乘潮三小時(shí)1.631.581.471

12、.31乘潮四小時(shí)1.471.421.321.172.2.2 海流海流觀測(cè)分兩個(gè)區(qū)域進(jìn)行，第一個(gè)區(qū)域位于龍洞咀及以南的初旺灣，蘆洋灣海域，共布設(shè)六個(gè)測(cè)點(diǎn)；第二區(qū)域?yàn)辇埗淳讝|北的天然深槽和龍洞咀以西的海域，共布設(shè)六個(gè)測(cè)點(diǎn)，分別進(jìn)行大、小潮連續(xù)25小時(shí)觀測(cè)。觀測(cè)日期為：大潮第二區(qū)域?yàn)?月15日09時(shí)至16日10時(shí)，第一區(qū)域?yàn)?月16日17時(shí)至17日19時(shí)；小潮第二區(qū)域?yàn)?月22日09時(shí)至23日12時(shí)，第一區(qū)域?yàn)?月23日16時(shí)至24日19時(shí)。垂線測(cè)點(diǎn)采用六點(diǎn)法，依據(jù)實(shí)測(cè)資料，本海區(qū)海流特征如下：1、潮流特征：測(cè)驗(yàn)海區(qū)的潮流為不規(guī)則半日潮流其（WK1+WO1）/W平方米在0.761.45之間，淺水分潮

13、流影響比較明顯，潮流的運(yùn)動(dòng)屬往復(fù)流性質(zhì)。2、潮流流場(chǎng)：龍洞咀以南第一測(cè)區(qū)漲、落潮潮流平均流向呈南北走向，龍洞咀以被第二測(cè)區(qū)漲、落潮潮流平均流向呈東西走向。3、最大流速：大潮期間漲、落潮實(shí)測(cè)垂線平均最大流速第一測(cè)區(qū)出現(xiàn)在L05站，流速值分別為0.55m/s、0.77m/s，流向分別為150°、325°，測(cè)點(diǎn)最大漲、落潮流速為0.74m/s、0.88m/s，流向分別為174°、344°，出現(xiàn)在L03站表層。第二測(cè)區(qū)垂線平均最大流速出現(xiàn)在L09和L07站，流速為0.58m/s和0.90m/s，流向分別為81°、278°；測(cè)點(diǎn)最大漲、落潮流速

14、為0.76m/s、0.96m/s，流向分別為74°、260°，出現(xiàn)在L07站和L09站表層。4、余流：本海區(qū)余流較小，垂線平均余流流速、流向見(jiàn)表4.3。表2-2-2 垂線平均余流流速、流向表L01L02L03L04L05L06L07L08L09L10L11L12大潮流速（m/s）0.060.030.060.070.060.010.060.040.200.050.020.01流向（°）62086911615913815216667224142153小潮流速（m/s）0.050.010.040.020.030.020.030.030.060.010.040.01流向（

15、°）3423543120155260205181231632603042.2.3 波浪1、資料概況西港區(qū)無(wú)波浪實(shí)測(cè)資料，而與其臨近（相約30km）的煙臺(tái)海洋站在芝罘島北側(cè)進(jìn)行了長(zhǎng)期的波浪觀測(cè)工作（1981年至2002年）。本工程岸線在龍洞咀周圍，其水深岸線走向與芝罘島相似，水域開(kāi)闊無(wú)島嶼影響。芝罘島測(cè)波資料有著極好的代表性，基本代表了西港區(qū)深水處的波況。本次取用芝罘島多年（1981年至2002年）觀測(cè)資料作統(tǒng)計(jì)分析。2、波浪概況煙臺(tái)海洋站位于芝罘島，地理坐標(biāo)為北緯37°36´、東經(jīng)121°26´，測(cè)波浮標(biāo)在測(cè)點(diǎn)的N向，水深約為17.3m，使用儀

