沉箱重力式码头课程设计计算书
2011沉箱重力式码头课程设计-PPT课件
2、波浪 3、气象 九级风v＝22m/s，垂直于码头前沿线。 4、地震（本次课程设计不考虑） 5、地形地质 见设计任务书自然条件部分。 6、设计船型
第二节、设计内容
一、码头各部分尺寸的初步确定
1、码头顶标高（即胸墙顶标高） 原则：①大潮时不淹没 ②便于作业和码头前后方高程的衔接。 有掩护码头 — 计算水位＋超高值 按以下标准校核并取大值： 基本标准 —— 设计高水位＋超高值（1～1.5m） 复核标准 —— 极端高水位＋超高值（0～0.5m）
沉箱重力式码头课程设计
课程设计的目的： 综合运用《港口水工建筑物》、《港口规划》 等课程的知识，培养分析和解决工程实际问题 的能力。Leabharlann 第一节 设计资料（数据见设计任务书）
1、潮位： 极端高水位 ——重现期为50年的年极值高水位。 极端低水位 ——重现期为50年的年极值低水位。 设计高水位 ——高潮累积频率10%的潮位或多年历时累积频率1%潮位。 设计低水位 ——低潮90%或多年历时累积频率98%潮位。 施工水位：平均水位
4、码头底标高（抛石基床顶标高，或沉箱底标高） ＝设计低水位－码头前沿水深 5、基床底标高
当基床顶面应力大于地基承载力时，由地基承载力确定， 厚度≮1m； 当基床顶面应力不大于地基承载力时，厚度≮0.5m；
6、基床底宽不宜小于码头墙底宽度与2倍基床厚 度之和。
7、抛石棱体顶标高 （和宽度）
抛石棱体坡度 1:1 h 1 h 2 抛石棱体顶面和坡面的表层 1 2 应有0.5～0.8m厚二片石。 H 其上再设倒滤层。 棱体顶面高出预制安装墙身 (土体主动破裂面与水平面夹角) （沉箱顶）不应小于 在62°～65 °之间 0.3m(考虑沉降)。
三、沉箱细部尺寸
1、外形尺寸（长、宽、高）如前定 由于背后有抛石棱体，所以本设计沉箱用平接方式。（沉 箱前后壁厚度一致，对称，便于计算） 2、外壁和底板厚度 ——由计算（水压力、波浪力、填料侧压力等）确定外壁 厚≮250mm（有抗冻要求≮300mm） （本设计0.3，0.35，0.4m三级） 底板厚度（基床反力，底板自重，填料垂直压力，浮托 力）不小于壁厚（一般比壁厚大50～100mm） （0.4，0.45，0.5，0.55m）
沉箱码头计算书
任务要求：码头设计高水位12米，低水位7.4米，设计船型20000吨，波高小于1米，地面堆货20kpa ，Mh —16—30门座式起重机，地基承载力不足，须抛石基床。
一．拟定码头结构型式和尺寸1． 拟定沉箱尺寸：船舶吨级为20000吨，查规得相应的船型参数：设计船型总长 （m ） 型宽 （m ） 满载吃水 （m ） 18327.610.5即吃水为10.5米。
其自然资料不足，故此码头的前沿水深近似估算为：1.1510.512.1D kT m ==⨯=，设计低水位7.4米，则底高程：7.412.1 4.7m -=-，因此定底高程-5.1m 处。
由于沉箱定高程即为胸墙的底高程，此处胸墙为现浇钢筋混凝土结构，要求满足施工水位高于设计低水位，因此沉箱高度要高于码头前沿水深12.1m 。
综上，选择沉箱尺寸为： 1310.214l b h m m m ⨯⨯=⨯⨯。
下图为沉箱的尺寸图：2．拟定胸墙尺寸：如图，胸墙的顶宽由构造确定，一般不小于0.8m，对于停靠小型河船舶的码头不小于0.5m。
此处设计胸墙的顶宽为 1.0m。
设其底宽为5.5m，检验其滑动和倾覆稳定性要否满足要求：（由于此处现浇胸墙部分钢筋直接由沉箱顶部插入，可认为其抗滑稳定性满足要求，只需验算其抗倾稳定性）设计高水位时胸墙有效重力小于设计低水位时，对于胸墙的整体抗倾不利，故考虑设计高水位时的抗倾稳定。
沉箱为现浇钢筋混凝土，其重度在水上为323.5/kN m ，水下为313.5/kN m ，则在设计高水位时沉箱的自重为：()][()5.511 1.511 1.5 1.5 5.5123.5 3.11 1.5 5.51 3.113.52 4.6 4.[{]62}G -=⨯+⨯⨯⨯-⨯+⨯+⨯+-⨯⨯⨯（）则 227.83G kN =。
