盐城港10万吨级通 用泊位结构初步设计

前言滨海港区在我国经济战略布局中占据至关重要的地位，其地理位置独特，位于环渤海经济圈与长三角经济圈的交汇点，与此同时也是沿海、沿陇海线经济带的交汇点。这一区域不仅连接了南北两大经济区域，还是东西经济走廊的重要节点，对于国家整体经济的发展起到了举足轻重的作用。此外，滨海港是我国第三大河流淮河的入海区域。我国已制定并实施《淮河生态经济带发展规划》，该规划明确指出，将启动淮河入海水道二期工程的建设。同时，规划还强调将滨海港确立为淮河流域关键的出海通道，致力于将其打造成为继长江、珠江之后，中国的第三个主要出海通道。这一战略举措不仅将直接推动淮河生态经济带的繁荣发展，而且将对其周边江苏、安徽、山东、河南、湖北五省产生深远的辐射和带动作用。滨海港地理位置独特，它东临黄海，与朝鲜半岛和日本隔海相望。在距离上，它距离日本的长崎港为420海里，距离韩国的木浦港为360海里，这使得滨海港成为江苏沿海地区距离日本和韩国最近的港口，具有重要的战略地位和经济价值。本设计是在充分考虑当前背景下，依托个人大学四年间积累的专业知识而展开的。该项目涉及的是位于江苏沿海中北部的滨海港主港池北区通用码头，具体为第三期码头的规划与建设。该码头地理位置独特，坐落于废黄河口以北、中山河以南的凸出地带，其精确坐标为北纬34°18′08″，东经120°15′55″。拟建盐城港滨海港区主港池北区通用码头三期工程是以装卸散货为主的公共码头作业区，码头采用顺岸式布置，按照《海港总体设计规范》（JTS165-2013）布置10万吨级通用泊位1个，经过严谨规划与计算，码头泊位总长确定为310米，泊位宽度为50米。泊位前方的水域为停泊区，其宽度依据停泊船只的两倍宽度进行设计，确定为86米。此外，码头底部的高程设定为▽-16.72米。为确保船舶安全回旋，特在码头前沿停泊水域外侧设立回旋水域，其直径根据设计船长的两倍来确定，即D=500米。该回旋水域的底高程与航道水深保持一致，为▽-15米。设计通过能力为708万吨/年，可满足散货每年360万吨、件杂货每年160万吨的吞吐量要求。设计提出两种方案，方案一采用分离卸荷式地连墙板桩结构，方案二采用分离卸荷式灌注桩板桩结构。最终经过比选采用分离式地连墙板桩结构，设计中对码头的主要尺度、工艺荷载、主要外力以及稳定性进行计算，计算结果符合设计要求，最后对设计按《港口与航道工程制图标准》（JTS-T142-1-2019）进行设计图的绘制。1设计背景1.1工程概况工程名称：盐城港10万吨级通用泊位结构初步设计。工程地址：盐城港滨海港区地处江苏省盐城市滨海县境内，地理位置位于苏北沿海的海岸最突出部分，具体位于废黄河口的北部、中山河的南部，精确的地理坐标为北纬34°18′08″，东经120°15′55″。该港区的水路交通条件极为优越，不仅快捷便利，而且战略位置重要。具体而言，港区北距连云港60海里，青岛港145海里；南距上海港335海里；东距日本长崎475海里，韩国釜山480海里。这使得该港区能够便捷地连接国内外的主要港口，为货物运输和物流运输提供了得天独厚的条件。在陆路交通方面，该港区同样表现出色。公路交通网络发达，交通十分便利。距离北部响水县32公里，连云港100公里；距离西南部阜宁79公里，盐城100公里。这样的交通条件为货物和人员的快速流动提供了坚实的保障，进一步促进了区域经济的发展和繁荣。建设规模：布置主港池三期10万吨级通用泊位1个，码头泊位总长310m。设计通过能力为708万吨/年，以满足散货每年360万吨、件杂货160万吨的吞吐量要求。具体位置如下图：图1.1-1工程地理位置示意图Fig1.1-1SchematicDiagramOfEngineeringGeographicalLocation1.2设计原则（1）执行符合国家、地方经济开展规划和总体部署的总体设计，遵循国家和行业有关工程建设法规、政策和规定。（2）积极采用成熟、先进、经济的技术、设备和材料，使施工过程更加平安可靠、方便快捷、经济合算、施工进度快，能使经济效益和社会效应得到最大的提高。（3）注意因地制宜，就地取材，使工程区域的生态环境和土地资源得到合理使用。1.3设计内容本设计主要做码头工程的初步设计，具体的内容如下：①资料收集，包括拟建工程区域的地址、社会经济发展和腹地情况，自然条件以及气象海象等；②港区平面规划布置，港口装卸工艺设计；③根据地质地形条件及荷载的要求拟定码头结构形式及尺寸；④码头主要构件的受力分析与作用力计算；⑤码头结构稳定性验算，结构整体稳定性验算，地基承载力验算；⑥配筋计算；⑦码头的平、立、剖面图，码头受力分析图，码头泊位平面布置图。2自然条件2.1工程地质2.1.1地形、地貌盐城市海岸自东北部滨海转折，岸线北段延伸方向为西北至东南，而南段则为北西北至南东南。总体来看，岸线走势相对笔直，其泥质构成主要为粉砂淤泥。沿海地带，有多条重要河流汇入海洋，包括灌河、中山河、射阳河、黄沙港、新洋港、斗龙港、四卯西、王港、竹港、川东港以及东台河等。沿海滩涂的宽度存在显著变化，其中许多滩涂生长着芦苇等植物，并有部分区域被划定为自然保护区。为了有效保护岸线免受侵蚀，沿岸均建有堤防。此外，沿岸水域广阔，缺乏岛屿作为天然屏障。本工程地处江苏平原苏北部，濒临南黄海，地貌属典型的滨海平原区，地势平坦，地貌形态简单，区内无活动性断裂穿过，属地壳稳定区域。本工程场地浅部普遍分布有填土，分布厚度不均，且带暗塘分布，故浅部地基稳定性较差，下部土层分布相对稳定、均匀，工程特性无显著差异，稳定性较好，若采用合适的基础形式，则适宜工程建设。经过数百年的沉积，黄河携带的大量泥沙在苏北地区汇入海洋，从而在废黄河三角洲的海底形成了相当厚度的粘土层。这一地质现象在地貌上表现为广阔的海底平坦地形，其坡度一般维持在1/300至1/2000之间。2.1.2岩土层分布及其工程地质性质根据中交第三航务工程勘察设计院有限公司于2022年3月完成的《盐城港滨海港区主港池北区通用码头三期工程岩土工程勘察报告》，本工程地质根据其成因类型、埋藏深度、空间分布发育规律、物理力学性质及其工程地质特征，分为6个大层及其亚层，具体特征分述如下：①0杂色，湿，密实。主要分布在近岸引堤处，人工回填而成，表部为混凝土地坪，下部为碎石、碎砖块、砂垫层等。