广西北海铁山港10万吨级件杂货码头设计

1、毕业设计（论文）任务书 题目：广西北海铁山港区10万吨级件杂货码头工程设计 系 名 建筑工程系 专 业 港口航道与海岸工程 学 号 6012207124 学生姓名 石磊 指导教师 郑茜 职 称 讲师 2015年12月10日一、原始依据（包括设计或论文的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等。）北海市铁山港区位于广西壮族自治区南端、北海市东部，东邻广东省湛江市，南邻北部湾，西部为北海市，北部为灵山县、浦北县和博白县。其地处我国大西南出海的陆上咽喉要道，是资源丰富的西南地区发展外向型经济，参与国际大循环的一个重要口岸。港口地理位置优越，经济腹地辽阔，辐射范围广泛。在此背景下，拟新建北海港铁山港作

2、业区，充分发挥北海港作为地区性重要港口的作用。二、参考文献1韩理安.港口水工建筑物（）.人民交通出版社，20002陈万佳.港口水工建筑物.人民交通出版社，19893邱驹.港工建筑物.天津大学出版社，20024郭子坚.港口规划与布置. 人民交通出版社，20115交通部第一航务工程设计院. 海港工程设计手册（上、中、下册）.人民交通出版社，20036交通部第一航务工程设计院.港口工程结构设计算例. 人民交通出版社，20007交通部第三航务工程设计院.码头新型结构. 人民交通出版社，20008宗蓓华.港口装卸工艺学. 人民交通出版社，20049码头附属设施技术规范(JTJ 2972001)10相关规

3、范：海港总平面设计规范海港水文规范河港工程总体设计规范(JTJ 2122006) 疏浚与吹填工程设计规范(JTS 18152012)港口工程荷载规范（JTS 14412010） 港口工程地基规范（JTS 14712010）高桩码头设计与施工规范(JTS 16712010)重力式码头设计与施工规范(JTS 16722009)水运工程混凝土结构设计规范(JTS 1512011)水运工程钢结构设计规范（JTS 1522012）11.12篇外文文献。三、设计（研究）内容和要求（包括设计或研究内容、主要指标与技术参数，并根据课题性质对学生提出具体要求。）1. 研究和设计内容（1）熟悉设计任务，认真研究设

4、计任务书，分析设计要点，对设计中的关键问题拟定初步处理方法。准备设计参考资料，如相关规范、参考书和手册，为毕业设计做好准备。（2）设计资料的整理与分析。对工程要求、地形地质资料、气象水文资料分析整理，从中抽取确定有关的设计数据。同时完成开题报告及文献综述。（3）总平面设计。确定码头规模、库场面积及其布置、港口水域面积及其布置，完成总平面布置图。（4）装卸工艺设计。确定装卸机械类型、数量、以及装卸工艺流程，完成装卸工艺流程图。 （5）结构选型及方案比选。拟定2个可行的结构型式方案，通过进行技术经济比较，推选一推荐方案。同时需要对结构进行各种验算。（6）施工图设计。针对某一典型构件进行施工图设计。

5、即构件的内力计算和强度计算与配筋。（7）完成工程外文文献翻译一篇。2.要求（1）设计过程中应态度认真，遵守纪律。既要求团结互助，又要求独立思考、独立分析问题和解决问题。（2）要求提交设计计算说明书。设计计算书要求计算理论、方法和结果正确，数据可靠。说明书要求符合格式撰写要求，文理通顺，条理清楚。（3）图纸要求采用CAD绘图，能正确表达设计意图，符合国家标准和相关设计规范，线条和尺寸标注规范，图画要求排列整齐、布置合理。（4）外文翻译要求翻译正确通顺，条理清楚，专业词汇表述符合规范要求。 指导教师（签字）2015年12月10日 审题小组组长（签字）2015年12月10日天津大学仁爱学院本科生毕业

6、设计（论文）开题报告课题名称广西北海铁山港10万吨级件杂货码头设计系 名建筑工程系专 业港口航道与海岸工程学生姓名石磊指导教师郑茜一、课题来源及意义北海市铁山港区位于广西壮族自治区南端、北海市东部，东邻广东省湛江市，南邻北部湾，西部为北海市，北部为灵山县、浦北县和博白县。其地处我国大西南出海的陆上咽喉要道，是资源丰富的西南地区发展外向型经济，参与国际大循环的一个重要口岸。港口地理位置优越，经济腹地辽阔，辐射范围广泛。在此背景下，拟新建北海港铁山港作业区，充分发挥北海港作为地区性重要港口的作用。二、国内外发展现状分析件杂货是指有包装或者无包装的成件运输货物，如钢材、卷铁、盘条、木材、设备等。件杂