自重G 对O 点求矩：G 77.10.533.4967 5.510.47922/3 5.51/3=733.56M kN m =⨯+⨯-⨯⨯+（）（） 。
沉箱重力式码头课程教学设计计算书
目录第一章设计资料------------------------------------- 3第二章码头标准断面设计------------------------ 5第三章沉箱设计------------------------------------- 11第四章作用标准值分类及计算----------------- 15第五章码头标准断面各项稳定性验算------- 44第一章设计资料(一)自然条件1.潮位：极端高水位：+6.5m；设计高水位：+5.3m；极端低水位：-1.1m；设计低水位：+1.2m；施工水位：+2.5m。
2.波浪：拟建码头所在水域有掩护，码头前波高小于1米（不考虑波浪力作用）。
3.气象条件：码头所在地区常风主要为北向，其次为东南向；强风向（7级以上大风）主要为北~北北西向，其次为南南东~东南向。
4.地震资料：本地的地震设计烈度为7度。
5.地形地质条件：码头位置处海底地势平缓，底坡平均为1/200，海底标高为-4.0~-5.0m 。
根据勘探资料，码头所在地的地址资料见图1。
图一 地质资料(二)码头前沿设计高程：对于有掩护码头的顶标高，按照两种标准计算：基本标准：码头顶标高=设计高水位+超高值（1.0~1.5m ）=5.30+（1.0~1.5）=6.30~6.80m 复核标准：码头顶标高=极端高水位+超高值（0~0.5m ）=6.50+（0~0.5）=6.50~7.00m(三) 码头结构安全等级及用途：码头结构安全等级为二级，件杂货码头。
(四) 材料指标：拟建码头所需部分材料及其重度、内摩擦角的标准值可按表1选用。
表1(五)使用荷载：1.堆货荷载：前沿q1=20kpa；前方堆场q2=30kpa。
2.门机荷载：按《港口工程荷载规范》附录C荷载代号Mh-10 -25 设计。
3.铁路荷载：港口通过机车类型为干线机车，按《港口工程荷载规范》表7.0.3-2中的铁路竖向线荷载标准值设计。
沉箱重力式码头课程设计计算书
目录第一章设计资料------------------------------------- 3 第二章码头标准断面设计------------------------ 5 第三章沉箱设计------------------------------------- 11 第四章作用标准值分类与计算----------------- 15 第五章码头标准断面各项稳定性验算------- 44第一章设计资料(一)自然条件1.潮位：极端高水位：+6.5m；设计高水位：+5.3m；极端低水位：-1.1m；设计低水位：+1.2m；施工水位：+2.5m。
2.波浪：拟建码头所在水域有掩护，码头前波高小于1米（不考虑波浪力作用）。
3.气象条件：码头所在地区常风主要为北向，其次为东南向；强风向（7级以上大风）主要为北~北北西向，其次为南南东~东南向。
4.地震资料：本地的地震设计烈度为7度。
5.地形地质条件：码头位置处海底地势平缓，底坡平均为1/200，海底标高为-4.0~-5.0m。
根据勘探资料，码头所在地的地址资料见图1。
图一地质资料(二)码头前沿设计高程：对于有掩护码头的顶标高，按照两种标准计算：基本标准：码头顶标高=设计高水位+超高值（1.0~1.5m）=5.30+（1.0~1.5）=6.30~6.80m 复核标准：码头顶标高=极端高水位+超高值（0~0.5m）=6.50+（0~0.5）=6.50~7.00m (三)码头结构安全等级与用途：码头结构安全等级为二级，件杂货码头。
(四)材料指标：拟建码头所需部分材料与其重度、摩擦角的标准值可按表1选用。
表1(五)使用荷载：1.堆货荷载：前沿q1=20kpa；前方堆场q2=30kpa。
2.门机荷载：按《港口工程荷载规》附录C荷载代号Mh-10 -25 设计。
3.铁路荷载：港口通过机车类型为干线机车，按《港口工程荷载规》表7.0.3-2中的铁路竖向线荷载标准值设计。
4.船舶系缆力：按普通系缆力计算，设计风速22m/s。
重力式码头算例
