某港区1万吨级沉箱码头设计
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港口设计是港口工程中最基本、最重要的环节之一。优秀的设计方案,不仅能提供安全、经济、实用的建筑结构,同时还能够在设计思想和设计理念上展现出创新精神。在港口设计过程中,设计方法、设计计算和设计方案的研究和确定是港口设计的各种规范和工程经验的实现和提升。因此,港口设计过程的研究、实习具有一定理论意义和重要的工程实践价值。
本文通过对董家口港区自然环境的分析和拟建港区地形、地质、水文、气象、海况的资料统计,确定了拟建港区的平面布置形式,给出了泊位的数量和平面尺寸,设计了码头装卸工艺和后方堆场的位置。提出了建设重力式沉箱式码头的设计方案,在拟建港区的水域范围内,按照码头前沿港池水深,设计了码头前沿的回旋水域半径和航道的宽度和深度,计算出拟建港区在各种水位下的码头自重、岸壁式沉箱码头墙后回填土的土压力强度和码头上各种堆货产生的荷载,推算出在各种水位下的波浪力条件,并进行抗倾、抗滑及基床稳定性验算,初步完成了董家口港沉箱码头设计报告书,给出了较完整的设计图纸和设计资料。

港区三面环海,近岸水深平均-15米,距岸1000米水深可达-20米,常年不冻不淤,经济腹地总面积达83万平方公里。

港区规划总面积约70平方公里,码头总岸线长度约35.7公里,泊位数112个,设计总吞吐能力达3.7亿吨,其中规划了3个超大型矿石泊位和2个超大型油品泊位,将填补我国超大型船舶接泊能力空白,推进港区向全球运输效率最高和运输成本最低目标迈进。
本工程拟在董家口港区建设一个1万吨级泊位的多用途沉箱式码头。

原 创 声 明 II
摘 要 II
目 录 I
前 言 1
第1章 设计背景 2
1.1 工程概述 2
1.2 设计原则 2
1.3 设计依据 2
1.4 设计任务 3
第2章 设计资料 4
2.1 地形条件 4
2.2 气象条件 4
2.3 水文条件 7
2.4 泥沙条件 14
2.5 地质条件 15
2.6 地震条件 16
2.7 荷载条件 16
2.8 施工条件 16
第3章 设计成果 16
3.1 总体设计成果 16
3.2 结构方案成果 17
3.3 施工图设计成果 17
3.4 关键性技术要求 17
3.5 设计成果评价 17
第4章 总平面设计 18
4.1 工程规模 18
4.2 布置原则 18
4.3 设计船型 18
4.4 作业条件 18
4.5 总体尺度 19
4.5.1 码头泊位长度 19
4.5.2 码头顶高程 19
4.5.3 码头前沿高程 19
4.5.4 码头前沿停泊水域尺度 20
4.5.5 码头前船舶回旋水域尺度 20
4.5.6 陆域设计高程 20
4.6 库场面积确定 20
4.6.1件杂货,散货的仓库或堆场面积 20
4.6.2辅助设施 20
4.6.3平面布置 21
4.6.4码头前沿作业地带 21
4.6.5货物堆存及运输区 21
第5章 结构选型 22
5.1 结构型式 22
5.2 构造尺度 22
5.2.1 沉箱外形尺寸 22
5.2.2 箱内隔墙设置 22
5.2.3 沉箱构件尺寸 22
5.2.4 胸墙尺寸 24
5.2.5 基床尺寸 24
5.2.6 地基处理 24
5.3 施工方法 25
5.3.1基槽挖泥 25
5.3.2基床抛石 25
5.3.3基床密实 25
5.3.4基床的整平 25
5.3.5沉箱的制造 25
5.3.6沉箱的移动和下水 26
5.3.7 沉箱的浮运 26
5.3.8 沉箱的沉放和填充 26
5.3.9 回填土的施工 26
5.3.10 胸墙的施工 26
5.4 作用分析 26
5.4.1材料重度标准表 26
5.4.2结构自重力 27
5.4.3土压力 29
5.4.4船舶作用力 36
5.4.5 波浪力 37
5.4.6 贮仓压力 46
5.4.7 施工期沉箱沉放时面板所受水压力计算 48
5.4.8 地震荷载 49
5.4.9 码头荷载汇总 54
第六章 结构计算 56
6.1作用效应组合 56
6.2抗滑稳定性验算 56
6.3抗倾稳定性验算 58
6.4基床承载力验算 59
6.5地基承载力验算 61
第七章 构件设计 62
7.1内力计算 63
7.2配筋计算及抗裂验算 74
7.3沉箱浮游稳定验算 83
第八章 码头附属结构 86
8.1 橡胶护舷 86
8.2 系船柱 86
8.3 护轮坎 87
结 论 88
致 谢 89
参考文献 90
设计进度计划表 92