该层在拟建场地主要分布在拟建引堤根部之间的大堤处，仅在Z15和Z16钻孔处有揭示，揭示厚度为0.4m～0.8m。①1灰黄色，湿，松散。人工回填而成，回填时间较长，时间在5年以上，以粉性土为主，砂质粉土占大多数，少数为黏质粉土，混较多黏性土，局部以黏性土为主，土质不均匀，切面粗糙。该层在拟建场区分布广泛，直接分布在地表，揭示厚度一般为0.4m～4.0m，局部为4.7m~7.1m。实测标贯击数一般为1～8击，平均标贯击数为3.5击。①1t灰黄色，饱和，流塑。人工回填而成，回填时间较长，时间在5年以上，以黏性土为主。该层在拟建场区零星分布，仅在DK16钻孔有揭示，顶板标高为+3.33m，揭示厚度为1.20m。②1灰黄色，饱和，松散。土质不均匀，切面粗糙，偶见腐植物，局部砂性重，为砂质粉土。摇振反应较迅速，干强度低，韧性低。该层在拟建场区分布较少，仅在堆场区部分钻孔有揭示，顶板标高为-1.79m~+1.47m，厚度为1.20~2.40m。实测标贯击数一般为5～7击，平均标贯击数为6.0击。③2−1灰黄色，湿，中密，松散。土质较均匀，切面粗糙，夹薄层黏性土，局部夹层较多，为黏质粉土夹粉质黏土；局部粉性，砂质粉土。该层在勘察区域均有分布，顶板标高为-4.10m～-0.4m，厚度一般为1.50m～4.90m，局部可达5.00m~9.50m。实测标贯击数一般为10～30击，局部为31~38击，平均标贯击数为19.4击。③2−2灰黄色，饱和，中密~密实。砂质较纯，颗粒较均匀，夹薄层黏性土；局部黏性重，为黏质粉土。摇振反应较迅速，干强度较低，韧性较低。该层在勘察区域均有分布，顶板标高为－-13.20m～-3.49m，厚度一般为6.00m～11.10m，局部为2.40m~5.90m。实测标贯击数为16～50击，平均标贯击数为33.3击。④1灰黄色，饱和，软塑。土质均匀，切面光滑，含少量黑色有机质和腐殖物，略具异味；偶夹少量粉砂或粉土微薄层，单层厚度0.1～0.2cm，局部夹较多粉砂或粉土。摇振无反应，干强度较高，韧性高。局部土质稍好，为粉质黏土。部分区域混少量碎石，力学强度较低。该层在拟建场区较广泛，顶板标高为-17.30m～-12.59m，厚度为1.50m~6.70m。实测标贯击数为一般为2～4击，局部为5~8击，平均标贯击数为4.0击。④2灰黄色，饱和，中密~密实。砂质较纯，颗粒较均匀，夹薄层黏性土，局部夹层较厚，为粉砂夹粉质黏土；局部粉性重，为砂质粉土。摇振反应迅速。该层在勘察区域均有分布，顶板标高为-22.30m～-16.79m，厚度一般为12.50m～20.80m；港池区受孔深限制，厚度未揭穿，揭示厚度为0.45m~2.45m。实测标贯击数为为16～50击，局部为11~12击，平均标贯击数为39.6击。④2t灰黄色，饱和，可塑。土质参差，切面略光滑，夹杂薄层粉砂或粉土，单层厚度0.2～0.4cm，局部夹较多粉砂或粉土，为粉质黏土夹粉砂。摇振无反应，干强度平平，韧性较高。属中、高等压缩性土，力学强度较低。该层在拟建场区较少，一般以透镜体的形式分布于④2粉砂层中，顶板标高为-31.39m～-21.36m，厚度为0.50m~4.20m。实测标贯击数为一般为8～16击，局部为4~7击，平均标贯击数为12.5击。⑤1灰黄色，饱和，可塑。土质均衡，切面略光滑，夹杂薄层粉砂或粉土，局部为粉质黏土夹砂；局部黏性重，为黏土。摇振无反应，干强度平平，韧性中档，压缩性中～高等。该层在拟建场区分布较广泛，顶板标高一般为-39.43m～-33.75m，厚度一般为6.00～19.00m，局部揭示厚度为3.25m~5.90m。实测标贯击数一般为6～16击，平均标贯击数为10.2击。⑤1t灰黄色，饱和，可塑。砂质饱和，颗粒较均衡。摇振反应快，干强度较低，韧性较低。该层在勘察区域分布较少，仅在码头区部分钻孔有揭示，一般以透镜体的形式分布于⑤1粉质黏土层中，顶板标高为-46.52m～-37.32m，厚度为0.40m～2.00m。实测标贯击数为25～50击，平均标贯击数为41.4击。⑤2灰绿色，饱和，可塑。土质较均衡，切面略光滑，夹杂薄层粉砂。摇振无反应，干强度平平，韧性中档，压缩性中～高等。该层在拟建场区分布较少，仅在Z7和Z10钻孔有揭示，顶板标高为-52.10~-52.07m，揭示厚度为3.95m～4.50m。实测标贯击数一般为20～31击，平均标贯击数为25.5击。⑥1细砂湿，中密~密实。该层在勘察区域仅在Z10钻孔有揭示，顶板标高为-56.57m，厚度为1.20m。2.1.3工程地质评价（1）本工程场区新构造运动较弱，区域内无活动性断裂，未发现崩塌、滑坡和泥石流等地质灾害，未发现岩溶，场地整体稳定性属稳定场地。（2）根据本次勘察揭露的各地基土层分布发育规律和工程地质特征可知：③层以上土层工程地质性质略差，不考虑作为桩基持力层。③砂质粉土层，呈中密~密实状，但该层厚度不大，埋深较浅，一般不推荐该层作为桩基持力层。④砂质粉土层，呈中密~密实状，该层厚度大，埋深适中，推荐该层作为桩基持力层。⑤层粉质黏土层，呈可塑状，工程地质性质一般，在上部土层承载力不满足需要时，可选择该层作为桩基持力层。综上分析，本场地有可选择的桩基持力层，工程地质条件良好。表2.1-1土的物理力学性质指标汇总表Tab2.1-1SummaryTableofPhysicalandMechanicalPropertyIndicatorsofSoil土层编号土层名称算数平均值天然含水量天然重度天然孔隙比塑性指数液性指数直剪固快直剪快剪标准贯入击数WγeIIφcφcN①灰黄色素填土40243③灰黄色粘质粉土23.719.70.6479.50..4530.017.718③灰黄色砂质粉土23.619.60.65031.119.533④灰黄色淤泥质黏土45.717.01.27422.80.9414.73④灰黄色粉砂22.719.60.64134.49.139④灰黄色粉质黏土28.819.00.79414.60.7216.922.812⑤32.718.40.89516.90.7917.916.07.422.4102.2工程水文2.2.1潮汐（1）基准面图2.2-1基面关系图Fig2.2-1FundamentalRelationshipDiagram本设计采用85高程基准面。