16、器為HAB2型岸用測(cè)波儀，儀器的拔海高度為75.9m，每日進(jìn)行4次（08、11、14、17）觀測(cè)，大風(fēng)浪過(guò)程中進(jìn)行加密觀測(cè)。多年觀測(cè)資料分析結(jié)果：該區(qū)常波向?yàn)镹NW、NW，出現(xiàn)頻率分別為8.20%、8.19%；次常波向?yàn)镹、NNE，出現(xiàn)頻率分別為5.91%、5.77%。強(qiáng)波向?yàn)镹NW向，次強(qiáng)波向?yàn)镹向，這兩個(gè)方向H4%>1.5m出現(xiàn)頻率分別為3.07%、2.45%。詳見(jiàn)波玫瑰圖和波高、周期頻率統(tǒng)計(jì)表。圖2-2-1 煙臺(tái)波高頻率統(tǒng)計(jì)表2-2-3 波高頻率統(tǒng)計(jì)表 波高（m）頻率%波向0.50.6-0.70.8-0.91.0-1.21.3-1.51.6-2.02.1-2.42.5合計(jì)N0.21

17、0.770.620.800.951.110.550.795.91NNE0.240.890.831.091.010.890.370.395.77NE0.060.340.340.390.230.200.080.031.67ENE0.210.570.450.330.190.190.060.022.01E0.080.280.160.180.050.080.030.020.88ESE0.010.050.060.030.030.010.010.18SE0.030.160.060.010.010.26SSE0.010.070.020.010.010.010.12S0.010.010.01SSW0.010.0

18、1SW0.010.010.01WSW0.010.010.01W0.040.150.090.050.010.010.020.36WNW0.130.440.490.390.300.020.050.032.05NW0.441.791.481.451.071.180.460.328.19NNW0.371.221.011.191.341.460.760.858.20C64.3564.35合計(jì)66.186.755.686.015.185.352.402.45100表2-2-4煙臺(tái)波周期頻率統(tǒng)計(jì)表 波周期（s）頻率%波向2.93.0-3.94.0-4.95.0-5.96.0-6.97.0合計(jì)N0.120.8

19、11.672.120.990.185.91NNE0.090.942.231.840.640.025.77NE0.080.260.630.540.151.67ENE0.120.610.870.320.092.01E0.120.340.310.090.020.88ESE0.060.050.040.020.010.18SE0.190.060.010.26SSE0.090.020.010.010.12S0.010.010.01SSW0.010.010.01SW0.010.010.01WSW0.010.010.01W0.090.180.060.020.010.36WNW0.120.590.820.430

20、.080.012.05NW0.431.993.072.090.560.058.19NNW0.231.262.792.770.990.168.20C64.3564.35合計(jì)66.117.1312.5110.263.550.431003、波高周期聯(lián)合分布對(duì)于一個(gè)新開(kāi)辟的港區(qū)，應(yīng)分析波高和周期的聯(lián)合分布，其目的是了解是否存在小波高對(duì)應(yīng)長(zhǎng)周期波浪的出現(xiàn)，小波高長(zhǎng)周期的波浪對(duì)港內(nèi)波穩(wěn)有重要的影響。多年觀測(cè)資料統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下：表2-2-5波高周期聯(lián)合分布表波高（m）頻率%周期0.80.9-1.21.3-1.51.6-2.02.1-2.52.6合計(jì)4.9（s）75.866.552.340.480.160.04

21、85.425.0-5.9（s）0.141.613.723.911.310.4311.126.0-6.9（s）0.120.681.411.043.257.0-7.9（s）0.050.160.20合計(jì)76.018.166.185.072.931.66100上述統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，本區(qū)波高周期對(duì)應(yīng)關(guān)系為大波高對(duì)應(yīng)大周期，小波高對(duì)應(yīng)大周期出現(xiàn)的可能性不大。4、不同重現(xiàn)期波要素用芝罘島測(cè)波站多年觀測(cè)資料作年頻率計(jì)算，不同重限期波要素見(jiàn)表2-7。表2-2-6重現(xiàn)期波要素波向50年一遇25年一遇2年一遇H4%（m）（S）H4%（m）（S）H4%（m）（S）N5.29.44.88.93.36.7NNE5.49.65

22、.09.13.36.6NE3.88.23.57.82.05.7ENE4.28.43.87.92.05.4E4.07.63.67.21.54.8WNW3.27.93.07.52.05.4NW5.48.45.08.12.76.3NNW5.38.94.98.53.36.62.3 泥沙擬建工程港區(qū)沿岸主要為基巖海岸，沿岸以低山丘陵臺(tái)地為主，泥沙來(lái)源不甚豐富，主要是海岸侵蝕來(lái)沙和人為供沙。港區(qū)沿岸巖性多為白云石大理巖，在海浪和海流作用下產(chǎn)生部分泥沙，數(shù)量很少；沿海養(yǎng)殖及其加工業(yè)產(chǎn)生的廢棄貝殼，堆積在海濱，也是局部泥沙的重要來(lái)源，但數(shù)量有限，對(duì)于港口建設(shè)不會(huì)構(gòu)成很大影響。根據(jù)國(guó)家海洋局第一海洋研究所觀測(cè)資