7、货货物种类繁多，装卸作业涉及多种不同的装卸机械、工具以及装卸工艺等，加之港口装卸作业的随机性核动态性，使得件杂货码头装卸具有多样多样性、复杂性、不确定性和动态性的特征。件杂货码头对现有堆场的利用方法主要是依靠货物到港的顺序以及船舶可能停靠的位置进行货物的装卸作业，而没有对货物进行适当的、有效的功能划分，由于件杂货货类的重量和体积不成固定比例，所以采取这样的装放方式很可能造成不同种类的货物放在同一货场内，降低了货物利用率。件杂货码头装卸效率较低的主要问题有两方面：一是相关的辅助作业的时间较长，集中的体现在通用工具上的效率不高，专用工具的更换过程一般要经过归垛、倒运等过程，这就增加了机械的使用频率

8、，加之货场位置与交通等问题，不仅效率不能提高，而且还会造成很大的人力、机力和能源的浪费。现有的件杂货码头，信息化建设还都不很完善，基本的操作还是依靠人力来对人、机、车、货、场以及船舶进行管理和监督，这就造成了整个码头作业过程中效率低，质量差并且安全性低的特点，给管理上带来了很多问题。三、研究目标毕业设计是我们系统地复习和运用已学过的基础理论和专业知识对实际工程问题进行分析、设计和研究的手段；通过设计实践，提高我们设计的实际技能和掌握一般的工程设计方法；培养独立分析问题和解决问题的能力,包括调查研究、检索中外文献资料、方案制定、设计与计算、实验研究、选择测试手段、数据处理、技术文件撰写、口头表达

9、等方面；培养创新能力、实践能力；培养实事求是、谦虚谨慎的科学态度和刻苦钻研、勇于进取的科学精神。本项设计为一实际工程的设计，设计的目的在于能使拟建的件杂货专用泊位及相关的配套设施能付诸于工程实践，且应具有较高的适用性、可靠性和经济性，使拟建的港区能适应港口不断增加的吞吐量要求，进而使港口满足地区区域经济发展的需要。四、研究内容 （1）熟悉设计任务，认真研究设计任务书，分析设计要点，对设计中的关键问题拟定初步处理方法。准备设计参考资料，如相关规范、参考书和手册，为毕业设计做好准备。（2）设计资料的整理与分析。对工程要求、地形地质资料、气象水文资料分析整理，从中抽取确定有关的设计数据。同时完成开题

10、报告及文献综述。（3）总平面设计。确定码头规模、库场面积及其布置、港口水域面积及其布置，完成总平面布置图。 （4）装卸工艺设计。确定装卸机械类型、数量、以及装卸工艺流程，完成装卸工艺流程图。 （5）结构选型及方案比选。拟定2个可行的结构型式方案，通过进行技术经济比较，推选一推荐方案。同时需要对结构进行各种验算。（6）施工图设计。针对某一典型构件进行施工图设计。即构件的内力计算和强度计算与配筋。 （7）完成工程外文文献翻译一篇。五、研究方法与手段1、 码头总体平面布置设计及方案比选 1)确定装卸船机械；2)确定码头泊位数，通过能力；3）确定码头平面和断面型式4）确定码头平面水域、码头岸线、路域尺

11、寸和位置；5）设计多个方案，选取平面布置最优的方案；6)绘制总平面布置图。2、 码头的装卸工艺流程设计；1） 确定装卸货物种类及其装卸机械；2） 确定装卸工艺流程；3） 确定设备和机械数量；4） 确定人员数；5） 确定指标；6） 绘制装卸工艺流程图。3、 码头结构方案1) 拟定结构断面；2) 参照已建码头初步确定码头断面的部分尺寸，并进行估算；3) 拟定码头结构方案；4) 对拟定方案进行整体稳定性验算；5) 绘制码头结构断面图，绘制拟定方案结构平、立面图。六、进度安排1.2015.12.102016.3.3：查阅整理相关资料、外文资料翻译、完成开题报告2.2016.3.42016.3.19：总