1、某重力式方块码头，初步拟定的断面尺寸见图，设计计算资料如下 （1）回填1层，水上γ=18KN/m3，水下γ=9KN/m3，φ=30°； 回填2层，水上γ=19KN/m3，水下γ=11KN/m3，φ=45°。
（2）计算水位：5.0m ；不考虑剩余水压力。
朗金主动土压力公式：20=tan 452nan K φ⎛⎫- ⎪⎝⎭，库伦主动土压力公式22cos =cos nan K φ⎡⎢⎢⎣绘制土压力分布图，计算土压力强度、总土压力及土压力产生的倾覆力矩。
答1、土压力计算q=20kpa5.002、土压力计算（1）土压力系数计算回填一层按朗金公式计算土压力：n 0δ=，02020301=tan 45=tan 45=223n an K φ⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭回填二层按库伦公式计算土压力：0n 15δ=，22cos ==0.194nan K φ⎡⎢⎢⎣（2）土压力强度计算：11183183H a e KP =⨯⨯=0211 1.50.194tan15 3.09H a e KP =⨯⨯⨯=03(18311 1.511 2.12)0.194tan1517.58H a e KP =⨯+⨯+⨯⨯⨯=04(18311 1.511 2.1211 1.38)0.194tan1520.43H a e KP =⨯+⨯+⨯+⨯⨯⨯=5120 6.673H a e KP =⨯=06200.194tan15 3.75H a e KP =⨯⨯=（3）水平土压力分块合力及对前趾的倾覆力矩永久作用：11183272aH E KN =⨯⨯= 1186108EH M KN m =⨯=• 213.09 1.5 2.322aH E KN =⨯⨯= 2 2.3249.28EH M KN m =⨯=• 3 3.09 2.12 6.55aH E KN =⨯= 3 6.55 2.4415.98EH M KN m =⨯=•412.12(17.583.09)15.362aH E KN=⨯⨯-=4115.36( 2.12 1.38)32.053EH M KN m =⨯⨯+=•517.58 1.3824.26aH E KN =⨯= 5124.26 1.3816.742EH M KN m =⨯⨯=•611.38(20.4317.58) 1.972aH E KN=⨯⨯-=611.97 1.380.903EH M KN m =⨯⨯=•77.46Hn E KN ∑= 182.95EHn M KN m ∑=•可变作用：7 6.67320aH E KN =⨯= 720 6.513EH M KN m =⨯=•813.75 2.12 3.982aH E KN=⨯⨯=813.98(1.38 2.12)8.303EH M KN m =⨯+⨯=•9 3.75 1.38 5.18aH E KN =⨯= 915.18 1.38 3.572EH M KN m =⨯⨯=•29.16Hn E KN ∑= 24.87EHn M KN m ∑=•（4）竖向土压力合力及其对后趾的稳定力矩 永久作用：01()tan (77.4627)tan1513.52Vn Hn aH E E E KNδ∑=∑-⨯=-⨯=3.713.52 3.750.03EVn vn M E KN m ∑=∑⨯=⨯=•可变作用：07()tan (29.1620)tan15 2.45qVn Hn aH E E E KNδ∑=∑-⨯=-⨯=3.7 2.45 3.79.07qEVn qvn M E KN m ∑=∑⨯=⨯=•2、某重力式方块码头，初步拟定的断面尺寸见图，设计计算资料如下 （1）重度：混凝土，水上γ=24KN/m3，水下γ=14KN/m3； （2）堆货：q=20KN/m 2。
港口水工建筑物课程设计--沉箱
第一篇设计任务书1、概述1.1编制本报告的主要依据和资料《重力式码头设计与施工规范》JTJ290-98、《海港水文规范》JTJ213-98、《水运工程抗震设计规范》JTJ225-98、《港口工程地基规范》JTJ250-98、《港口工程荷载规范》JTJ215-98以及课本《港口水工建筑物》。
