南海GL港经济区二号泊位码头结构设计

论文总字数：49032字

摘 要

为满足南海东北钢铁有限公司钢铁产品进出口及周边企业件杂货进出口提供基础平台需求的迫切需要。南海龙和码头有限公司现在拟建5000吨级和3000吨级件杂货泊位各一个。工程位于南海市GL港的西南角南水作业区内，码头前沿与原有南海东北钢铁有限公司配套码头前沿线齐平，前沿线大致呈南北走向布置，本工程无陆域形成工程。本次毕业设计的任务是设计码头长度120m，布置3000吨级一个，比较码头断面设计方案，码头面板、纵梁及横向排架设计，绘图，编制设计书。

关键字：件杂货码头；面板；纵梁；横向排架；配筋；绘图。

目 录

第一章 概要 1

1.1设计依据 1

1.2 设计遵循的主要规范标准 1

1.3 设计任务 2

第二章 项目的工程环境及条件 3

2.1 港口地理位置 3

2.2 水文 3

2.3地质条件 3

2.4 施工条件和材料供应情况 14

2.5 用地及水域使用条件 15

2.6 环境条件 15

第三章 码头运营资料 16

3.1 货种资料 16

3.2 船型资料 16

3.3 材料规格 16

3.4 设计荷载 17

3.5 其他荷载 19

第四章 平面布置 20

4.1 平面布置的基本原则 20

4.2码头泊位数和长度的确定 20

4.3 码头结构尺寸确定 21

4.4码头前沿高程及底面标高的确定 21

4.5 船舶回旋水域尺度 22

4.6 航道、锚地 22

第5章 装卸工艺 25

5.1 设计原则 25

5.2 主要设计参数 25

5.3 工艺方案与工艺流程 26

5.4 泊位通过能力 26

5.5 库场容量和面积 28

5.6 推荐方案综述及主要经济技术指标 29

第六章 结构方案 29

6.1 建筑物种类和安全等级 29

6.2 结构选型原则 29

6.3 码头结构形式确定 29

6.4 码头结构断面的拟定 29

6.5 码头结构断面方案比选 39

第七章 面板的技术设计 40

7.1 计算原则 40

7.2 面板计算 40

7.3 面板配筋 66

7.4 迭合板斜截面承载力计算 71

表7-6 作用效应组合 71

第八章 轨道梁计算 74

8.1 计算依据 74

8.2 内力计算 75

8.3 轨道梁配筋计算 85

第九章 横梁的技术设计 94

9.1 结构型式 94

9.2 计算方法说明 94

9.3 结构上荷载情况 96

9.4 组合工况详情及计算控制 101

9.5 作用效应总组合 103

9.6 单桩承载力验算 114

9.7 横梁配筋 115

第一章 概要

1.1设计依据

⒈南海龙和有限公司提供的相关技术经济资料

⒉南海港GL港区南水、南径湾作业区岸线和土地控制性规划思路，交通部规划研究院，2003

⒊南海龙丰仓储有限公司仓储工程测图，中交第四航务工程勘察设计院，2007

⒋南海龙丰仓储有限公司仓储工程地质勘察报告，中交第四航务工程勘察设计院有限公司，2007

⒌南海港总体规划（修订版），南海市港务管理局，2010

⒍南海港GL港区南水作业区龙和件杂货码头工程工程测图，上海达华测绘有限公司，2011

⒎南海港GL港区南水作业区龙和件杂货码头工程工程可行性研究报告，中铁二院工程集团有限责任公司、广东省综合交通勘察设计院有限公司，2012

8. 国家行业标准 港口工程荷载规范（JTS144—1—2010）. 北京：人民交通出版社，2010

9.国家行业标准 港口工程制图标准（JTJ206—96）. 北京：人民交通出版社，1996

10.国家行业标准水运工程混凝土结构设计规范（JTS151—2011）. 北京：人民交通出版

1.2 设计遵循的主要规范标准

1.3 设计任务

南海龙和码头有限公司现在建GL港干散货码头为2个20万吨级（结构为20万吨级）的码头，用于接卸广东省内及京广、京九铁路沿线湖南、江西境内的部分钢铁厂所需的铁矿石、煤炭等干散货，本工程（指龙和件杂货码头工程，下同）按公用码头建设与经营，作为第三方物流，在为社会公众服务方面起到重要作用。本工程的建设是满足南海东北钢铁有限公司钢铁产品进出口及周边企业件杂货进出口提供基础平台需求的迫切需要。本工程码头长度270米。共布置5000吨级和3000吨级件杂货泊位各一个，本工程无陆域形成工程。

本次毕业设计的内容包括四个部分：即设计资料分析、码头平面布置及主要尺度的确定、码头建筑结构初步设计和技术设计。设计要达到码头结构断面方案设计及部分指定构件的技术设计这样的深度。最后设计成果包括英文文献翻译、中文文献综述、码头设计说明书及六张设计图等。

第二章 项目的工程环境及条件

2.1 港口地理位置

南海GL港经济区南水作业区位于南海市GL港的西南角南水作业区内，码头前沿与原有南海东北钢铁有限公司配套码头前沿线齐平，前沿线大致呈南北走向布置。本项目一期拟使用岸线120m,布置和3000吨泊位件杂货泊位一个。该项目的选址和建设符合《南海港总体规划》的要求。

2.2 水文

水流

工程海区潮流基本为往复流，涨潮实测最大流速0.9m/s，流向310～330°，落潮实测最大流速为0.81m/s，流向120°～130°。据河海大学潮流泥沙数学模型中的流场计算成果，本港位置涨潮平均流速为0.30m/s，流向约140°；落涨潮平均流速为0.22m/s，流向约320°。