12、平面布置3.2016.3.202016.4.10：装卸工艺 、码头结构方案4.2016.4.112016.5.1：结构计算5.2016.5.22016.5.22：绘图、编制、整理设计计算说明书6.2016.5.232016.6.4：评阅、修改7.2016.6.52016.6.10：答辩、成绩评定主要参考文献1 (JTJ211-99)海港工程总平面设计规范2 (JTJ211-99)海港工程总平面设计规范局部修订（设计船型尺度部分）3 (JTJ 213-98)海港水文规范4 韩理安.港口水工建筑物（）.人民交通出版社，20005 陈万佳.港口水工建筑物.人民交通出版社，20006 交通部第一航务工

13、程设计院. 海港工程设计手册（上、中、下册）.人民交通出版社， 20037 交通部第三航务工程设计院.码头新型结构. 人民交通出版社，20008 宗蓓华.港口装卸工艺学. 人民交通出版社，20049 交通部第一航务工程设计院.港口工程结构设计算例. 人民交通出版社， 200010 (JTJ 2972001)码头附属设施技术规范11 Almotairi B, Lumsden K. Port logistics platform integration in supply chain managementJ International Journal of Shipping and Transpo

14、rt Logistics, 2009, 1(2): 194-21012 Cariou P, Ferrari C, Parola F. Addressing special challenges in maritime and port logisticsJMaritime Policy & Management, 2014, 41(5): 425-429选题是否合适： 是 否课题能否实现： 能 不能指导老师（签字）2016年3月25日选题是否合适： 是 否课题能否实现： 能 不能审题小组组长（签字）2016年3月25日毕业设计（论文）说明书 题目：广西北海铁山港区10万吨级件杂货码头工

15、程设计系 名 建筑工程系 专 业 港口航道与海岸工程学 号 6012207124 学生姓名 石磊 指导教师 郑茜 2016年5月27日摘 要 本设计是根据设计任务书的要求和港口与航道工程规范汇编的规定，对广西北海铁山港件杂货码头进行方案比选和设计，并对沉箱部分进行了结构内力计算。通过对本码头相关地质情况进行分析并结合各种码头形式的优缺点，确定本件杂货码头采用重力式沉箱结构。在设计中，首先进行总平面布置，分为陆域和水域两部分。陆域部分主要是根据重力式码头总平面布置原则确定堆场的面积和库场的面积；水域部分则是确定航道设计尺度、码头前沿停泊水域尺度和回旋水域尺度。然后在此基础上绘出总平面布置图。在结

16、构设计中，先初步确定沉箱的外形尺寸和沉箱内填石高度，然后进行作用分析，按永久作用、可变作用、偶然作用列出码头荷载的标准值，在此基础上进行稳定性验算，根据验算结果对沉箱外形尺寸和沉箱内填石高度进行修改。最后进行作用效应组合和沉箱的浮游稳定性验算，并对沉箱前面板和底板进行了配筋计算和抗裂验算。本设计的全部图纸采用AUTOCAD绘制。关键词：重力式码头；沉箱；波浪力；稳定性；结构选型 ABSTRACT This port is a place where the port is being developed，now has a considerablescale of operation. The

17、 hinterland transport，benefit significantly，traffic has increased steadily. To meet the transport requirements of the development，promotion of port development is conducive to the rational distribution of ports for port operations and create greater social and economic benefits，the new berth is very

18、 important. Of the terminals plan selection and design，and part of the caisson structure calculation of internal forces. Related to the terminal through the analysis of geological conditions and combined with the advantages and disadvantages of various terminal forms to determine the gravity of the

19、General Cargo Terminal Engineeringby caisson structure. In design，the first for general layout，divided into two parts，land and water. Land part of the main terminal in accordance with the general layout of gravity principle to determine the size and General Cargo Terminal Engineering area；water

20、 channel in part is to determine the size，scale and water berthing pier Foreword water scale swing. On this basis，then draw the general layout plan.In the structural design, first determine the initial size and shape caisson caisson height within the filling，then the role of analysis，by the permanen

21、t effect，variable effect，accidental effect of the standard load out terminal value based on the stability of this checking ，according to the results，the size and shape of the caisson caisson height within the filling to be modified. Finally，the role of effect combinations and checking the stability