1.2建设的必要性和建设规模1.2.1建设的必要性该工程为件杂货码头，将带动周围地区经济社会发展，是综合利用海岸线及海洋资源的需要，也是增加劳动就业，提高当地人民生活水平和促使社会安定的需要。
1.2.2建设的规模该码头结构形式为顺岸沉箱重力式，建筑物等级为二级。
2、自然条件分析2.1地理位置2.2气象码头所在地区常风主要为北向，其次为东南向；强风向（7级以上大风）主要为北～北北西向，其次为南南东～东南向。
2.2.1气温多年平均气温 13℃历年极端最高气温 41℃多年最高月平均气温 28℃历史极端最低气温 -21℃多年最低月平均气温 -6.3℃2.2.2降水本区域年平均降水量640～712mm，最多年降水量1064～1186mm，最小年降水量261～384mm，年降水量集中在夏季（6～8月），其中7月份降水量占全年降水量的30％左右。
2.2.3风况本区域常年主导风向，冬季多东北风，夏季多东南风。
年平均风速为2.8～3.8m/s ，大风多发生于春季，其次为冬季，秋季最少。
年大风天数平均10天，最多24天，最大风速达13～24m/s 。
2.2.4 雾况多年平均雾日为11～14天，多发生于冬季，秋季次之。
2.2.5 相对湿度年平均相对湿度为70％～80％。
2.3 水文2.3.1 潮汐、水位设计高水位： 3.8m 设计低水位： 0.32m 极端高水位： 4.9m 极端低水位： -1.1m 施工水位： 2.0m2.3.2 波浪拟建码头所在水域有掩护，码头前波高小于1米。
50年一遇，%1H 波浪高值为： 设计高水位： 6.3s T m 665.1%1== H 设计低水位： 6.3s T m 665.1%1== H 极端高水位： 6.3s T m 665.1%1== H2.3.3 海流 2.3.4 冰凌本区域一般12月下旬至次年2月上旬水面结冰，最大岸冰厚度2～3cm ，最大冻土深度10cm 。
沉箱码头计算书
任务要求：码头设计高水位12米，低水位7.4米，设计船型20000吨，波高小于1米，地面堆货20kpa ，Mh —16—30门座式起重机，地基承载力不足，须抛石基床。
一．拟定码头结构型式和尺寸1． 拟定沉箱尺寸：船舶吨级为20000吨，查规范得相应的船型参数：即吃水为10.5米。
其自然资料不足，故此码头的前沿水深近似估算为：1.1510.512.1D kT m ==⨯=，设计低水位7.4米，则底高程：7.412.1 4.7m -=-，因此定底高程-5.1m 处。
由于沉箱定高程即为胸墙的底高程，此处胸墙为现浇钢筋混凝土结构，要求满足施工水位高于设计低水位，因此沉箱高度要高于码头前沿水深12.1m 。
综上，选择沉箱尺寸为： 1310.214l b h m m m ⨯⨯=⨯⨯。
下图为沉箱的尺寸图：2．拟定胸墙尺寸：如图，胸墙的顶宽由构造确定，一般不小于0.8m ，对于停靠小型内河船舶的码头不小于0.5m 。
此处设计胸墙的顶宽为1.0m 。
设其底宽为5.5m ，检验其滑动和倾覆稳定性要求是否满足要求：（由于此处现浇胸墙部分钢筋直接由沉箱顶部插入，可认为其抗滑稳定性满足要求，只需验算其抗倾稳定性）设计高水位时胸墙有效重力小于设计低水位时，对于胸墙的整体抗倾不利，故考虑设计高水位时的抗倾稳定。
沉箱为现浇钢筋混凝土，其重度在水上为323.5/kN m ，水下为313.5/kN m ，则在设计高水位时沉箱的自重为：()][()5.511 1.511 1.5 1.5 5.5123.5 3.11 1.5 5.51 3.113.52 4.6 4.[{]62}G -=⨯+⨯⨯⨯-⨯+⨯+⨯+-⨯⨯⨯（）则 227.83G kN =。
自重G 对O 点求矩：G 77.10.533.4967 5.510.47922/3 5.51/3=733.56M kN m =⨯+⨯-⨯⨯+（）（） 。
考虑到有门机在前沿工作平台工作时，胸墙的水平土压力最大，此处门机荷载折算为线性荷载为：25010178.5714q kPa ⨯==。
重力式沉箱码头稳定性计算书
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码头结构整体稳定性计算书设计：校对：审核：1、设计条件1）设计船型设计代表船型见下表。