（2）潮汐性质与潮位特征值工程区水域属不规则的半日潮，(H01+HK1)/本设计潮位资料采用翻身河闸下潮位站（N34°16′、E120°16′）1993年及连云港海洋站（N34°45′、E119°25′）1963～1994年资料统计分析得出：最高高潮位：1.77m（1993年8月6日）；最低低潮位：-1.42m（1993年6月4日）；平均高潮位：1.03m；平均低潮位：-0.73m；平均海平面：0.10m；平均潮差：1.76m；最大潮差：3.13m（1985年8月20日）；涨潮历时：4h50min；落潮历时：7h36min；（3）设计水位设计高水位：1.57m；设计低水位：-1.19m；极端高水位：2.63m；极端低水位：-2.24m；（4）乘潮水位表2.2-1全年乘潮水位表Tab2.2-1AnnualTidalWaterLevelGauge延时潮位保证率50%60%70%80%90%95%乘潮1小时1.101.030.930.840.680.54乘潮2小时1.010.920.840.740.590.45乘潮3小时0.870.780.700.610.470.35乘潮4小时0.590.520.440.340.210.092.2.2波浪滨海海洋站位于翻身河口与废黄河口之间，北纬34°16′，东经120°17′，波浪观测点位于距岸800米、水深-3.0米处，波浪观测采用目测方法。波浪资料年限为1997年9月~2006年12月每日4次月报表。根据滨海海洋站近10年波浪资料统计分析，测站强浪向为NE向，最大波高H1/10为2.3米，最大波高Hmax为2.5米，次强浪向为ENE、E向，这两个方向最大波高H1/10为2.0米；ENE向为常浪向为，频率为27%，E向和NE向是次常浪向，频率分别为18.5%和16.55%。年平均波高最大值的方向为NNE向，多年平均H为分析本海区波浪周期，根据滨海海洋站（-3m处）波浪观测资料统计了不同级别波周期出现次数及频率。统计结果表明，资料中波周期大于8秒的波浪出现3次，占0.08%，最大周期为12.1秒，对应波高H1/10为0.3m，对应波向均为E方向；出现大周期时对应的波高一般较小，3次大周期波对应波高H图2.2-2滨海海洋站1997.9~2006.12波高玫瑰图Fig2.2-2RosePlotOfWaveHeightAtBinhaiOceanStationFromSeptember1997ToDecember2006图2.2-3滨海海洋站1997.9~2006.12各方向波高频率图Fig2.2-3HighFrequencyMapOfAnisotropicWavesAtBinhaiOceanStationFromSeptember1997ToDecember2006表2.2-2滨海海洋站1997.9~2006.12各方向波高平均值、最大值Tab2.2-2AverageAndMaximumWaveHeightsInAllDirectionsAtBinhaiOceanStationFromSeptember1997ToDecember2006方向NNNENEENEEESESESSE平均值0.590.670.610.520.490.440.430.51最大值2.02.0频率(%)5.216.2716.5527.0118.5210.207.302.54方向SSSWSWWSWWWNWNWNNW平均值0.420.320.360.400.350.320.380.52最大值0.71.0频率(%)1.060.620.520.360.390.341.241.86表2.2-3滨海海洋站（-3m）处波高波周期联合分布表Tab2.2-3JointDistributionTableOfWaveHeightAndPeriodAtTheBinhaiOceanStation(-3m)H1≤T<22≤T<33≤T<44≤T<55≤T<66≤T<77≤T<88≤T<99≥T合计(0~0.4)0.8510.5215.396.481.370.490.100.030.0035.33(0.4~0.6)0.086.5516.296.921.580.310.080.000.0531.86(0.6~0.8)0.001.557.694.221.530.280.000.000.0015.28(0.8~1.0)0.000.313.132.411.060.210.000.000.007.12(1.0~1.2)0.000.081.792.070.600.004.92(1.2~1.4)0.000.030.571.420.390.080.080.000.002.56(1.4~1.6)0.000.050.360.540.280.360.100.000.001.71(1.6~1.8)0.000.000.100.230.000.000.70(1.8~2.0)0.000.000.0030.030.000.000.41(2.0~2.2)0.000.000.000.000.030.050.000.000.000.08(2.2~)0.000.000.000.000.000.000.030.000.000.03合计0.9319.0945.3324.570.030.05100.00

表2.2-4滨海海洋站1997.9~2006.12分方向分级波高出现频率（%）Tab2.2-4FrequencyOfOccurrenceOfGradedWaveHeightsInTheDirectionOfBinhaiOceanStationFromSeptember1997ToDecember2006(%)HNNNENEENEEESESESSES(0~0.4)1.111.014.669.697.254.613.290.700.47(0.4~0.6)1.861.974.667.906.323.372.640.880.41(0.6~0.8)0.981.302.674.612.281.270.800.620.16(0.8~1.0)0.520.651.482.431.040.40(1.0~1.2)0.340.571.481.170.700.260.160.080.00(1.2~1.4)0.