23、料分析，該海區(qū)近岸及岸灘泥沙較粗，海域平均含沙量為46.6mg/L，如果所搬運(yùn)的泥沙全部沉淀，每平方米也只有46.9kg，即沉積厚度2cm，實(shí)際情況可能僅有此值的三分之一左右?？傊摵^(qū)泥沙來(lái)源很少、泥沙搬運(yùn)沉積不甚活躍，近岸泥沙不會(huì)對(duì)建港構(gòu)成危害。2.4 地質(zhì)2.4.1 各巖土層分布特征第一層，海相沉積層該層存在于勘察區(qū)域的表層，分布不均勻，在勘察區(qū)域按性質(zhì)存在三大層。1粉土層灰色、灰褐色，稍密狀，該層主要分布在勘察區(qū)的部分鉆孔中，土層相對(duì)較薄，厚度在1.03.0m范圍內(nèi)，不是十分穩(wěn)定，平均標(biāo)貫擊數(shù)N8.12粉細(xì)砂層灰色、灰褐色，松散稍密狀，該層廣泛存在于勘察區(qū)域內(nèi)，分布相對(duì)穩(wěn)定，厚度不均

24、，在0.87.0m范圍內(nèi)，平均標(biāo)貫擊數(shù)N9.33淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層灰色、灰褐色，軟塑狀，高塑性，該土層零星存在于勘察區(qū)域內(nèi)，個(gè)別土層因含水量原因?yàn)榉圪|(zhì)粘土，平均標(biāo)貫擊數(shù)N1.1第二層，陸相沉積砂層該層在勘察區(qū)域內(nèi)廣泛存在，為陸相沉積砂層。中粗砂層黃色、黃褐色，中密密實(shí)狀，該土層在勘察鉆孔中均有揭露，層位穩(wěn)定，土質(zhì)不均勻，混有碎貝殼，平均標(biāo)貫擊數(shù)N37.8第三層，陸相沉積粉質(zhì)粘土層該層在勘察區(qū)域內(nèi)一定深度下均可揭露，層位相對(duì)穩(wěn)定。粉質(zhì)粘土層黃色、黃褐色，硬塑狀，中中上塑性，該層在所勘察鉆孔中，最淺標(biāo)高-17.45m，最深標(biāo)高-29.06m處揭露，呈自北向南逐次漸深趨勢(shì)，層位穩(wěn)定，土質(zhì)堅(jiān)硬，土質(zhì)不均

25、勻，上部及下部多混有大量砂粒，偶見(jiàn)粉細(xì)砂夾層，平均標(biāo)貫擊數(shù)N20.6。第四層，粗礫砂層該層在勘察區(qū)域內(nèi)一定深度下廣泛存在，層位穩(wěn)定。粗礫砂層黃褐色，密實(shí)狀，該層在所勘察鉆孔中，最淺標(biāo)高-28.12m,最深標(biāo)高-37.57m處揭露，層位穩(wěn)定，土質(zhì)不均勻，其中多含角礫，小塊碎石等物，平均標(biāo)貫擊數(shù)N43.9擊。2.4.2 結(jié)論與建議1、勘察結(jié)果表明，碼頭區(qū)基巖埋藏標(biāo)高-14.29-47.19m，起伏變化較大，大體上呈由西南向東北傾斜的趨勢(shì)，近岸區(qū)基巖埋藏較淺，上部覆蓋層較薄，一般為1.05.0米；而遠(yuǎn)岸區(qū)基巖埋藏較深，覆蓋層較厚，一般為15.020.0米，因此碼頭結(jié)構(gòu)型式的設(shè)計(jì)，近岸區(qū)可采用重力式結(jié)