2）结构安全等级结构安全等级为二级。
3）自然条件（1）设计水位设计高水位（高潮位累计频率10％）： 1.76m设计低水位（低潮位累计频率90％）：+0.0m极端高水位（重现期50年一遇）：+2.66m极端低水位（重现期50年一遇）：-1.71m施工水位： 1.40m（2）波浪海西湾内波高H1%=2.67m。
（3）地质资料码头基床底面全部座落在全风化花岗岩层，风化岩承载力容许值为f=340kPa。
（4）码头面荷载a.门座起重机靠海侧轨道至码头前沿20kPa，其余30kPa。
b. 起重机荷载：码头设40吨门座起重机。
轮数48，轮压垂直方向（非工作状态）200kN，（工作状态）250kN，水平轮压35kN，基距12m，轮距840-980-840-840-840-980-840-840-840 -980-840。
（5）材料重度2、作用分类及计算2.1 结构自重力计算（1）极端高水位情况：计算图示见下图。
极端高水位作用分布图（2）设计高水位情况：计算图示见下图。
设计高水作用分布图设计低水作用分布图（3）设计低水位情况：计算图示见下图。
2.2 土压力强度计算码头后方填料为积砂石（按粗砂计算），35ϕ=︒，根据《重力式码头设计与施工规范》（JTJ290—98）第3.5.1.2条规定2(45/2)an K tg ϕ=︒-则2(45/2)0.271an K tg ϕ=︒-= 沉箱顶面以下考虑3511.6733ϕδ︒===︒ 根据（JTJ290—98）表B.0.3—1，查的0.24an K =cos 0.24cos11.670.235ax an K K δ==⨯︒= sin 0.24sin11.670.0485ay an K K δ==⨯︒=土压力标准值按（JTJ290—98）3.5条计算：110cos n n i i an i e h K γα-==∑21cos n n i i an i e h K γα==∑式中：cos 1α=1）码头后方填料土压力（永久作用） （1）极端高水位情况（2.66m ）：e 4.0=0e 2.66=18×1.34×0.271=6.54（kPa ）e 1.4=（18×1.34＋9.5×1.26）×0.271=9.78（kPa ） e ‘1.4=（18×1.34＋9.5×1.26）×0.235=8.48（kPa ）e -9.0=（18×1.34＋9.5×1.26＋9.5×10.4）×0.235=31.7（kPa ） 土压力强度分布图见 图 土压力引起的水平作用：1116.54 1.34(6.549.78) 1.26(8.4831.7)10.4222H E =⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯4.38210.28208.94223.602(/)kN m =++=土压力引起的竖向作用：208.9411.6743.16(/)V E tg kN m =⨯︒=土压力引起的倾覆力矩：1(2 6.549.78) 1.344.382( 1.3411.66)10.2810.433(6.549.78)(28.4831.7)10.4208.941043.58(/)3(8.4831.7)EH M kN m m ⎡⎤⨯+⨯=⨯⨯++⨯++⎢⎥⨯+⎣⎦⨯+⨯⨯=⨯+土压力引起的稳定力矩：43.1611.02475.62(/)EV M kN m m =⨯=（2）设计高水位情况e 4.0=0e 1.76=18×2.24×0.271=10.93（kPa ）e 1.4=（18×2.24＋9.5×0.36）×0.271=11.85（kPa ） e ‘1.4=（18×2.24＋9.5×0.36）×0.235=10.28（kPa ）e -9.0=（18×2.24＋9.5×0.36＋9.5×10.4）×0.235=33.5（kPa ） 土压力强度分布图见 图 土压力引起的水平作用：11110.93 2.24(10.9311.85)0.36(10.2833.5)10.4222H E =⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯12.24 