210.470.750.440.390.080.160.050.00(1.4~1.6)40.520.260.000.030.000.00(1.6~1.8)0.050.000.100.050.000.00(1.8~2.0)0.000.000.160.050.160.030.000.000.03(2.0~2.2)0.000.000.030.030.030.000.000.000.00(2.2~)0.000.000.030.000.000.000.000.000.00合计5.216.2716.5527.0118.5210.207.302.541.06H1/10SSWSWWSWWWNWNWNNW合计(0~0.4)0.410.260.160.310.210.670.5235.33(0.4~0.6)30.050.130.360.7531.86(0.6~0.8)0.030.030.080.000.000.160.3115.28(0.8~1.0)0.000.000.000.000.000.000.137.12(1.0~1.2)0.000.000.000.030.000.050.104.92(1.2~1.4)0.000.000.000.000.000.000.032.56(1.4~1.6)0.000.000.000.000.000.000.001.71(1.6~1.8)0.000.000.000.000.000.000.030.70(1.8~2.0)0.000.000.000.000.000.000.000.41(2.0~2.2)0.000.000.000.000.000.000.000.08(2.2~)0.000.000.000.000.000.000.000.03合计0.620.520.360.390.341.241.86100

表2.2-5码头前沿50年一遇设计波高要素Tab2.2-550YearReturnPeriodDesignWaveHeightElementsAtTheDockFront波向设计水位H1%H4%H13%T（s）L（m）50年一遇NE极端高水位1.921.621.304.227.5设计高水位1.921.621.304.227.5设计低水位1.771.4E极端高水位1.040.870.708.189.8设计高水位0.890.750.60.3潮流根据实测资料分析工程区水域潮流性质为规则半日潮流，运动形式基本为往复流。（1）2007年6月海流观测分析为满足滨海十万吨级航道工程的设计，于2007年6月10日～6月11日、6月15日～6月16日。在工程区附近水域布设6条垂线，进行了小潮和大潮期间连续26小时同步海流观测。位置见图2.2.3-1水文泥沙测验垂线示意图。图2.2-4水文泥沙测验垂线示意图Pig2.2-4SchematicDiagramOfVerticalLineForHydrologicalAndSedimentTesting从实测的海流资料分析看出：①六条垂线附近海域海流均具有明显的往复流特性；潮流性质为规则半日潮流；其k=②海流并不是在潮位的平潮和停潮时转流，而是在其后的一段时间之后发生；③在垂直方向上，流速表现出从表层至底层逐步降低的总体趋势；④在SE～SSE附近是大部分垂线海流涨潮主流向，在NW～NNW附近是落潮主流向，不过受到地形等影响，A、E两条垂线附近的海流主流向与其他垂线有一定的不同：其中，垂线A在涨潮期间的主流向位于SE附近，而在落潮期间的主流向则位于NW附近。同样地，垂线E在涨潮期间的主流向位于SSE至S的范围内，而在落潮期间的主流向则位于NNW至N的范围内。⑤实测最大流速观测海域流速较大，各垂线各层次实测最大流速自表层向底层逐渐减小，本次海流同步观测期间实测最大流速出现在大潮落潮期间垂线E的表层，流速180cm/s，流向172°。⑥垂线平均流速从本次小潮和大潮期间海流同步观测资料可以看出，离岸较近的A、C、E三条垂线的垂线平均流速总体上分别小于离岸较远的B、D、F三条垂线上的垂线平均流速，落潮流速大于涨潮流速。⑦余流各条垂线的余流方向主要集中NW方向附近。大小在4.4～29.4cm/s之间，小潮和大潮期间各条垂线上的余流分布呈现出自表层向底层逐渐减小的特征。（2）本工程可能最大流速工程海域潮差较小，本工程位于规划主港池顶部，外侧被防波堤包围，港池水域潮流动力较弱，码头前沿可能最大流速取1m/s。（3）2012年与2021年相关潮流资料根据2012年7月-12月在港区附近布设6个定点进行了海流观测，测点为：LNG接收站码头前沿调头区-5m水深附近A点，内航道区-6m水深附近的B点、防波堤口门处航道中心线的C点、外航道中心线D点，以及防波堤口门南北两侧的E点和F点。通过分析计算得出各点可能最大流速分别为27.9cm/s，34.7cm/s，78.8cm/s，190.1cm/s，254.2cm/s，133.7cm/s，其中外航道中心线D点最大流速190.1cm/s的流向为134°，与航道夹角为14°。观测海域潮流的涨急、落急发生在潮位高、低平潮附近时段；潮流涨憩、落憩发生在潮位的涨急、落急附近时段。根据2021年3月相关资料分析，主港池口门区航道中心线处与潮流可能最大表层流速为111cm/s，流向13°。2.3工程气候根据新滩盐场气象站（34°20′N，120°07′E）及滨海海洋站（34°16′N，120°17′E）的气象资料进行统计，气象资料如下。2.3.1气温年平均气温：14.7℃；平均最高气温：17.0℃；平均最低气温：11.3℃；七月份平均气温最高为：28.3℃；一月份平均气温最低为：-1.2℃；极端最高气温：38.4℃；极端最低气温：-13.2℃。2.3.2降水多年平均降水量：931.6mm；最大年降水量：1381.2mm；单日最大降水量：162.5mm（1999年6月）；多年平均降水日数：121.5d；降水量≥25mm的天数，多年平均9.4d；夏季多为降水量集中季，其降水量约占各年总降水量的64%。2.3.3风况根据滨海海洋站(34°16′N，120°17′E)1997年9月~2006年12月风速资料的统计，最大风速是E方向，风速为23.0m/s，是该区域最强风向，ENE方向风速为21.3m/s是该区次强风向，多年平均风速最大值方向为NNE方向，风速平均为7.14m/s。