26、構(gòu)，而遠(yuǎn)岸區(qū)可采用樁基結(jié)構(gòu)，建議碼頭布置在近岸區(qū)強(qiáng)風(fēng)化巖面等高線-24米以上，采用重力式結(jié)構(gòu)，以強(qiáng)風(fēng)化巖為持力層。2、對(duì)于護(hù)岸和防波堤的設(shè)計(jì)，淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，呈流塑軟塑狀，為軟弱土層，工程地質(zhì)性質(zhì)差，不宜作基礎(chǔ)持力層。1粘土和2粉質(zhì)粘土及2粉質(zhì)粘土，呈可塑狀硬塑狀，屬于中等壓縮性土，強(qiáng)度較高，工程地質(zhì)性質(zhì)較好，可考慮作為基礎(chǔ)持力層。3、上述地質(zhì)勘察是為可行性研究階段工作而進(jìn)行的，鉆孔距離較大，特別是垂直岸向風(fēng)化巖標(biāo)高出露差異甚大，在下階段勘察中，應(yīng)進(jìn)一步加密鉆孔，摸清巖土層分布規(guī)律，尤其在碼頭位置應(yīng)布置足夠的控制性鉆孔，并結(jié)合物探方法查明基巖中是否有巖溶發(fā)育。2.4 地震本區(qū)地震烈度為6級(jí)第3

27、章 運(yùn)量與船型3.1 營(yíng)運(yùn)資料2004年吞吐量為29.1萬(wàn)TEU，預(yù)計(jì)年增長(zhǎng)為9.4%，因此預(yù)計(jì)2015年吞吐量為78.2萬(wàn)TEU3.2 設(shè)計(jì)船型設(shè)計(jì)船型為10萬(wàn)噸級(jí)集裝箱船總長(zhǎng)L：346m 型寬B：45.6m 型深：24.8m 載箱量：7000TEU第4章 總平面布置4.1 總平面布置的原則1 港口應(yīng)按貨種、吞吐量、裝卸特點(diǎn)、泊位分工及客運(yùn)量等因素因地制宜合理的劃分作業(yè)區(qū)。對(duì)于危險(xiǎn)品及污染性較大的貨物，宜單獨(dú)分區(qū)。2 作業(yè)區(qū)布置時(shí)，應(yīng)考慮風(fēng)向及水流流向的影響。污染性貨物的碼頭或作業(yè)區(qū)應(yīng)布置在主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)。危險(xiǎn)品碼頭或作業(yè)區(qū)應(yīng)布置在港口的下游，并與其他碼頭或作業(yè)區(qū)保持一定的安全距離。3 順

28、岸式碼頭的前沿線水流方向及地形等高線布置，并應(yīng)考慮擴(kuò)建時(shí)經(jīng)濟(jì)合理地連成順直岸線的可能。碼頭前應(yīng)有可供船舶運(yùn)轉(zhuǎn)或回旋的水域。同時(shí)應(yīng)考慮碼頭建成后對(duì)水流的改變、河床沖淤變化以及岸坡穩(wěn)定等影響。 4 布置陸域時(shí)，要節(jié)約用地，不占或少占良田，少拆遷。陸域前方應(yīng)布置生產(chǎn)性建、構(gòu)筑物及必要的生產(chǎn)輔助建筑物。其后布置生產(chǎn)輔助建筑物，所需房屋應(yīng)盡量的合并組合。生活區(qū)的布置應(yīng)符合城鎮(zhèn)規(guī)劃的要求并宜接近作業(yè)區(qū)。 5 作業(yè)區(qū)內(nèi)部，應(yīng)根據(jù)裝卸工藝流程和所需的碼頭、庫(kù)場(chǎng)、鐵路、道路及其他建、構(gòu)筑物的數(shù)量與布置上的要求，按照以近期為主、并考慮到發(fā)展的可能性合理布置。6 作業(yè)區(qū)中建、構(gòu)筑物的布置應(yīng)力求緊湊，但其相互間的距離

29、必須符合現(xiàn)行的建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范及其他有關(guān)的專業(yè)規(guī)范的要求。4.2 集裝箱碼頭泊位數(shù)確定 泊位數(shù)是指一個(gè)港口可同時(shí)?？看a頭進(jìn)行裝卸作業(yè)的船舶數(shù)量，港口其他設(shè)施的規(guī)模一般均與碼頭數(shù)量配套或互相協(xié)調(diào)。 初步擬定通過(guò)能力可達(dá)78.2萬(wàn)TEU的10萬(wàn)噸級(jí)集裝箱泊位一個(gè)。集裝箱碼頭的泊位年通過(guò)能力可根據(jù)如下公式計(jì)算： ； （44） 。 （45）式中： P集裝箱碼頭泊位年通過(guò)能力（TEU）; 泊位年?duì)I運(yùn)天數(shù)，由于風(fēng)（4天）、降水（25天）、霧日（10天）等因素的影響，取年?duì)I運(yùn)天數(shù)為326天； 泊位有效利用率，可取0.500.70，泊位數(shù)少可取低值，泊位數(shù)多的可取高值，本次設(shè)計(jì)取0.65； P設(shè)計(jì)船時(shí)效率（T