22、of floating caissons，and the caissons were front and bottom reinforcement calculation and crack checking.All of the design pictures are drawed using AUTO CAD.Key words：terminal gravity；caisson；wave force；stability；structure selection目 录 第一章 设计背景1 1.1 工程概况1 1.2 设计原则1 1.3 设计依据1 1.4 设计任务1 第二章 设计资料2 2.1

23、 气象2 2.2 水文4 2.3 工程地质7 2.4 地震10 第三章 平面布置11 3.1 工程规模11 3.2 总平面布置原则11 3.3 设计船型11 3.4 工程作业条件12 3.5 总体尺度12 3.6 锚地17 3.7 陆域布置17 第四章 装卸工艺21 4.1 设计原则21 4.2 一般要求21 4.3 主要技术参数21 4.4 装卸工艺确定22 4.5 装卸工艺流程图22 4.6 主要机械型号、数量23 4.7 装卸工人人数24 4.8 机械司机人数25 4.9 劳动生产率26 4.10 装卸工艺比选27 第五章 结构选型28 5.1 结构形式28 5.2 构造设计29 5.3

24、 相关设置32 5.4 作用力分析40 第六章 结构计算76 6.1 稳定性验算76 6.2 基床承载力计算82 6.3 构件计算85 6.4 构件承载力计算96 6.5 构件裂缝宽度验算99 参考文献103 外文资料 中文译文 致谢2天津大学仁爱学院2016届本科生毕业设计（论文）第一章 设计背景1.1 工程概况北海市铁山港区位于广西壮族自治区南端、北海市东部，东邻广东省湛江市，南邻北部湾，西部为北海市，北部为灵山县、浦北县和博白县。其地处我国大西南出海的陆上咽喉要道，是资源丰富的西南地区发展外向型经济，参与国际大循环的一个重要口岸。港口地理位置优越，经济腹地辽阔，辐射范围广泛。在此背景下，

25、拟新建北海港铁山港作业区，充分发挥北海港作为地区性重要港口的作用。1.2 设计原则（1）严格执行国家现行的设计规范和国家批准的建设标准。（2）尽量采用标准化设计，积极推广应用“可靠性设计方法”、“结构优化设计方法”等现代设计方法。（3）注意因地制宜，就地取材，节省建设资金。在切实满足建筑物功能要求的同时，千方百计地节约投资、节约各种资源，缩短建设工期。（4）积极采用技术上更加先进、经济上更加合理的新结构、新材料。1.3 设计依据主要遵循交通部海港工程总体设计规范（JTS165-2013）设计规范。1.4 设计任务（1）总平面设计。确定码头规模、库场面积及其布置、港口水域面积及其布置，完成总平面

26、布置图。（2）装卸工艺设计。确定装卸机械类型、数量、以及装卸工艺流程，完成装卸工艺流程图。（3）结构选型及方案比选。拟定2个可行的结构型式方案，通过进行技术经济比较，推选一推荐方案。同时需要对结构进行各种验算。（4）施工图设计。针对某一典型构件进行施工图设计。即构件的内力计算和强度计算与配筋。第二章 设计资料铁山港区地处广西南部，位于南海北部湾畔、北海市东部、铁山港岸边，东经109°15109°45，北纬21°26 21°40，总面积394平方公里。东与广西合浦县白沙镇、沙田镇隔海相望，南临北部湾，西与北海市银海区福成镇接壤，北与合浦县闸口镇、石康镇相连

27、，铁山港地处广西沿海“金三角”。铁山港区距北海市近40公里，距合浦县城廉州镇40多公里，距自治区首府南宁市250公里，距广东省湛江市约150公里，距海南省首府海口市124海里。2.1 气象2.1.1 气温根据19541983年观测资料统计：多年平均气温：22.6历年极端高温：37.1（1963年9月6日）历年极端低温：-0.8（1975年12月19日）7月份平均气温：28.71月份平均气温： 降雨根据1954年1983年观测资料统计：多年平均降雨量：1682.7mm历年最大降雨量：2211.2mm（1971年）历年最小降雨量：849.1mm（1962年）日降雨量25mm，平均