常风向主要偏向SE方向，其出现频率为10.9%。同时N至E至S各方向的风向出现频率普遍较高，多数超过7%，总计频率约70%。NNW至W至SSW各方向的风向出现频率较低，均低于6.3%。年平均风速>7级所占频率约0.95%。表2.2-1列出了该站10年的分方向年平均风速、最大风速和出现频率。表2.3-2是测站分方向风速分级出现的频率统计。图2.3-1滨海海洋站1997.9~2006.12风速频率玫瑰图Pig2.3-1WindSpeedFrequencyRoseChartOfBinhaiOceanStationFromSeptember1997ToDecember2006图2.3-2滨海海洋站1997.9~2006.12风速平均值、最大值玫瑰图Pig2.3-2RosePlotOfAverageAndMaximumWindSpeedsAtBinhaiOceanStationFromSeptember1997ToDecember2006表2.3-1各方向风速平均值、最大值（1997.9~2006.12）Tab2.3-1AverageAndMaximumWindSpeedsInAllDirections（September1997ToDecember2006）方向NNNENEENEEESESESSE平均值6.347.146.556.355.345.285.616.13最大值18.920.72121.32320.620.320.5频率（%）8.586.368.726.158.735.5110.397.04方向SSSWSWWSWWWNWNWNNW平均值5.444.023.894.163.734.24.325.25最大值14.91413.513.51612.313.917.6频率（%）7.934.086.34.624.83.374.23.22表2.3-2滨海海洋站分方向分级风速出现频率（%）Tab2.3-2FrequencyOfWindSpeedInDifferentDirectionsAndGradesAtCoastalOceanStations(%)风级NNNENEENEEESESESSES10.200.340.190.260.160.2721.270.791.480.971.761.091.620.801.7932.211.322.031.622.901.983.381.952.3242.341.562.011.602.361.503.462.572.0451.701.581.731.081.030.561.401.291.2360.680.760.890.550.230.2840.110.050.040.040.030.0180.010.010.030.010.010.010.010.010.0090.000.000.000.000.000.000.000.000.00合计8.586.368.726.158.735.5110.397.047.93风级SSWSWWSWWWNWNWNNW合计10.200.290.230.373.7221.382.241.341.790.891.270.7921.2731.742.801.670.9632.9240.660.810.750.500.560.750.7324.1950.100.090.130.060.080.240.4412.7660.010.010.020.010.000.030.124.2070.000.000.000.000.000.000.020.8380.000.000.000.000.000.000.000.1190.000.000.000.000.000.000.000.01合计4.086.304.624.803.374.203.221002.3.4热带气旋及寒潮2005-2009年间，对滨海产生之间影响的台风共7个。江苏地区平均每年出现21.4次龙卷风，是我国龙卷风频发的区域。每年10月至次年4月的时间段内是寒潮主要发生的期间，这一期间经常伴随着7级或以上的大风，大风的风向主要是NNW-NE向。每次大风过程通常会持续2-3天，但最长也可能达到10余天。2.3.5雾秋、冬或春、夏之交的月份是江苏雾天多发时间，根据气象站资料统计在这段时间内多年平均雾日达39.9天，最长持续83小时。2.3.6雷暴雷暴日数按历年平均计为20.9天，历年最多雷暴日数30.0天，多发于夏季。2.3.7相对湿度多年平均相对湿度：81%；多年最大相对湿度：100%；多年最小相对湿度：13%；最冷月平均相对湿度：73%；最热月平均相对湿度：85%。2.4地震设计烈度根据《建筑抗震设计规范》（GB50011－2010）和《中国地震动参数区划图》（GB18306－2015）抗震设防烈度为6度，设计地震分组为第三组。工程区域对应Ⅲ类场地时，场地地震动峰值加速度调整系数为1.30，反应谱特征周期调整为0.65s。2.5结构安全等级水工建筑物结构安全等级为二级，结构重要性系数γ0取1.0，设计使用年限为50年。3货运量和船型3.1货运分析3.1.1货运量滨海是临港产业港的典型，是江苏重要的能源、产业沿海港。临港产业货物吞吐量根据后方钢铁、造纸、电厂等主要产业项目的建设规划。本设计泊位主要承担以金光循环经济产业基地及其周边企业的原材料部分吞吐量。根据最新的《盐城港滨海港区总体规划》预测，2025年工程吞吐量达到520万吨。表3.1-1企业吞吐量需求表Tab3.1-1EnterpriseThroughputDemandTable企业主要货种2025年吞吐量需求（万吨）金光集团件杂货160散货/金田集团散货160博汇集团散货200合计520表3.1-2本工程2025年吞吐量预测Tab3.1-2ForecastOfThroughputForThisProjectIn2025主要货种合计（万吨）进港（万吨）出港（万吨）件杂货160160/散货360360/合计520520/表3.1-3本工程货物流向表Tab3.1-3ListOfGoodsFlowInThisProject序号货种始发地到达地流量1件杂货印度尼西亚、巴西、澳大利亚等本码头1602散货东南亚国家本码头360合计5203.1.2集疏运方式近几年，盐城市综合交通运输得到了长足发展，海、陆、空三位一体综合交通体系正在加速完成，内河航道航运得到效果显著的开发，公路、铁路运输结构建设逐步优化，航空运输服务能力持续提高。