30、EU/h）； Q集裝箱單船裝卸箱量（TEU），按本港歷年統(tǒng)計(jì)資料確定，若無(wú)資料時(shí)，按規(guī)范取7000 TEU； 晝夜裝卸作業(yè)時(shí)間（h），取2224h，泊位小，航線少時(shí)，可適當(dāng)減少，但不應(yīng)小于22h，本設(shè)計(jì)取22h； t船舶的裝卸輔助作業(yè)及船舶靠離泊時(shí)間之和（h），可取35h，本設(shè)計(jì)取4h ； t晝夜小時(shí)數(shù)；取24h； 岸邊集裝箱裝卸橋臺(tái)時(shí)效率（自然箱/h），按規(guī)范可取30 TEU/h; n岸邊集裝箱裝卸橋配備臺(tái)數(shù)，按規(guī)范可取3臺(tái)； 集裝箱標(biāo)準(zhǔn)箱折算系數(shù)，取1.21.6，本設(shè)計(jì)取1.4；岸邊集裝箱裝卸橋同時(shí)作業(yè)率（%），按規(guī)范可取0.80；裝卸船作業(yè)倒箱率（%）按規(guī)范可取0.02。由以上數(shù)據(jù)得，

31、= 3×30×1.4×0.8×(1-0.02)= 98.784 TEU/h=47.55（萬(wàn)TEU）；S=碼頭年通過(guò)能力÷一個(gè)泊位年通過(guò)能力=78.2÷47.55=1.64需要兩個(gè)泊位4.3碼頭平面布置 4.3.1水域1、碼頭前沿設(shè)計(jì)水深碼頭前沿設(shè)計(jì)水深是指在設(shè)計(jì)低水位以下的保證設(shè)計(jì)船型在滿載吃水情況下安全?？康乃?。計(jì)算公式： （46）式中： 碼頭前沿設(shè)計(jì)水深（m）， 設(shè)計(jì)船型滿載吃水,本設(shè)計(jì)的最大的滿載吃水T = 14.5m； 龍骨下最小富裕深度（m），本港海底底質(zhì)含砂或含粘土的沙較多，故取0.3m；波浪富裕深度（m），= 1.32

32、 m，計(jì)算方法見(jiàn)后面；船舶因配載不均勻而增加的船尾吃水值（m），本設(shè)計(jì)取0.30m ； 備淤富裕深度（m），根據(jù)回淤?gòu)?qiáng)度、維護(hù)挖泥間隔期及挖泥設(shè)備的性能確定，不小于0.40m，本設(shè)計(jì)根據(jù)實(shí)際情況取0.60m；由以上數(shù)據(jù)得D=14.5+0.3+1.32+0.3+0.6=17.02（m）根據(jù)公式：= （ ）- （47）式中：系數(shù)，順浪取0.3，橫浪取0.5。本設(shè)計(jì)考慮順浪。 碼頭前允許停泊的波高（m）。由所給資料NW的波向，H4%=5.4故=0.3×5.40.3=1.32（m）2、航道水深包括通航水深和設(shè)計(jì)水深。 計(jì)算公式： D= T +Z+ Z+Z+Z （48） D= D0+Z4 （4

33、9） 式中： D航道通航水深 （m）；航道設(shè)計(jì)水深（m）； 船舶航行時(shí)船體下沉水深（m），集裝箱的船舶航行速度較快，一般在2225 KN ，本次設(shè)計(jì)取 = 1.0m； 航行時(shí)龍骨下最小富裕水深,本設(shè)計(jì)取0.3m；波浪富裕深度（m），由規(guī)范可查，得=2.38 m；船舶裝載縱傾富裕深度（m），件雜貨和集裝箱可不計(jì)，油船和散貨可取0.15m，所以取0。備淤富裕深度（m），應(yīng)根據(jù)兩次挖泥間隔的淤積量確定，不宜小于0.4m，本設(shè)計(jì)取0.6m。由以上數(shù)據(jù)得，D= 14.5+0.3+2.38+0+ 0.6= 17.78m D = 17.78+ 0.6 = 18.38 m 3、航道有效寬度 航道的有效寬度由航