28、每年出现19d。2.1.3 雾北海地区雾主要出现在春季，尤以三月份雾日最多，出现时间一般从02h开始，09h结束，水平能见度100800m，根据1954年1983年观测资料统计：多年平均雾日数：13.2d历年年最多雾日数：24d（1966年、1969年）历年年最少雾日数：4d（1977年）2.1.4 风况1、风况根据北海市气象站统计资料（见表4.11），北海地区风向季节性变化显著，冬季盛行偏北风，夏季盛行东南风。全年常风向为正北，次常风向为东南偏东，频率分别为22.1和10.8；频率加权年平均风速为3.0米/秒。强风向为东南，最大风速29米/秒，次强风向为东南偏东，最大风速为21米/秒，根据资

29、料统计，每年风力6级的出现天数：平均11.8天，最多25天，最少3天。本区风向季节性变化显著，冬季多为偏北风，夏季多为东南风。表21 北海站累年各方向频率、平均风速及最大风速统计表(19701982年)方向项目NNNENEENEEESESESSESSSWSWWSWWWNWNWNNWC频 率（）3.75.3平均风速（m/s）3.0最大风速（m/s）151412122021291518102088101313另据涠

30、洲站19561975年实测资料统计（表4.12），常风向为NNE向，频率为14，次常风向为ESE向和N向，频率分别为13和12。频率加权年平均风速为5.1米/秒。强风向为东南向，最大风速40米/秒。表22 涠洲岛站累年各方向频率、平均风速及最大风速统计表(19561975年)方向项目NNNENEENEEESESESSESSSWSWWSWWWNWNWNNWC频率（）12146681397652111121平均风速（m/s）2.0最大风速（m/s）2823162020184036202420924281425

31、北海港风玫瑰图如下： N 图2-1 风玫瑰图2、台风北海夏、秋两季受台风影响，每年发生24次，台风由南海进入北部湾时，因受到海南岛与雷州半岛的阻挡，风力减弱，一般为56级，10级以上少见，其延时24小时左右。2.1.5 湿度据1954年1983年资料统计：累年年平均相对湿度：81累年年最小相对湿度：5累年年最低平均相对湿度：75累年年最高平均相对湿度：842.2 水文2.2.1 潮汐1、各基准面之间的关系铁山港区验潮站设在铁山港湾中部西岸石头埠，各水准点之间的关系如下图所示，图2-2 石头埠水位站基面关系示意图2、潮型及潮位特征值铁山港内的长期验潮站有石头埠站，地理坐标21°36N，

32、109°06E，由广西水文总站设立。铁山港湾口西侧的营盘和东侧的草潭及沙田有短期潮位观测资料。此外，距铁山湾口门外约60km的涠洲岛海洋站也有长期验潮资料。北部湾是世界上典型的全日潮海区之一，铁山港位于北部湾的东北部，从其潮汐特征数来看，K=（HK1+HO1）/HM2=3.29，表明本港区的潮汐类型与北部湾其它海区略有不同，属不正规日潮。本区的潮汐作用较强，是华南沿海潮差最大的海区之一。潮波自湾外向铁山港内传播时，由于受地形影响，潮波发生变形，潮差沿程递增，而潮汐类型由湾外海区的正规日潮（每天一涨一落）向湾内的不正规日潮过渡（大潮汛时每天一涨一落，小潮汛时每天两涨两落）。根据中国科学

33、院南海海洋研究所1992年12月2631日同步验潮资料分析，营盘K=4.53，草潭K=4.11，石头埠K=3.67。实测资料表明，最大流速发生在高潮位前后23小时，说明本港区的潮波属于以驻波为主，略具前进波性质的合成潮波。铁山港区为非正规全日潮，其从理论深度基准面起算的潮位特征值为：历年最高潮位：6.31米历年最低潮位： 0.09米多年平均高潮位：4.28米多年平均低潮位：1.80米多年潮位：3.00米多年平均潮差：2.45米历年最大潮差：6.25米（1986年7月21日）日潮平均涨潮历时：8小时5分钟日潮平均落潮历时：6小时25分钟设计高水位： 5.41m （潮峰累积频率10）设计低水位：

34、1.13m （潮谷累积频率90）极端高水位： 6.86m （重现期为50年一遇）极端低水位： 0.46m （重现期为50年一遇）表23 铁山港区乘潮水位保证率（）102030405060708090水位1小时5.415.164.984.744.494.123.683.282.912小时5.265.064.874.634.394.013.563.212.853小时5.074.854.694.484.223.853.443.092.784小时4.834.634.484.294.023.653.292.972.672.2.2 波浪铁山港区没有进行过波浪观测。本海区由于受雷州半岛掩护，波浪强度不大，对