4.1227.66244.0(/)kN m =++=土压力引起的竖向作用：227.6611.6747.02(/)V E tg kN m =⨯︒=土压力引起的倾覆力矩：1(210.9311.85)0.3612.24( 2.2410.76) 4.110.433(10.9311.85)(210.2833.5)10.4227.661158.75(/)3(10.2833.5)EH M kN m m ⎡⎤⨯+⨯=⨯⨯++⨯++⎢⎥⨯+⎣⎦⨯+⨯⨯=⨯+土压力引起的稳定力矩：47.0211.02518.16(/)EV M kN m m =⨯=（3）设计低水位情况e 4.0=0e 1.4=18×2.6×0.271=12.68（kPa ） e ‘1.4=18×2.6×0.235=11.0（kPa ）e 0.0=（18×2.6+18×1.4）×0.235=16.92（kPa ） e -9.0=（18×2.6＋18×1.4+9.5×9）×0.235=37.01（kPa ） 土压力强度分布图见 图 土压力引起的水平作用：11112.68 2.6(1116.92) 1.4(16.9237.01)9222H E =⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯16.48419.544242.69278.72(/)kN m =++=土压力引起的竖向作用：(19.544242.69)11.6754.16(/)V E tg kN m =+⨯︒=土压力引起的倾覆力矩：1(21116.92) 1.416.484(12.8610.4)19.544933(1116.92)(216.9237.01)9242.691387.21(/)3(16.9237.01)EH M kN m m ⎡⎤⨯+⨯=⨯⨯++⨯++⎢⎥⨯+⎣⎦⨯+⨯⨯=⨯+土压力引起的稳定力矩：54.1611.02596.84(/)EV M kN m m =⨯=2）均布荷载产生的土压力（可变作用）：各种水位时，均布荷载产生的土压力标准值均相同。
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目录第一章设计资料------------------------------------- 3 第二章码头标准断面设计------------------------ 5 第三章沉箱设计------------------------------------- 11 第四章作用标准值分类及计算----------------- 15 第五章码头标准断面各项稳定性验算------- 44第一章设计资料(一)自然条件1.潮位：极端高水位：+6.5m；设计高水位：+5.3m；极端低水位：-1.1m；设计低水位：+1.2m；施工水位：+2.5m。
2.波浪：拟建码头所在水域有掩护，码头前波高小于1米（不考虑波浪力作用）。
3.气象条件：码头所在地区常风主要为北向，其次为东南向；强风向（7级以上大风）主要为北~北北西向，其次为南南东~东南向。
4.地震资料：本地的地震设计烈度为7度。
5.地形地质条件：码头位置处海底地势平缓，底坡平均为1/200，海底标高为-4.0~-5.0m。
根据勘探资料，码头所在地的地址资料见图1。
图一地质资料(二)码头前沿设计高程：对于有掩护码头的顶标高，按照两种标准计算：基本标准：码头顶标高=设计高水位+超高值（1.0~1.5m）=5.30+（1.0~1.5）=6.30~6.80m 复核标准：码头顶标高=极端高水位+超高值（0~0.5m）=6.50+（0~0.5）=6.50~7.00m (三)码头结构安全等级及用途：码头结构安全等级为二级，件杂货码头。
(四)材料指标：拟建码头所需部分材料及其重度、摩擦角的标准值可按表1选用。
表1(五)使用荷载：1.堆货荷载：前沿q1=20kpa；前方堆场q2=30kpa。
2.门机荷载：按《港口工程荷载规》附录C荷载代号Mh-10 -25 设计。
3.铁路荷载：港口通过机车类型为干线机车，按《港口工程荷载规》表7.0.3-2中的铁路竖向线荷载标准值设计。
4.船舶系缆力：按普通系缆力计算，设计风速22m/s。
