广西防城港20000吨级件杂货码头设计

第一章总论最近，港城一体化的发展，密切了港城关系。

世界上大多数港口城市都十分重视港口的发展，并制定以港兴城的发展战略，鼓励和扶持港口的发展，港城关系更加密切。

港口已经成为这些城市不可分割的重要组成部分和新经济增长点。

我国城市现有的许多港口的规模已经跟不上城市的发展脚步，本次设计的广西防城港就是因为港口泊位少，泊位吨级不能满足大吨位、超大吨位船舶的进港要求。

为了更好的促使城市的经济发展，广西防城港进行扩建，在原有码头的基础上拟建万吨级泊位几个，主要有件杂货码头、散货码头、集装箱码头、金属码头、粮食码头等等。

本次设计的主要内容包含：自然条件分析，总平面布置，装卸工艺的选定，两个码头结构方案的选定及比选，工程概预算，推荐方案的结构计算等等根据营运资料和船型资料的分析，确定拟建20000吨件杂货码头一个，含4个泊位；散货码头一个，含一个泊位；集装箱码头一个，含一个泊位。

确定了码头及泊位后，对码头的总平面布置进行了水域和陆域两部分的计算和布置。

码头泊位采用连续布置，并根据货种的不同来进行上下风向的泊位布置。

并根据营运资料，进行了码头后方仓库及堆场面积的计算和布置。

同时根据设计规范计算确定了码头面高程，前沿设计水深，航道宽，回旋水域，锚地等。

装卸工艺的确定主要包括：工艺流程的设计，机械设备选型，机械数量的确定，装卸工人和机械司机人数的确定，主要经济指标的确定。

在机械设备选型上，不要的装卸船机械选定为起重量为10吨的门座起重机，轨距选用10.5m，水平搬运机械主要选定为叉式装卸车，每条作业线上配备两台。

库场拆码垛几装卸机械选定为桥式起重机和移动式起重机。

接下来进行结构方案的选定及比选。

根据码头的结构形式分类主要有重力式、板桩式和高桩式。

码头结构型式的选用主要取决于使用要求与自然条件（特别是地质条件）。

就地质条件而言，结构型式必须和地质条件相适应，否则会增加造价，甚至产生过大的位移或沉降，影响码头的正常使用。

在基岩、砂砾、和硬粘土低级条件较好的区域可选用重力式码头，并利用其自重抗滑和抗倾，抗衡船撞击和其它外力的作用；在中等密实的地基，埋深适宜的区域且下部无较坚硬的持力土层时，采用板桩码头；在淤泥等软基上软土层较厚情况下则广泛采用高桩码头。

在外海深水开敞式码头中，基本采用钢桩做基础的高桩或钢管桩导管式码头。

为适应波浪和风浪大且方向多变的情况，已由单一固定方向的高桩码头发展为二个和多方向的平面布置的型式。

在深水油码头和液化散矿码头更有单点系泊码头，以适应风、浪、流的变化。

参考本次设计的防城港的地基条件，本设计选用重力式沉箱结构和重力式空心方块结构进行方案比选。

经过比选，把重力式沉箱结构作为推荐方案，把空心方块结构作为比较方案。

对沉箱码头结构进行了结构内力计算，主要有沉箱结构在各种荷载下各件承载能力极限状态和正常使用状态下的作用效应组合，面板和底板的内力计算和配筋。

第二章自然条件2.1 工程建设地点拟建的防城港深水泊位码头位于防城港总体布局规划二区内，即东湾暗埠江口的南端，从11#、12#泊位顺延建设。

2.2 自然条件2.2.1地形、地貌防城港所在的防城湾，三面丘陵环抱，湾口朝南，口门宽约10.4km，由于受地质构造影响及海水长期浸蚀，陆域两翼突出，东为企沙半岛，西为白龙尾半岛，湾内有东北－－西南走向的渔漫岛将防城湾分成外湾、内湾两部分，水域呈“丫”型。