35、港区有影响的主要是SSW、SSE和S向的波浪。根据涠洲岛的长期海浪观测资料，港区波浪以风浪为主，较大的波浪都是由台风或强季风造成的。据涠洲岛的波浪推算表明，港区水域泊稳条件良好，湾口西侧大牛石区域H1/102.0米的天数平均每年2天，H1/101.5米的天数平均每年5天。表2-4 铁山港区50年一遇波浪要素波浪要素位置H1（m）H4（m）H13（m）H（m）T（m）L（m）波向湾口东侧1.87.856SSW湾口西侧4.03.53.02.17.860SSW湾中部1.37.970S湾顶1.25.344SSE2.2.3 潮流铁山港区受地形限制，形

36、成往复型潮流，涨潮流向北，落潮流向南，港湾内的天然航槽有两条，即东航槽和西航槽，东槽实测最大落潮流速0.82m/s。湾内实测余流很小，为1.79.4cm/s。最大流速出现在高潮平潮前后23h，东槽平均落潮流速略大于西槽，而西槽平均涨潮流速略大于东槽，这说明东槽落潮流稍占优势。根据天津大学1978年8月1323日在石头埠南1250m处断面观测结果，其平均纳潮量1.9亿立方米，最大纳潮量为3.76亿立方米。2.2.4 泥沙铁山湾内没有大河注入，因而径流影响甚小，据19831985年广西海岸带调查资料，其含沙量，洪季湾内为。湾口为，涨落潮表底层相差甚微，枯季湾内为，湾口为，涨潮表底层相差甚小，落潮期

37、湾底表底层相差较大。铁山湾为台地溺谷海湾，其周围有一些小溪注入，其中较大者流入丹兜港的白沙河，流域面积644.25，河长83.227km，其径流深长1150mm，据此算得年平均径流量7.4×1亿立方米；根据邻区（南流江）侵蚀模数，估计白沙河年输沙1618万t。此外还有公馆河、闸利河、白坭江，其流域面积分别为、和，也能为海湾提供少量泥沙。估计整个海湾陆域集水范围每年能提供的泥沙约30万t。根据天津大学水港教研室利用北海南漫1977年1月l2月波浪观测资料计算出北海南漫渔业基地（或铁山湾口）自西向东的沿岸输沙率为5.728.59万。由于铁山港陆域供沙及波浪沿岸输沙量甚少，因此，潮汐通道的

38、地形历来比较稳定，根据19661982年平面图水深资料对比，通道平面形态没有大的变化。根据中科院南海所的估算，铁山港区航道、港池开挖后的年回淤强度在0.2m/a以下，外航道需开挖部分的年回淤强度小于0.1m/a。2.3 工程地质2.3.1 地质特征概述据区域地质资料、地质调查及钻探揭示，勘察场地未见区域性断裂构造及破碎带存在，环境历史沿革无重大地质构造运动，区域地质稳定。项目建设地内发现的地层可分为两大地层，分别为第四系海相沉积层和上第三系泻湖相沉积层。区域地质资料显示，下伏地层为石炭系灰岩。1、第四系海相沉积层（Qm）该层主要的岩性有砂、砂混淤泥等，灰白、灰黄色，以砾砂、粗砂、中砂为主，一般

39、混有贝壳碎屑，局部混淤泥，松散状，抽取进尺快。分布于海底浅表，厚度一般36m。地层编号为。2、上第三系泻湖相沉积层（N）该层主要的岩性有粘土、粘土混砂、砂、砂混粘土、粉土等，以粘土为主，各层以互层、夹层或透镜体的形式分布。在本次勘察的钻探深度内未钻穿该层，厚度大于80m。按土的工程性质划分为5个单元土体，编号为、，分别描述如下：1）粘土：灰灰白色，局部桔黄色，一般呈硬塑坚硬状，成分以高岭石、石英、绢云母为主，粘性强，韧性、干强度高，属含粉砂、含砂固结粘土，未完成岩化，部分坚硬状粘土略具半成岩特征，不透水。该层夹有砂层及粉土，砂层和粉土多为含水层，故夹层接触面附近的粘土因受水的软化作用影响多呈可