(六)设计船型：万吨级杂货船总长L×型宽B×型深H×满载吃水T：146×22×13.1×8.7m第二章码头标准断面设计第一节码头各部分标高(一)码头（胸墙）顶标高对于有掩护码头的顶标高，按照两种标准计算：基本标准：码头顶标高=设计高水位+超高值（1.0~1.5m）=5.30+（1.0~1.5）=6.30~6.80m 复核标准：码头顶标高=极端高水位+超高值（0~0.5m）=6.50+（0~0.5）=6.50~7.00m码头顶标高取6.60m。
(二)沉箱顶标高沉箱顶标高=施工水位+（0.3~0.5m）=2.50+（0.3~0.5）=2.80~3.00m根据地区施工水位，沉箱顶标高取2.90m。
(三)胸墙底标高胸墙底标高=沉箱顶标高－（0.3~0.5m）=2.90－（0.3~0.5m）=2.40~2.60m胸墙底标高取2.50m。
(四)码头（沉箱）底标高码头前沿设计水深D=T+Z1+Z2+Z3+Z4其中：T——设计船型满载吃水（m），T=8.7m；Z1——龙骨下最小富余水深（m），与海底质有关，对重力式码头应按岩石土考虑，取Z1=0.6m；Z2——波浪富余深度（m），Z2=KH4%－Z1=0.5×1.0－0.6=﹣0.1＜0，取Z2=0；Z3——船舶因配载不均匀而增加的尾吃水（m），对杂货船取Z3=0；Z4——备淤深度（m），取Z4=0.4m。
则：码头前沿设计水深D=T+Z1+Z2+Z3+Z4=8.7+0.6+0+0+0.4=9.7m码头底标高=设计低水位－码头前沿设计水深=1.20－9.7=﹣8.5m码头底标高取﹣8.50m。
(五)抛石基床底标高取抛石基床厚度为1.5m，则基床底标高=﹣8.50－1.50=﹣10.0m(六)抛石棱体顶标高抛石棱体顶标高=沉箱顶标高+（<0.5m）=2.90+（<0.5）=（<3.40m）抛石棱体顶标高取3.40m。
(七)二片石顶标高抛石棱体顶面和坡面的表层应抛设0.5~0.8m厚的二片石，取其厚度为0.5m，其上再设置倒滤层。
二片石顶标高=3.40+0.5=3.90m。
(八)倒滤层顶标高倒滤层采用碎石倒滤层，且不分层，采用级配较好的混合石料石渣，其厚度不得小于0.8m，取其厚度为0.8m。
倒滤层顶标高=3.90+0.8=4.70m第二节沉箱尺度的确定(一)外形尺度1.泊位长度设计泊位为顺岸式码头连续多个泊位的中间泊位，泊位长度L b=L+2d（设计船长+富裕长度），其中L=146m，d=12~15m，取d=15m，L b=L+2d=146+30=176m。
泊位采用11个沉箱平接，沉箱长度取16.00m，沉箱安装缝采用50mm，则泊位的实际长度为11×16.00+10×0.05=176.50m。
2.沉箱长度沉箱长度取16.00m。
3.沉箱高度沉箱高度=沉箱顶标高－沉箱底标高=2.90－（﹣8.50）=11.40m4.沉箱宽度根据经验取（0.6～0.7）倍码头高度（胸墙顶到沉箱底），即（0.6～0.7）×[6.60－（﹣8.50）]=9.06～10.57m，则沉箱宽度取10.50m。
(二)细部尺寸1.隔墙厚度隔墙厚度取隔墙间距的1/25~1/20，且不得小于0.2m，隔墙厚度取0.2m。
2.外壁厚度外壁厚度由计算确定，且不得小于250mm，在本设计中外壁厚度分0.3m、0.35m、0.4m三级，外壁厚度取0.3m。
3.底板厚度底板厚度由计算确定，且不宜小于壁厚，在本设计中底板厚度分0.4m、0.45m、0.5m、0.55m 四级，底板厚度取0.4m。
4.箱隔墙布置箱隔墙采用对称布置，隔墙间距分别取4.10m、3.70m。
5.加强角宽度加强角宽度一般为150~200mm，取200mm。
沉箱的其他细部尺寸见附图1。
(三)沉箱体积和重量计算沉箱重量时，钢筋混凝土重度标准值采用25.0kN/m3。
沉箱材料体积和重量计算见下表2：表2沉箱重量=840.26t，小于沉箱预制场大平台可制作沉箱的最大重量2000t，满足预制场的预制能力。
第三节上部结构设计(一)胸墙断面设计1.胸墙顶宽胸墙采用L型，顶宽取3.00m。
2.胸墙底宽胸墙底宽由胸墙稳定性要求确定，根据经验应大于1/2沉箱顶宽度，即大于0.5×9.00=4.50m，底宽取5.00m。