图3.1-1港区位置与疏运关系图Pig3.1-1DiagramOfPortAreaLocationAndTransportationRelationship3.2设计船型3.2.1到港船型根据目前货运主流船型和调查，各企业货运船型情况如下表：表3.2-1船型需求表Tab3.2-1ShipTypeRequirementsTable企业名称货种运输船吨位金光集团件杂货及散货2-4万吨级杂货船及5-7万吨散货船金田集团散货7-10万吨级散货船博汇集团散货7-10万吨级散货船3.2.2设计船型主尺度考虑到当前世界航运发展趋势，10万吨级散货船已即将取代5-7万吨级散货船作为国际散货运输的主流船型。因此，集合三家企业的实际需求，根据船型需求情况，本设计泊位选择10万吨级散货船作为设计船型，具体船型尺寸根据参考文献REF_Ref18520\r\h[12]附录二设计船型尺度选取：表3.2-2设计代表船型尺度表表3.2-2DesignRepresentativeShipTypeScaleTable船型吨级（万吨）设计船型尺度备注总长L型宽B型深H满载吃水T散货船1025043.020.314.5设计船型722832.319.614.2兼顾船型522332.317.912.8杂货船420032.319.012.3319227.615.511.021664总平面布置4.1总平面布置原则（1）总平面布置符合《盐城港总体规划》、《盐城港滨海港区总体规划》以及地方规划。（2）总平面布置充分利用现有岸线及土地水文资源，减少征地、拆桥和土方挖填工作，有利于船舶进、出港和靠泊。（3）充分考虑发展需求，满足码头、船舶作业安全，统筹选择布置港区设施设备和疏运道路，提高利用率。（4）遵循国家有关的消防、安全、环境卫生的规范、规定和要求，最大可能的减少施工对环境的影响和污染。（5）贯彻落实“安全可靠、节能环保、经济合理、技术先进”的技术方针。4.2设计船型主尺度本设计拟建1个十万吨级通用泊位，设计船型为10万吨级散货船，总长250m，型宽43m，型深20.3m，满载吃水14.5m。4.3泊位作业标准、作业天数4.3.1装卸作业标准影响本设计船舶停靠离泊和装卸作业的因素包括：风、浪、雷暴、雨、雾等。根据文献REF_Ref16674\r\h[8]，结合设计港区自然条件和设计船型，得出船舶允许装卸作业标准如下表：表4.3-1码头允许作业标准Tab4.3-1StandardForAllowableOperationsAtTheDock项目允许作业标准气象风风速≤6级雨日降雨量≤25mm雷暴无雷暴雾能见度≥1000m波浪（H4%4万、3万、2万DWT杂货船顺浪：1.0m；横浪：0.8m10万、7万DWT散货船顺浪横浪装船1.5m装船1.2m卸船1.2m卸船1.0m5万DWT散货船顺浪横浪装船1.5m装船1.2m卸船1.2m卸船0.8m4.3.2装卸作业天数根据本港区观测自然资料统计，年平均风速≥7级约占0.95%，多年平均降水量25mm日数为9.4d，多年平均雾日为39.9d，历年平均雷暴日数为20.9d。另外，本设计港区位于环抱式港池内，距口门较远，波浪掩护条件较好，波浪对码头装卸作业影响较小，结合本设计港区各气候、水文要素，扣除部分因素同时发生时的重叠天数，本设计装卸作业天数按325天计算。4.4码头水域布置4.4.1泊位布置（1）泊位长度本设计码头前沿布置一个泊位，泊位长度Lb根据文献REF_Ref16674\r\h[8]5.4.18条，泊位长度可由以下公式确实： Lb=L+2d式中LbL——设计船长（m）；d——富裕宽度（m）。本设计布置单个泊位，位布置的富裕船长可按文献REF_Ref16674\r\h[8]中5.4.19条确定：表4.4-1一字型布置泊位富裕长度dTab4.4-1TheClearanceLengthdOfAOneLineLayoutBerthL（m）<41~8586~150151~200201~230231~280281~320>D（m）58~1012~1518~2022~2526~2830~3335~40按照设计船型泊位长度计算如下：L综合考虑装卸工艺和码头未来规划，泊位长度取310m。（2）泊位宽度码头前沿停泊水域宽度取设计船型的两倍船宽，10万吨级散货船停泊水域宽度取86m。（3）回旋水域经过深思熟虑与综合考量，本设计方案中的回旋水域调头区域设定为圆形。因为该设计泊位坐落于港池之内，拥有较好的掩护条件，并有拖轮辅助协同作业，参照参考文献REF_Ref16674\r\h[8]中表5.3.3，回旋水域的直径设定为设计船长（10万吨级散货船）的1.5倍，即375米。4.4.2高程设计（1）码头前沿设计泥面水深根据文献REF_Ref16674\r\h[8]中公式5.4.12确定： D=T+Z1 Z2=式中D——码头前沿设计水深（m）；T——设计船型的满载吃水（m），针对杂货船，经过充分论证并结合实际情况，综合考虑了实载率对吃水深度的影响，设计船型的满载吃水T=14.5米；Z1——龙骨下最小富裕深度（m），根据《海港总体设计规范》（JTS165-2013）表5.4.12-1，考虑本设计海底的土质为含砂和含黏土的土，ZZ2——波浪富裕深度（m），本工程掩护较好，采用公式4.3计算，计算结果为负值时，取Z2=0。本设计船舶纵轴线和波向线夹角小于45°，为顺浪，Z3Z4——备淤富裕深度，ZK1H表4.4-2码头前沿泥面高程计算Tab4.4-2CalculationOfTheElevationOfTheMudSurfaceAtTheForefrontOfTheDock计算参数10万吨级散货泊位T14.5Z0.40Z0.08Z0.15Z0.40D15.53设计低水位-1.19泥面高程计算值-16.72综合考虑后，10万吨级散货泊位码头前沿设计泥面高程取-16.72m。（2）回旋水域标高码头前沿回旋水域标高同航道水深，取-15m。（3）码头面高程码头前沿顶高程的确定应基于所采用的波浪与潮位组合标准。具体需根据基本标准和复合标准分别进行计算。