配套码头总平面布置及结构设计

1总论1.1 概述在过去的“十五”期，特别是我国加入世界贸易组织后，海南省经济同全国其它各地一样得到了快速发展，并取得了显著成绩。

据统计，2000～2005年全省生产总值由526.82亿元增加到903.6亿元左右，年均递增10%。

全省经济已进入一个比较稳定的较快发展时期。

在经济快速发展的同时，海南电力工业也得到了迅速发展。

“十五”期间，社会电力需求年均增长率15%左右。

“十一五”期间，海南省将继续推进“大企业进入、大项目带动”的发展战略，将建设一批关系海南社会、经济发展的大型项目，在这些项目的带动下，全省电力需求将再度出现跨越式增长。

预计“十一五”期海南省全社会需电量年均增长5.5%，到2010年达175亿千瓦时，届时海南电力缺口将达到590MW。

为保证海南省电力供应能满足海南省未来经济持续快速发展和人民生活的需要，华能海南发电公司在海南省政府的支持下决定在海南省西部东方小洲塘新建燃煤电厂一座，其建设规模为近期新建2×350MW燃煤机组，其煤炭用量近期为150万t，远期扩建容量按2×350MW燃煤机组考虑，煤炭用量增加约150万t，届时煤炭运输总量接近300万t，煤炭主要来源于我国北方，如秦皇岛港等。

为满足新建电厂发电用煤运输需要，需要相应建设配套煤码头。

为此，华能海南发电股份有限公司于2007年2月委托中交水运规划设计院有限公司在《华能海南西部电厂配套码头工程工程行性研究报告》基础上进行新建电厂配套煤码头初步设计的编制工作。

本次毕业设计也是以此为工程背景开展初步设计工作。

1.2 主要设计结论1.2.1 自然条件、营运资料温州锦港拟建新港区的自然条件及营运资料详见第2章和第3章。

1.2.2 总平面布置根据温州锦港拟建新港区的自然条件及营运资料，对该港区进行总平面布置。

本设计中拟新建一个码头泊位：5000DWT的件杂货与散杂货码头，其年通过能力为50万吨。

按照港区总体规划的要求，码头平面布置形式采用引桥顺岸式，码头平台岸线总长度为110m。

码头前沿高程为6.75m；设计水深为8.15m；船舶的制动水域距离为375m；码头前停泊水域宽度为37m；港池的宽度为100m；进港航道设计成单向航道，宽度为84.75m，航道的设计水深为8.33m；回旋水域的直径为250m；锚地采用双浮筒系泊，每锚位长度为174m，宽度为74；陆域上的主干道宽度为15m，次干道宽度为9m；总平面布置详见第4章。

1.2.3装卸工艺设计根据码头年货物吞吐量、货种、流向、车型、船型、集疏运方式、装卸要求和自然条件等因素综合确定装卸工艺设计方案，进而配备相应的装卸运输机械，确定装卸工人数和司机人数。

整个码头的主要装卸机械：门座式起重机1台、载重汽车3台、翻车机2台。

装卸工艺设计详见第5章。

1.2.4结构方案设计根据温州锦港拟建新港区的自然条件、码头的使用要求和施工条件等因素，本设计初步拟定码头的结构型式为全直桩结构。

码头平台总宽度为25m，其中前桩台宽为14.5m，后桩台宽为10.5m。

前桩台横向排架间距取6m，桩距取5.25m；后桩台横向排架间距取6m，桩距取4.25m。

前桩台下桩基采用后张法预应力混凝土大直径管桩，外径为800mm，内径为600mm；后桩台下桩基采用预应力钢筋混凝土空心方桩，截面尺寸为600×600mm，空心直径为350mm。

拟定好全直桩码头结构各部分的尺寸后，需对尺寸进行验算，并应对码头边坡进行稳定性验算。

结构方案设计详见第6章。

1.2.5 结构计算对全直桩码头前桩台结构进行结构计算，分别计算面板、纵梁和横向排架。

结构计算详见第7章。

1.2.6 配筋计算对全直桩码头前桩台上部结构进行配筋计算，分别计算面板和轨道梁。

配筋计算详见第8章。

2自然条件2.1气象本港区属亚热带海洋性季风气候，具有温和、湿润、多雨的特点。

根据温州站（1951~1999年）实测资料统计分析，本地区气象特征如下：2.1.1气温多年平均气温18℃累年极端最高气温39.6℃累年极端最低气温-4.5℃最高月平均气温28℃最低月平均气温7.8℃2.1.2风况温州地区常风向为ESE风，次风向为E向，根据温州气象台（1951~1995年）资料统计，其频率分别占14.3%和12.1%。