40、塑状。该层厚度较大，分布较广。2）粘土混砂：其特征与粘土相似，硬塑坚硬状，因砂含量不同，粘性有所减弱，韧性有不同程度下降，属不透水弱透水层。该层亦夹有砂层及粉土，砂层和粉土多为含水层，故夹层接触面附近的粘土因受水的软化作用影响多呈可塑状。3）砂类土：按颗粒组成不同，分为粉砂、细砂、中砂、粗砂和砾砂，以灰黄色为主，部分为浅黄、浅灰色等，成分以石英为主，分选性好，无胶结，透水强透水。受沉积历史环境差异影响，各砂层的密实程度差异大，呈稍密密实状。该层多以夹层的形式分布于粘土层之中，厚度一般0.55m，局部厚达十余米，局部为透镜体。4）砂混粘土：其特征与砂层相似，因粘土含量不同，具有一定粘结力，透水性

41、较砂层差，透水弱透水，同样受孔隙水压力差异影响，密实度为松散中密状。5）粉土：灰色，可塑状，粉粒、粘粒成分分布不均匀，粘性差、无胶结，透水，分布不连续。2.3.2 岩土物理力学指标表2-5 各岩土层力学参数推荐值地层编号容许承载力(kPa)抗剪强度基床摩擦系 数k桩侧极限摩 阻 力qf(kPa)桩端极限阻力qR(kPa)水下休止角（°）c (kPa)（°）松散砂、砂混淤泥1200204031硬塑坚硬粘土42050100.40956000硬塑坚硬粘土混砂42035150.40956000稍密砂12500350.4545500032中密实砂24200400.5560650032

42、中密实砂混粘土4005300.50506000可塑状粉土2005250.30402500注：1、推荐的岩土力学参数系根据室内岩土试验成果及经验数据并结合钻探情况综合确定。2、桩侧极限摩阻力及桩端极限阻力适用于预制混凝土挤土桩。2.3.3 基础适宜性1、第四系海相沉积层为松散软弱层，不能作为基础持力层。2、上第三系粘土、粘土混砂层具有较高的承载力，层厚足够大时，可以作为重力式基础的持力层。3、上第三系砂、砂混粘土层因密实程度差异大，相应的承载力及变形特性存在较大差异，需视具体层位区别对待。密实砂层具有较高承载力，沉降变形小，可作为重力式基础的持力层；稍密中密状砂层承载力较低，受到基础附加压力作用

43、将产生较大固结沉降，因此不应未经处理就直接作为重力式基础的持力层。2.4 地震根据中华人民共和国国家标准中国地震动参数区划图（GB183062001）划分，本区地震基本烈度为度。第三章 平面布置3.1 工程规模本工程将在广西北海铁山港区拟建一个十万吨级的件杂货码头。3.2 总平面布置原则根据海港工程总体设计规范（JTS165-2013），港口总平面布置应符合以下原则：（1） 港口应按客运量、吞吐量、货种、流向、集疏运方式、自然条件、安全和环保等因素，合理地划分港区。（2） 在布置港区时，应考虑风向及水流流向的影响。对大气环境有较大污染的港区宜布置在港口全年强风向的下风侧；对水环境有严重污染的港

44、区或危险品港区宜布置在港口的下游，并与其它码头或港区保持一定的安全距离。（3） 港区总平面布置，应根据港口总体布局规划，结合装卸工艺要求，充分利用自然条件，远近结合、合理布置港区的水域、陆域，并应符合下列要求：装卸作业对大气环境产生较大污染的货种的泊位，应布置在港区常风向的下风侧；装卸作业对水环境产生严重污染的货种的泊位，应布置在港区的下游岸段，并应注意水流流向的影响。顺岸式码头的前沿线位置，宜利用天然水深沿水流方向及自然地形等高线布置。并应考虑码头建成后对防洪、水流改变、河床冲淤变化及岸坡稳定的影响。码头前应有可供船舶运转的水域。港区陆域平面布置和竖向设计，应根据装卸工艺方案，港区自然条件，