34、道跡帶寬度、船舶之間富裕寬度和船舶與航道底邊之間的富裕寬度組成。本設(shè)計(jì)采用雙向航道。 （410） （411）式中： 航道的有效寬度（m）；航跡帶寬度（m）；船舶漂移倍數(shù)；風(fēng)、流壓縮角（）；船舶與航道底邊間的富裕寬度（m）；設(shè)計(jì)船寬。本設(shè)計(jì)的資料不足，所以采用典型的航道有效寬度。W=8B=8×45.6=364.84、港池寬度 港池寬度根據(jù)船舶安全進(jìn)出港池，靠離碼頭作業(yè)要求，岸域的合理利用和疏浚土方量等因素綜合比較確定。本設(shè)計(jì)是多泊位連續(xù)，布置和順岸碼頭。港池寬度不宜小于1.5倍設(shè)計(jì)船長(zhǎng)，但對(duì)有水上過(guò)駁作業(yè)的港池，要按過(guò)駁作業(yè)要求相應(yīng)加寬，本碼頭為集裝箱碼頭，可以取1.5倍船長(zhǎng)，即：B=

35、1.5×346=519(m)港池設(shè)計(jì)水深與航道設(shè)計(jì)水深一樣，即為18.38m。5、錨地 港口錨地按位置可劃分為港外錨地和港內(nèi)錨地。港外供船舶候潮、待泊、聯(lián)檢及避風(fēng)使用，有時(shí)進(jìn)行水上裝卸作業(yè)。港外錨池宜采取錨泊。 港內(nèi)錨地供船舶待伯或水上裝卸作業(yè)使用，宜采用錨泊或設(shè)置系船浮筒、系船簇樁等設(shè)施。 錨地位置應(yīng)選在靠近港口，天然水深適應(yīng)、海底平坦、錨地抓力好、水域開(kāi)闊，風(fēng)、浪和水流較小，便于船舶進(jìn)出航道，并遠(yuǎn)離礁石、淺灘以及具有良好定位條件的水域。 (1)港外的錨地不應(yīng)小于23倍設(shè)計(jì)船長(zhǎng)；港內(nèi)錨地采用單錨或單浮筒系泊時(shí)，不應(yīng)小于1倍設(shè)計(jì)船長(zhǎng)，采用雙浮筒系泊時(shí)不應(yīng)小于2倍設(shè)計(jì)船寬。本設(shè)計(jì)采用2

36、.5倍船長(zhǎng)：2.5×346m=865m（2）港內(nèi)錨地水深不應(yīng)小于設(shè)計(jì)船型滿載吃水的1.2倍。港內(nèi)錨地水深應(yīng)與碼頭前沿設(shè)計(jì)水深相同。（3）港內(nèi)錨地為減小對(duì)港內(nèi)船舶航行，靠離碼頭的影響，采用雙浮筒系泊。 雙浮筒系泊水域尺度可按下式計(jì)算： 長(zhǎng)度： （412） 寬度： （413） 式中： 設(shè)計(jì)船寬， 設(shè)計(jì)船長(zhǎng)； 系纜的水平投影長(zhǎng)度（m），取20m；，取25m；可適當(dāng)增大，本設(shè)計(jì)取30m。 由潮差引起的浮筒水平偏位（m），每米潮差可按1m計(jì)算，=1m r = 1.49×1=1.49 s=346+2（30+1.49）=408.986、船舶回旋水域 船舶回旋水域應(yīng)設(shè)置在進(jìn)出港口或方便船舶

37、靠離碼頭的地點(diǎn)。其尺度應(yīng)考慮當(dāng)?shù)仫L(fēng)、浪、水流等條件和港作拖船配備、定位標(biāo)志等因素?；匦虻脑O(shè)計(jì)水深可取航道設(shè)計(jì)水深。本設(shè)計(jì)港口使用范圍煙臺(tái)港西港區(qū)位于煙臺(tái)套子灣西側(cè)，距煙臺(tái)芝罘島約30km，歸為有掩護(hù)的水域，港作拖船條件較好，可借岸標(biāo)定位，所以，其回旋圓直徑為2.0L，即：2×346m=692m7、船舶制動(dòng)水域 船舶制動(dòng)水域宜設(shè)在進(jìn)港方向的直線上，當(dāng)布置有困難時(shí)，可設(shè)在半徑不小于34倍設(shè)計(jì)船長(zhǎng)的曲線上。船舶制動(dòng)距離可取34倍設(shè)計(jì)船長(zhǎng)。當(dāng)進(jìn)港條件較差時(shí)，對(duì)50000t以上的重載船舶，其制動(dòng)距離可適當(dāng)加大，但不宜超過(guò)5倍設(shè)計(jì)船長(zhǎng)。本設(shè)計(jì)取了4倍的設(shè)計(jì)船長(zhǎng)，即：4×346m=1