关于波浪和潮位组合标准以及富裕高度的具体数值，可参考下表进行确定：表4.4-3潮位与波浪的组合标准及富裕高度组合情况上水标准受力标准设计水位富裕高度∆设计水位波浪重现期富裕高度∆基本标准设计高水位一般情况可取10~15年重现期波浪的波峰面高度，并不小于1.0m；掩护良好码头可取1.0~2.0m。设计高水位50年0~1.0m复合标准极端高水位一般情况可取2~5年重现期波浪的波峰面高度；掩护良好码头可去0~0.5m。———Tab4.4-3TheCombinationStandardAndClearanceHeightOfTideLevelAndWaves根据文献REF_Ref16674\r\h[8]中5.4.7条及5.4.8条，按上水标准控制的码头前沿顶高程可按下式计算： E=DWL+∆W式中EDWL——设计水位（m），可按表4.4.2-1选取；∆表4.4-4上水标准码头面高程计算表Tab4.4-4CalculationTableForElevationOfStandardWharfSurfaceInSheungShui码头等级基本标准复合标准DWL∆EDWL∆E10万吨级1.571.0~2.02.57~3.572.630~0.52.63~3.13综合考虑码头面高程计算值与陆域高程衔接、排水等因素，码头面设计高程取4.0m。4.5总平面布置4.5.1水域平面布置经过规划与设计，本次总平面布置码头采用顺岸式布置方式。共设置1个10万吨级的通用泊位，码头泊位的总长度为310米，宽度为50米。码头前沿的停泊水域将位于码头前方，其宽度设定为设计船宽的2倍，即86米。为确保船舶安全停泊，停泊水域的底高程设定为∇-16.72米。停泊水域的两侧边线均与码头前沿线形成45°的角度。回旋水域被布置在码头前沿停泊水域的外侧。回旋水域的回旋圆直径长度设定为设计船长的1.5倍，即375米，回旋水域的底高程设定为∇-15米。图4.5-1水域平面布置示意图Pig4.5-1SchematicDiagramOfWaterAreaLayout4.5.2陆域平面布置本工程陆域主要包括码头前方作业带、散货堆场、件杂货堆场、生产配套区等。大堤外侧不堆货，后方陆域通过道路及皮带机与码头进行连接，道路宽度为12m。皮带机位于港区西侧，采用架空方式过堤。（1）码头前方作业带码头前方作业地带是最繁忙的区域，它的合理布置能提高船舶装卸效率和泊位通过能力。本设计码头前方作业地带充分考虑散杂货作业的需求，作业带宽度为50m，前轨道距离码头3m，轨距16m。轨道后布置皮带机廊道和行车道。（2）堆场散货堆场和件杂货堆场主要布置在码头后方的主体堆场内。散货堆场位于港区陆域部分西部，长度280m，宽度106.8m，总面积约为29711m²，共布置两个条形堆场，货物通过皮带机与码头连接。件杂货堆场位于港区陆域部分中部，长度为114.8m，宽度为92.4m，总面积约为10447m²，货物通过车辆到达件杂货堆场。（3）道路港区内道路横向布置两条，纵向布置四条，环形布置，主干道路宽12~15m，次干道7m。横向第一条道路设置宽15m，为4车道。横向第二条道路设置在散货堆场和件杂货堆场北侧，其中散货堆场侧设置宽15m，为4车道，件杂货堆场侧设置7m，为2车道。纵向布置4条，纵一路位于堆场东部，与码头相接，宽设置为12m，为3车道；纵二路位于件杂货堆场与生产配套区之间，宽设置为7m，为2车道；纵三路位于散货码头东侧，与码头相接，宽设置为12m，为3车道；纵四路位于堆场西部，宽设置为15m，为4车道。（4）生产辅助区港区东北侧布置生产配套区，主要包括综合楼、机修及工具房、门卫室及地磅房、加压泵房、蓄水池、沉淀池等。港区周围设置委屈及绿化带。此外，在港区大门进出口出海布置门卫室和地磅房。（5）其他配套设施港区所需其他配套功能主要包括排水供电等。在横一路和纵二路交叉口布置变电所，为港区及前方作业带供电。在码头后沿布置船舶污水暂存池。5航道与锚地5.1航道现状与规划（1）航道现状根据检索《关于盐城港滨海港区航道等有关情况的通告-盐航通[2022]0068号》（2022.09.22）可知：（一）口门外主航道：口门外主航道按10万吨级散货船乘潮单向通航尺度设计，兼顾LNG船舶进出港需要。航道长3726米，航道宽320米，设计底标高-15.0米（当地理论最低潮面，下同），航道轴线走向为300°～120°。航道轴线中心两端点坐标为：A：34º17′02.78″N，120º20′19.68″E；B：34º18′07.05″N，120º18′06.53″E。（二）主港池内航道：主港池内航道连接口门外主航道，近期按5万吨级航道设计，航道长1640米，航道宽190米，设计底标高-13.0米，航道轴线走向为300°～120°。航道轴线中心两端点坐标为：B:34º18′07.05″N，120º18′06.53″E;C:34º18′25.34″N，120º17′28.62″E。（2）航道规划主航道10万吨级航道二期工程建设将现有5万吨级航道等级提升为10万吨级。该工程全长约5366m，航道轴线不变，将航道进一步拓宽至320m，底高程疏浚至-15m。图5.1-1航道现状示意图Fig5.1-1SchematicDiagramOfTheCurrentSituationOfTheWaterway5.2航道选线和尺度5.2.1航道选线本设计码头利用现有滨海港区主航道进出港，不再另设航道。5.2.2航道尺度（1）航道宽度本设计中，航道共两段，以防波堤口门为界，分成外侧航道和内航道，外侧航道受风、浪、流影响较大，内航道掩护条件较好。