45、安全、卫生、环保、防洪、拆迁、土石方工程量和节约用地等因素合理确定，并应与城市规划和建港的外部条件相协调。（4） 港口水域包括码头前停泊水域、回旋水域、进港航道和锚地等，可根据具体情况组合设置或单独设置。（5）改建、扩建港区的总平面布置，应与原有港区相协调，充分、合理地利用原有设施，并应考虑减少建设过程中对原有港区生产的影响。3.3 设计船型根据世界杂货船队的发展趋势、参考周边港口杂货船到港现状，铁山港区到港的主流船型为1000030000载重吨级。参考海港工程总体设计规范（JTS165-2013）附录A选取十万吨级的杂货船的设计船型尺度，总长250m，型宽43m，满载吃水14.5m。表3-1

46、 杂货船设计船型尺度船舶吨级DWT（t）总长L（m）型宽B（m）型深H（m）满载吃水T（m）10万2504320.314.53.4 工程作业条件按照码头前沿船舶作业的标准，并根据当地自然条件和实测风、雨、雾、雷、波浪等影响因素等资料统计，并扣除各种因素相互作用扣除的影响天数后，船舶作业天数确定为320天。3.5 总体尺度3.5.1 单个泊位的年通过能力参考海港工程总体设计规范（JTS165-2013），单个泊位的年通过能力（t）和泊位数的的计算公式为： 式（3-1） 式（3-2） 式（3-3）式中： ：泊位年通过能力（t）； T：年日历天数，取 365 天； G：设计船型的实际载货量（t），取

47、 10*80%=8万吨； ：装卸一艘设计船型所需的时间（h）； p：设计船时效率（t/h），取1000； ：昼夜小时数，取 24h； ：昼夜非生产时间之和（h），包括工作休息、吃饭及交接班时间，应根据各港实际情况确定，可取 24h，一般取 3h； ：泊位利用率，取70%。 ：船舶的装卸辅助作业、技术作业以及船舶靠离泊时间之和（h） 。船舶的装卸辅助作业、技术作业时间指在泊位上不能同装卸作业同时进行的各项作业时间。当无统计资料时，部分单项作业时间可采用表 7.10.2 中的数值。对煤炭和矿石装船码头，应考虑船舶排放压舱水的时间。故可取7h； N:泊位数； Q:码头年作业量（t），指通过码头装卸的

48、货物吨数，根据设计吞吐量和操作过程确定。件杂货部分为出口成品纸100万t、其它50万t，故Q=150万吨。计算得到泊位年通过能力53.24万吨，泊位数为2.87个，则可设计泊位数为3个。3.5.2 码头泊位长度根据设计任务书的要求，本工程将在港区建设一个十万吨级件杂货码头，因此本报告将10万吨级杂货船作为设计船型。参考海港工程总体设计规范（JTS165-2013）第5.4.18条。如有掩护水域的顺岸式码头，在连续布置多个泊位时，其码头总长度宜根据到港船型尺度、码头掩护情况等，按下列公式确定，端部泊位 式（3-4） 中间泊位 式（3-5）式中： ：泊位长度（m）； L：设计船型总长（m）； d：

49、富裕长度（m）。对掩护良好码头，d 值可按表海港工程总体设计规范（JTS165-2013） 5.4.17 确定；对部分掩护和开敞式码头，d值应适当加大，可取船宽 B。 参考海港工程总体设计规范（JTS165-2013）第5.4.17选取设计船型尺度。根据表3-1，则取L=250m，然后再查下表3-2，取得d=27m.表3-2 泊位间富余长度取值表L（m）<40418586150151200231230231280281320>320d（m）5810121518202225262830333540所以，得到码头的泊位长度为：1#泊位的泊位长度为290.5米；2#泊位的泊位长度为277

50、米；3#泊位的泊位长度为290.5米；则此工程码头总长度为858米。3.5.3 码头前沿高程码头前沿设计高程应考虑码头的重要性、淹没影响、河流特性、地形、地质、装卸工艺等因素，并结合码头布置及型式、前后方高程的衔接、工程投资及防洪措施等条件，综合分析确定。码头前沿设计高程应为设计高水位加超高。在有掩护的港口的码头前沿高程，规范规定按下表两种标准中取高值。基本标准：码头前沿高程=设计高水位+超高值（取1.01.5m），即5.41m+（1.01.5m）=（5.516.91m）复核标准：码头前沿高程=极端高水位+超高值（取01.5m），即6.86m+（00.5m）=（6.867.36m）故码头前沿高程取6.90m。3.5.4 码头前沿停泊水域宽度根据海港工程总体设计规范（JTS165-20