本地区风向的季节性变化大，每年的10月至翌年的2月多为NW向风，频率为14%～23%，3～6月盛行ESE风，频率为21%～23%，7～9月以E风为主，频率为14%～23%。

2.1.3降水年平均降水量 1721.0mm年最大降水量 2919.8mm年最小降水量 1103.3mm日最大降水量 392.7mm多年日最大降水量≥25mm的降水日数年平均为18.5d。

降水多集中在5～9月份，占全年的64.7%。

2.1.4雾本区多为辐射雾，其次为平流雾。

年平均雾日数20.7d，年最多雾日天数44d，年最少雾日天数2d。

2.1.5相对湿度由于受海洋性气候影响，温州区域内平均湿度较大，均在80%左右，年平均相对湿度为81%，6月正值梅雨季节，相对湿度最高，月平均为89%，12月气候干燥，相对湿度为最小，月平均为74%。

2.1.6台风根据温州气象站（1961～1999年）观测资料统计，影响本区的台风共计49次， 7～9月为台风影响盛行期，约占总次数的84%，其中尤以8月份最多，占39%。

台风对本区的影响一般持续2d时间，台风时伴有暴雨。

2.2水文2.2.1潮汐瓯江河口段潮汐性质均为不规则半日潮。

2.2.1.1潮汐特征瓯江河口段落潮历时大于涨潮历时，北口的黄华平均涨潮历时为5:56，平均落潮历时为6:28，涨落潮时差为32分钟。

从河口向上游涨落时差逐渐增大，至花岩头（距河口74km）涨落时差达4小时35分。

潮差是潮汐强弱的主要标志之一。

本区是我国著名的强潮地区，在瓯江河口平均潮差超过4m，从河口向上游潮差逐渐减小，龙湾港区潮汐特征值根据实测资料统计，结果列于下表：（潮高基面为吴淞零点起算，单位：m）表2-1 潮汐特征值风暴潮与瓯江下泄洪水相遇时，就会造成较为严重的灾害，据29年资料统计，台风暴潮引起的最大增水在1.0m的占50％，在2.0m以上的占9％，超过3.0m的占2.6％。

1994年8月22日17号台风出现在大潮期间，在温州登陆，龙湾、温州等站的潮位创历史最高记录。

2.2.2设计潮位根据龙湾站的长期实测潮位资料，以及瓯江口外沿程潮位变化规律，进行分析计算后将设计潮位值（以吴淞零点为基面）列于表2-2（单位m）：表2-2设计潮位乘潮水位据龙湾站1980年资料分析结果，乘高潮1小时的乘潮水位为：表2-3 乘潮保证率2.2.3潮流龙湾沿岸前沿水域潮流呈半日潮性质，潮流具有往复流的运动形式。

一般落潮流速大于涨潮流速，涨落流时差愈向上游愈大。

其涨潮最大流速为2.7m/s，落潮最大流速为2.8m/s。

2.2.4余流本地区的余流主要为迳流、台湾暖流和打折沿岸流，最大流速可达25cm／s，流速值随深度的增加逐渐减小，减至底层流速很小，其流向随落潮流流向，随深度变化不大。