白龙尾半岛与渔漫岛之间形成内湾，水域面积约40km2，渔漫岛与企沙半岛之间形成外湾，水域面积约120km2。

防城港深水泊位码头在防城港总体布局规划二区内建设，从12#泊位末端往南延伸建设。

岸线西面接现已动工兴建的五万吨级进港航道，并与该航道平行。

岸线以东（后方）为退潮时浅露的沙滩。

2.2.2 工程地质1）、地质特征概述防城港深水泊位工程地质钻探共布置283个钻孔，据钻探揭示，场地岩土层由第四系人工堆积层（Q ml）、第四系海陆交互沉积层（Q mc）、第四系残积层（Q el）（包括人工炸礁碎渣）、侏罗系基岩（J）组成。

2）、港区地质分层及物理力学指标按从上到下层序描述如下：①第四系人工堆积层（Q ml）：多为碎石，混淤泥、砂土等，为挖泥船卸土，成分为泥岩、泥质砂岩等，已软化，呈松散状。

进出港航道以东区域地表零星有分布，通常上覆薄层浮泥。

按《疏浚岩土分类标准》（JTJ/T320－96）表4.2.3划分，该层岩土类别定为11级。

②第四系海陆交互沉积层（Q mc）：按岩性可分为淤泥、粘土、砂土、碎石土四种类型，分别描述如下：（1）淤泥：部分混砂土，呈灰黑色，流塑～软塑状。

标准贯入试验实测锤击数1～5击，平均1.8击。

分布广，场地各区域均有揭示，以进出港航道及以东区域分布较多，局部以透镜体分布于砂土层中。

该层岩土类别定为2级。

顶面高程3.5m，平均厚度3.7m。

（2）粘土：呈黄色、紫红色，以软塑状为主，局部呈流塑或可塑状。

标准贯入试验实测锤击数1～9击，平均4.1击。

常以透镜体产出。

该层岩土类别定为4级。

平均厚度5.2m。

（3）砂土：部分混淤泥、贝壳或卵砾石等，以灰白色为主，其次为灰黑色，多呈松散状，局部呈稍密或中密状。

标准贯入试验实测锤击数1～14击，平均7.1击。

平均粒径d 50=0.45mm，不均匀系数CU=8,曲率系数Cc=0.89，属中等均匀性土。

分布广，场地各区域均有揭示，局部以透镜体分布于淤泥层中。

该层岩土类别定为8级。

平均厚度2.9m。

（4）碎石土：为卵、砾石，成分为砂岩、石英，磨圆度高，通常混砂土，局部混粘土，多呈密实状，部分呈稍密或中密状。

标准贯入试验实测锤击数19～32击，平均23.4击。

平均粒径d50=8.1mm，不均匀系数CU=83,曲率系数Cc=0.84，属不均匀性土。

多分布于（Q mc）底部。

该③第四系残积层（Q el）：按岩性可分为粘土和碎石土两种类型，分别描述如下：（1）粘土：紫红色或黄色，以可塑状为主，局部呈软塑状。

该层岩土类别定为4级。

平均厚度3.8m。

（2）碎石土：为碎石，包括风化碎石和人工炸礁碎渣。

成分为泥岩、泥质砂岩及砂岩等，人工炸礁碎渣层多呈松散状，其余呈中密～密实状。

该层岩土类别定为12级。

平均厚度2.1m。

④侏罗系基岩（J）：岩性有泥岩、泥质砂岩、粉砂岩和砂岩。

根据岩石极限抗压强度划分，除砂岩为硬质岩外，其余为软质岩。

根据风化程度划分强风化层和中风化层。

综合岩性、工程特性，把基岩分为三层，即三种岩土类别：（1）强风化泥岩：紫红色，结构大部分破坏，钻进快，岩芯手感软，手可掰开，用锹镐可挖掘。

标贯击数小于50击。

该层分布范围小，厚度较薄，通常分布于基岩上层。

该层岩土类别定为14级。

平均厚度3.3m。

（2）强风化泥质砂岩、粉砂岩、砂岩和中风化泥岩、泥质砂岩、粉砂岩。

按风化特征分述如下：a 强风化泥质砂岩、粉砂岩、砂岩：结构大部分破坏，风化裂隙很发育，岩体破碎，钻进稍不平稳，岩芯易散碎，多呈碎石状，用镐可挖掘，但较困难。

标贯击数大于50击。

b 中风化泥岩：岩体完整，钻进平稳，岩芯呈长柱状，手感较软，手用力可折断。

标贯击数大于50击。