2.3地质条件

2.3.1 工程区域地质构造概况

拟建场地位于南海市GL港的西南角南水作业区内，码头前沿与原有南海东北钢铁有限公司配套码头前沿线齐平，前沿线大致呈南北走向布置。根据国家海洋局和国家测绘局与一九八九年所测的《中国海岸带和海涂资源综合调查图集》中的《珠江口岸段构造体系略图》，场址所处的三山岛南端附近没有发现断裂构造经过，其东北面的南水岛中部、北部和东面的高栏岛存在断裂带，根据已有资料，为非全新活动断裂，且离本场地较远，对本工程影响不大，场区基岩为泥盆系砂岩～泥质砂岩。

根据钻探揭露场地覆盖层上部为近代海相淤泥、淤泥质土，中下部为厚层的冲积、洪积粘性土、砂土交错互层，期间分布有滨海相淤泥质土～粘土，底部为泥盆系泥质砂岩、砂岩的风化岩层。

2.3.2 地层

现对探区揭露地层按自上而下的次序分区描述如下：

（1）护岸区

护岸区本次钻孔包括F01～F30，并汇入已有钻孔ZK6～ZK9，DK1～DK3，SK2，SK3，工程地质剖面编号1～17。

②淤泥：

灰色，饱和，流塑，局部混较多粉砂及少量贝壳，具臭味，可见少量腐殖质。

该层分布连续

②1淤泥～淤泥质土：

该层分布较连续，钻孔F04～F19、 F21～F25、F27～F30、DK1～DK3、SK2、ZK6～ZK9有揭露，平均层顶标高－14.30米（－19.28～－8.75米），平均层底标高－22.56米（－27.35～－16.58米），平均层厚8.3米（2.6～14.7米）。

②2粉砂：

黄灰色~灰色,饱和,松散,以粉细砂为主,混较多淤泥,含较多贝壳碎。

该层仅钻孔F27有揭露。层顶标高－2.25米，层厚1.6米。

③粉质粘土～粘土：

局部含粒状铁锰质结核，局部混较多中粗砂呈砂混粘性土状。

该层分布较连续，钻孔F01～F07、 F11～F17、、F19、F20、F22～F30、DK1～DK3、SK3、ZK6～ZK9有揭露，平均层顶标高－21.33米（－28.16～－15.42米），平均层底标高－23.81米（－29.86～－16.72米），平均层厚2.3米（0.3～6.5米）。

③粉细砂：

灰白色，灰色，饱和，松散～稍密，含少量贝壳碎及腐木碎，局部夹薄层粉质粘土。

该层仅在钻孔F01、 F08、F12、F15、ZK9有揭露平均层厚2.0米（0.5～5.4米）。

④淤泥质土～粘土：

灰色，浅灰色，饱和，软塑，局部可塑，含较多腐殖质，粘性较好，局部夹薄层细砂。

该层分布较连续，钻孔F01～F03、 F05～F07、 F09、F10、F12～F14、F17～F20、F22～F30、DK1～DK3、SK2、ZK6～ZK8有揭露

④1砂夹淤泥质土：

灰色，饱和，松散，粉细砂为主，间夹薄层淤泥质土。

该层仅在钻孔F20、F21、 F26、 F29有揭露，平均层顶标高－23.13米（－28.10～－17.69米），平均层底标高－24.01米（－29.40～－18.09米），平均层厚0.9米（0.4～1.3米）。

⑤粉质粘土～粘土：

杂色，灰黄色、青灰色、灰白色，饱和，可塑，局部硬塑，局部混少量粉细砂，含少量泥质结核。

该层分布较连续，所以钻孔均有揭露

⑤3粗砾砂：

灰色，饱和，稍密，分选性较差。

该层仅在F07钻孔有揭露，层顶标高－29.40米，层厚1.2米。（－41.18～－34.95米），平均层底标高－39.41米（－41.98～－36.76米），平均层厚1.8米（0.5～4.8米）。

⑥2粉细砂：

浅灰色，饱和，中密～密实，局部夹薄层粘土或混少量粘粒。

该层仅在钻孔F11、F20、F24、F29、F30、DK3、SK3、有揭露，平均层顶标高－37.35米（－39.32～－34.14米），平均层底标高－38.88米（－40.02～－37.34米），平均层厚1.5米（0.5～3.3米）。

⑥３粉细砂（混粘性土）：

平均层顶标高－36.92米（－37.36～－36.44米），平均层底标高－38.52米（－39.26～－37.94米），平均层厚1.6米（1.4～1.9米）。

⑥粉质粘土：

灰黄色含浅灰色，饱和，可塑，粘性好，切面光滑。

⑦2中砂．粗砂．砾砂：

灰白色，饱和，中密～密实，含少量粘粒，局部夹薄层细砂，分选性差，磨圆度一般。

该层仅在钻孔F06、F15、F20、ZK8有揭露，平均层顶标高－42.53米

⑦3粉细砂：

浅灰色，饱和，稍密，含较多粘粒。

该层仅在钻孔ZK9有揭露，层顶标高－39.98米，层厚0.9米。

⑨残积土：

灰白色，湿，可塑~硬塑，呈粉质粘土～粉土状，含钙质胶结块及石英块，块径约4cm。

该层仅在钻孔DK1、DK2、SK2、ZK6有揭露，平均层顶标高－48.31米（－53.52～－42.63米），平均层底标高－49.63米（－55.22～－44.13米），揭露平均层厚1.3米（1.0～1.7米）。

（2）码头区

　 码头区本次钻孔包括M1～M38，汇入已有钻孔ZK1～ZK5、DK1~DK3、SK2、SK3，剖面编号18～30。

有关各岩土层的详细描述、层位关系及分布规律详见钻孔柱状图和工程地质剖面图。

2.3.3 岩土物理力学性质指标及评价

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