2.2.5波浪温州港龙湾以上（包括龙湾港区）各港区位于瓯江两岸，风区长度受岸线限制，局部地区形成的风浪其波高都不大于0.8m，波浪的影响甚小。

2.3工程地质浙江省工程物探勘察院于2004年04月在拟建工程位置进行了勘察，根据勘察结果，地基土在勘探深度范围内可划分为4个工程地质层。

自上而下可分为：①－1淤泥质粘土，①－2淤泥，②粘土，③卵石，④中风化凝灰岩。

现分述如下：①- 1淤泥质粘土灰色，流塑状，高灵敏度，饱和，高压缩性。

表层为浮泥，土性极差，其下部含少量粉砂或贝壳碎片及少量腐殖质，具鳞片状结构。

本层土体不均匀，局部土试为淤泥。

全场分布，直接出露河床，厚度14.00～15.00m。

①- 2淤泥灰色，流塑状，高灵敏度，饱和，高压缩性。

含少量粉砂或贝壳碎片及少量腐殖质，具鳞片状结构。

全场分布，顶板埋深14.00～15.00mm，厚度7.50～13.90m。

②粘土灰色，软塑状，高灵敏度，饱和，高压缩性。

含少量粉砂或贝壳碎片及少量腐殖质，具细鳞片状结构。

在Z3地带，本层下部38.30～38.90m夹层状圆砾，灰色，中密状，卵石含量一般20～40%，呈圆状，粒径20～50mm，母岩成份为凝灰岩，呈微风化～弱风化状，岩质坚硬，砾石含量30～40%，砂约占20～30%，另含少量粘性土；本层底部70cm 混粉细砂，往下粒径变大呈细砂。

除Z6外其它钻孔均有分布，顶板埋深23.50～28.90m，厚度3.20～15.10m。

③卵石灰色、黄灰色，中密～密实状，很湿。

主要由卵石、砾石、中粗砂组成，其中卵石含量一般50～60%，呈圆状，粒径20～50mm，母岩成份为凝灰岩，呈微风化～弱风化状，岩质坚硬，砾石含量20～30%砂约占10～20%，另含少量粘性土。

全场仅见于Z3，顶板埋深40.90m，控制厚度2.00m。

④中风化凝灰岩灰色、青灰色。

凝灰结构，块状、短柱状、柱状，岩质较坚硬，风化裂隙较发育。

断面呈灰色、青灰色、黄褐色。

全场除Z3外均有揭露，未揭穿。

顶板埋深22.00～43.20m，控制厚度2.00～3.50m。

地基土工程特性评价场地在勘察深度范围内共有4个工程地质层，各层工程特性评价如下：①淤泥：为高含水量、高孔隙比、高灵敏度、高压缩性、低抗剪性的软弱土层，仅可作桩周摩擦层。

②粘土：为高含水量、高孔隙比、高灵敏度、高压缩性、低抗剪性的软弱土层，仅可作桩周摩擦层。

③卵石：中密～密实状，力学强度较好，埋藏较深，局部分布，可作为拟建建筑物的桩端持力层。

④中风化凝灰岩：力学强度好，为稳定岩层，是良好的建筑物的桩端持力层。

表2-4各土层承载力参数2.4地震码头拟建区域基本地震烈度为6度，属稳定区。

3 货运吞吐量及设计船型3.1货运吞吐量根据温州市发展规划，到2015年国内生产总值达到4000亿元，人均国内生产总值51000元，进出口贸易总额达到420亿美元。

全社会固定资产投资的力度进一步加大，对于钢材、水泥等材料的需求会更一步加大，预计本码头建成后这些材料的吞吐量会占很大的比例，温州市经济发展规划指标见下表3-1。

表3-1 温州市经济发展规划指标表经济发展规划及码头吞吐量发展规律，预测本码头建成后2010年的吞吐量如表3-2：表3-2 吞吐量的预测3.2设计船型根据码头工程的建设规模、水域的水深条件和通航条件，本工程考虑设计船型为5000吨级散杂货船，具体尺寸参考5000吨级件杂货船型。

其具体资料如表3-3：表3-3 设计船型尺度表4总平面布置4.1总平面布置原则1.平面布置应以港口发展规划为基础,合理利用自然条件,远近结合,合理分区,并应留有综合开发的余地,各类码头的布置既应避免相互干扰,也应相对集中,以便综合利用港口设施和集疏运系统.2.新建港区的布置应与原有港区相协调,并有利于原有港区的改造,同时应减少建设过程中对原有港区生产的干扰,3.港口平面布置，应力求各组成部分之间的协调配合，有利于安全生产和方便船舶及物流运转4.平面设计应考虑方便施工,并根据建设条件，注意施工场地的安排。