天然抗压强度0.1～1.0MPa,平均0.38MPa。

平均厚度2.9m。

c 中风化泥质砂岩、粉砂岩：结构部分破坏，裂隙稍发育，部分岩体较完整，钻进平稳，岩芯多呈柱状，较硬，用力互击方可击断。

饱和抗压强度1～22.5MPa,平均10.0MPa。

平均厚度4m。

该层岩土类别定为15级。

（3）中风化砂岩：结构部分破坏，裂隙稍发育，部分岩体较完整，钻进平稳，进尺较慢，岩芯多呈块状，部分呈柱状，坚硬，不易击碎。

饱和抗压强度16.3～89.1MPa,平均41.4MPa。

该层岩土类别定为16级。

各土岩层物理力学指标见下表。

其中把Q mc（粘土）与Q el（粘土）、Q mc（碎石土）与Q el （碎石土）合并统计。

②－2包括：中风化泥质砂岩、粉砂岩。

2.2.3 水文据防城港1976～1991年实测潮位资料统计，其潮位特征值如下（以理论深度基准面起算，下同）：最高潮位 5.54m （1986.7.22）最低潮位 -0.29m （1990.11.12）平均潮位 2.27m平均高潮位 3.67m平均低潮位 1.12m最大潮差 5.39m平均潮差 2.55m根据1986、1989、1990年潮位资料统计分析：设计高水位：4.64m （潮峰累积频率10％）设计低水位：0.30m （潮谷累积频率90％）据1979年～1991年的最高最低潮位系列进行分析得：极端高水位：5.69m （重现期为50年一遇）极端低水位：-0.73m （重现期为50年一遇）2.2.4 波浪本港无长期波浪观测资料，港址E－N－W向为陆域所环抱，该向波浪是小风区所生成的，其浪不大。

唯有SSW－S－SSE方向，向北部湾海域敞开，外海波浪在高潮时可以越过浅滩传至港区，因此，本港区主要受该向波浪影响。

设计波浪要素，其重现期按50年一遇，根据南京水利科学研究院2001年10月的《防城港水域波浪计算》，设计高水位时的主波要素为：=2.57m，T=7.4sSW向：H1％2.2.5 地震根据《建筑抗震设计规范》（GB50011－2001）附录A资料，防城港属6度抗震设防烈度、设计地震第一组，地震动峰值加速度值为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s。

第三章货运量和船型3.1船型资料表3—1船型尺度表3.2 吞吐量资料表3—1吞吐量一览表注：1TEU按10吨进行换算。

3.3 施工条件防城港属南亚热带海洋气候，高温多雨，季风盛行，夏季风浪较大。

除受台风影响期间外，大型施工船舶基本可以全年施工。

3.3.1水文潮汐：防城港潮汐为不正规全日潮，最高潮位 5.54m，最低潮位－0.29m，最大潮差5.39m，平均高潮位3.67m，平均低潮位1.12m，施工水位取2.0m。

波浪：参照白龙尾海洋站资料，据1975～1984年的实测波浪资料统计：常浪向为NNE，频率为20.41％，平均波高0.47m，次常浪向为SE，频率为15.87％，平均波高0.53m，强浪向为SSE向，最大波高7.0m，次强浪向为SE，最大波高为6.0m，均为台风袭击时产生。

3.3.2气象全年平均气温22.2℃，月平均最高气温28.4℃，极端最高气温为35.4℃，月平均最低气温为14.2℃，极端最低气温2.8℃，全年没有霜冻；年平均降水量为2362.6mm，多集中在6～9月份，占全年降水总量的71％，而11月至翌年3月，只占全年降水总量的6.4％。

本港建设区域属季节性地区，冬季多偏北风，夏季多偏南风，春秋季节是南北风向转换季节，全年常风向NNE，次常风向为SSW，强风向为E，次强风向为NNE，本区为台风频繁活动地区，平均每年约受1次最多3次台风或热带低压影响。

年平均雾日22.2天，一般延续2～3小时。