38、384m8、碼頭前停泊水域 碼頭前停泊水域?yàn)榇a頭前2倍設(shè)計(jì)船寬B的水域范圍。對(duì)回淤嚴(yán)重的港口，根據(jù)維護(hù)挖泥的需要，此寬度可適當(dāng)增加。2×B=2×45.6m=91.2m4.3.2陸域1碼頭尺度及高程設(shè)計(jì)(1) 碼頭線長(zhǎng)度 碼頭泊位長(zhǎng)度應(yīng)滿足船舶安全靠離作業(yè)和系攬的要求。當(dāng)在同一碼頭線上連續(xù)布置泊位時(shí)，其碼頭總長(zhǎng)度宜根據(jù)到港船型尺度的概率分布模擬確定，也可按下式確定：端部泊位：=L+1.5d （414） 中間泊位：=L+d （415） 式中： 碼頭泊位長(zhǎng)度（m）； L設(shè)計(jì)船長(zhǎng)（m）； d富裕長(zhǎng)度（m），相應(yīng)的設(shè)計(jì)船長(zhǎng)采用下表相應(yīng)的富裕長(zhǎng)度。表43 富裕長(zhǎng)度L （m）404185

39、86150151200201230230d （m）58101215182022253010萬(wàn)噸級(jí)集裝箱泊位=346+1.5×30=391m；因?yàn)橛袃蓚€(gè)集裝箱泊位，故碼頭線總長(zhǎng)度：=391×2=782m。(2) 碼頭前沿高程港口碼頭前沿高程與港口營(yíng)運(yùn)要求、當(dāng)?shù)厮暮偷匦蔚纫蛩赜嘘P(guān)。營(yíng)運(yùn)要求在大潮時(shí)不被淹沒(méi)，便于作業(yè)，碼頭前后方銜接方便。煙臺(tái)港是有掩護(hù)港口內(nèi)的碼頭，碼頭前沿高程，規(guī)范規(guī)定按以下兩種標(biāo)準(zhǔn)中的高值選取?；緲?biāo)準(zhǔn)值：設(shè)計(jì)高水位+超高值（1.01.5m）2.46+1.44=3.9m；復(fù)核標(biāo)準(zhǔn)值：校核高水位+超高值（00.5m）3.56+0.34=3.9m；故取碼頭前沿高

40、程為+3.9m。（3）碼頭前沿水底高程： 設(shè)計(jì)低水位 碼頭前沿設(shè)計(jì)水深 =0.25-17.20=-16.95m2集裝箱堆場(chǎng)面積a 集裝箱碼頭堆場(chǎng)所需的容量及地面箱位數(shù)可按下式計(jì)算： （419） （420） 式中： 集裝箱堆場(chǎng)容量（TEU）； 集裝箱碼頭年運(yùn)量（TEU）； 到港集裝箱平均堆存天數(shù)（天）； 堆場(chǎng)集裝箱不平衡系數(shù)，可取1.11.3； 集裝箱堆場(chǎng)年工作天數(shù)（天），取350365天； 集裝箱碼頭堆場(chǎng)所需地面箱位數(shù)（TEU）； 堆場(chǎng)設(shè)備堆箱層數(shù)； 堆場(chǎng)容量利用率（%）。 由已知資料及查表可得： =78.2萬(wàn)TEU；其中有40萬(wàn)TEU出口，有38.2萬(wàn)TEU進(jìn)口，堆場(chǎng)作業(yè)設(shè)備擬定為輪胎式集裝箱龍門起重機(jī)。 出口貿(mào)易：=40萬(wàn)TEU； =5； =65%；=4天； =1.2； =360天。由上數(shù)據(jù)可得，=5333TEU =1641TEU 進(jìn)口貿(mào)易，