3.胸墙高度胸墙高度=胸墙顶标高－胸墙底标高=6.60－2.50=4.10m。
(二)系船的选择计算船舶系缆力：F xw=73.6×10-5A xw v x2ζ1ζ2 F yw=49.0×10-5A yw v y2ζ1ζ2按75%保证率、压载或空载状况，取A xw=1570m2，A yw=382m2设计风速v x=22m/s, v y=0m/s查表取得ζ1x=0.8，ζ1y=1.0，ζ2=1.3（按船舶水面以上建筑高度15米取，），故：F xw= 581.64 KNF yw=0 KN系船柱结合码头按25m 等间距布置，共计布置7个，实际受力系船柱为3个N=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+∑∑βαβαcos cos cos sin y x F F nK α=30°，β=15°，n=3，K=1.3 N=521.87 KN 取N=522 KN(三) 门机布置门机的轨距、跨距均为10.5m ，门机前轨距码头前沿2m ，布置在胸墙上，后轨布置在单独设置的轨道梁上，距货场外边线之间的安全净距取2m 。
(四) 铁路布置门机下对称布置两条铁路线，每条铁路线的铁路标准轨距为1435mm ，轨枕宽度为2500mm 。
两条铁路线的中心线距离为4.5m ，两条铁路线的中心线距近侧门机轨道的距离为3m 。
钢轨上的线荷载标准值按干线机车为140KN/m 。
(五) 管沟设计管沟用于放置为船舶供水和供电而铺设的水管和电缆，设在胸墙，管沟中心线距码头前沿1.3m ，要求管沟底面高程应高于平均高潮位，故采用小管沟，尺寸（宽×高）为0.4m ×0.6m 。
(六) 护舷设计1. 护舷类型和规格的选择1有效撞击能量20m 2nV E ρ=其中，ρ取0.8，m 查规得1万吨级杂货船满载排水量m=14800t ，n V =0.15m/s ，所以210=E ×0.8×14800×0.152=133.2KJ查橡胶护舷性能表，选择低反力型鼓型护舷H1000，反力R=360KN ，吸能量E=136.0KJ 。
2. 护舷的布置橡胶护舷间断布置，在每个沉箱的中心位置布置一个护舷，即每16米布置一个，每个泊位共11个。
船舶挤靠力标准值KN nFK F xjj 74.681164.5813.1''=⨯==∑为了使船舶在不同水位和不同吃水深度时都能用船体干舷部分接触护舷，兼顾小船靠泊及防止船舶摇摆对码头产生碰撞，在3.5m 高程处悬挂低反力型鼓型护舷，在5.5m 高程处沿前沿线悬挂D300水平护舷。
第四节 其他设计问题(一) 抛石棱体1. 作用设置抛石棱体是为了防止回填土的流失，并且减少墙后回填土对沉箱和胸墙产生的土压力。
2. 材料抛石棱体采用10~100kg 块石。
3. 顶宽回填土（渣石）：摩擦角φ=29°，破裂角θ1=32.7°（假设α、β均为0，δ=31φ）； 块石：摩擦角φ=45°，破裂角θ2=23.9°（假设α、β均为0，δ=31φ）。
二者总厚度H=h 1+h 2=15.10m ，破裂面与水平面夹角Hh h 2211θθθ+=，且满足4.35.83d 2.3h 232.3tan 121+-+-=-+-=）（h d h θ，试算得θ=25.8°，h 1=3.26m ，h 2=11.84m ，抛石棱体顶宽d=8.65m 。
4. 坡度抛石棱体坡度采用1:1。
(二) 二片石抛石棱体顶面和坡面的表层抛设0.5m 厚的二片石，坡度为1:1。
(三) 倒滤层设置倒滤层是为了防止墙后回填土流失。
倒滤层采用碎石倒滤层，且不分层，采用级配较好的混合石料石渣，取其厚度为0.8m ，碎石层坡度采用1:1.5。
(四) 抛石基床1. 作用将墙身传来的外力扩散到较大围的地基上，以减少地基应力和建筑物的沉降；保护地基免受波浪和水流的淘刷；整平基面，便于墙身的砌筑和安装。
2. 型式因原泥面水深小于码头前设计水深，故采用暗基床的型式。
3. 材料采用10~100kg块石且有一定级配。
4.厚度抛石基床厚度取1.5m。
5.肩宽和底宽外肩宽不宜小于1.5倍基床厚度，取2.3m；肩宽不宜小于0.5倍基床厚度，取0.8m。