根据文献REF_Ref16674\r\h[8]中6.4.2条，航道宽度计算公式为： 单线航道：W=A+2c 双线航道：W=2A+b+2式中W——航道通航宽度（m）；A——航迹带宽度（m），A=nγbcL、表5.2-1设计船型单线航道通航宽度计算表Tab5.2-1CalculationTableForNavigationWidthOfSingleLineNavigationChannelForDesignShipTypes船型L（m）B（m）航速γ（°）nA（m）c（m）W（m）10万吨级散货船（外侧航道）25043>141.45150.043236.010万吨级散货船（内航道）≤51.75113.432.3177.97万吨级散货船（外侧航道）22832.3>141.45126.832.3191.47万吨级散货船（内航道）≤51.7591.324.3139.85万吨级散货船（外侧航道）22332.3>141.45125.132.3189.75万吨级散货船（内航道）≤51.7590.524.3139.04万吨级杂货船（外侧航道）20032.2>141.45116.824.2165.14万吨级杂货船（内航道）≤51.7586.916.1119.1根据上表，内航道宽度为190m，不满足7~10万吨级散货船单向通航的宽度，内航道不满足7~10万吨级散货船单向通航的宽度。二期工程对航道拓宽至320m后，可满足本工程全部设计船型单线通航需要。（2）航道深度根据文献REF_Ref16674\r\h[8]中6.4.2条，航道设计水深D的计算公式为： D=D0 D0=T+式中D0T——设计船型满载吃水（m）；Z0——船舶航行时船体下沉量（m）；根据文献REF_Ref16674\r\h[8]图6.4.6选取ZZZDZ表5.2-2航道同行水深及底高计算表Tab5.2-2CalculationTableForWaterDepthAndBottomHeightAlongTheChannel船型航速（节）T（m）Z0Z1Z2Z3D0Z4D（m）90%保证率乘潮海平面（4h）设计底高程10万吨级散货船（外侧航道）814.50.520.50.780.1516.450.416.851.94-14.9110万吨级散货船（内航道）60.360.3915.916.3-14.367万吨级散货船（外侧航道）814.20.480.40.780.1516.010.416.411.94-14.477万吨级散货船（内航道）60.320.3915.4615.86-13.925万吨级散货船（外侧航道）812.80.420.40.780.1514.550.414.951.94-13.015万吨级散货船（内航道）60.30.3914.0414.44-12.54万吨级杂货船（外侧航道）812.30.420.30.78013.80.414.21.94-12.264万吨级杂货船（内航道）60.260.3913.2513.65-11.71现有航道设计底高程为-13m，不满足7~10万吨级散货船满载通航的水深需求，后续航道疏浚至-15m后，可满足7~10万吨级散货船乘潮历时4小时，乘潮保证率90%，满载进出港的水深需求。5.3疏浚分析与计算5.3.1港池疏浚水域分析根据工程地质资料，该设计水域土层自上而下分布为：②1粘质粉土层、②2淤泥质粉质黏土层、③2-1黏质粉土层、③2-2砂质粉土层、④1淤泥质黏土层、④2粉砂层。本区域以粉土层为主，根据《疏浚与吹填工程设计规范(OCR)》JTS181-5-2012中表6.2.3及6.2.3条，拟选用绞吸式挖泥船进行水下疏浚作业，工程区域水动力条件较好，港池水域开挖后稳定性较好。5.3.2疏浚工程量本设计疏浚全长约1640m，航道轴线不变，航道宽度由原190m进一步拓宽至320m，航道底高程由原-13m疏浚至-15m。疏浚土岩土类别主要为粘质粉土，岩土状态软、中等；疏浚船选取总功率为6000kw的绞吸式挖泥船。根据《疏浚与吹填工程设计规范(OCR)》JTS181-5-2012中表7.2.2、表7.2.3可知：边坡坡比可取1:3~1:8，本设计边坡坡比取1:5；超深取0.4m，超宽取4m。抛泥区位于本设计区域西侧2公里处，可容纳本设计全部疏浚土。表5.3-1疏浚工程量计算Tab5.3-1CalculationOfDredgingEngineeringQuantity项目浚前水深（m）设计水深（m）疏浚断面底宽（m）疏浚断面顶宽（m）疏浚长度（m）计算工程量（m³）航道-13-1532833816401092240.00泊位-13-16.72848431096868.80回转圆水域-13-15375375375220781.25总计1409890.055.4锚地本设计共布置三个单浮筒系泊锚地，分别以10万、7万、5万吨级散货船为设计船型。根据文献REF_Ref16674\r\h[8]中6.5.6条可知单浮筒系泊锚地泊位长宽计算公式如下： R=L+r+式中R——单浮筒水域系泊半径（m）；L——设计船长（m）；r——由潮差引起的浮筒水平偏位（m），每米潮差按1m计算，由工程水位资料可知，平均潮差为1.72m，r取1.72m；l——系揽水平投影长度（m）根据本设计设计船型，DWT≥30000e——船尾与水域边界的富裕距离（m），取0.1L。计算得到10万、7万、5万吨级散货船单浮筒系泊所需锚地半径约为312m、288m、283m。6装卸工艺6.1主要设计参数（1）年吞吐量详见表3.1-2。（2）集疏运量散货水路进口360吨，公路出口360吨。件杂货水路进口160吨，公路出口160吨。（3）设计船型详见表3.2-2。（4）作业班制：三班制（5）仓库或堆场年运营天数：360天（6）不平衡系数：1.2（7）泊位利用率：根据《海港总体设计规范》表7.10.3条，取0.6（8）平均堆场期：散货7天，件杂货10天6.2工艺方案与工艺流程6.2.1主要工艺设备选型（1）码头设备选型门座式起重机（以下简称门机）通过各种工具可进行多种货种作业，其可配上抓斗进行散货作业，由可利用吊钩进行杂货装卸作业。根据本设计工程的货种，本工程选取门座式起重机作为码头装卸设备。（2）堆场作业设备选型本设计件杂货作业设备主要有轨道式龙门起重机、轮胎式起重机以及叉车。最终决定采用轮胎式起重机和叉车作为杂货堆场的作业设备。这是因为这两种设备具有成本低、机动性和灵活性较好的优点，能够满足工程的需求。虽然轨道式龙门起重机作业效率高、维修方便，但其机动性较差，因此在成本和灵活性方面不如轮胎式起重机和叉车。因此，为了确保工程的高效、经济、灵活运行，本工程选择了轮胎式起重机和叉车作为首选设备。散货堆场设备主要有堆、取料机，装载机等。堆取料机作业具有效率高、堆场利用率高等优点，但工程投资较大，适用于专业化散货堆场，本工程为通用泊位，故散货泊位堆场堆料采取移动式卸料小车，取料作业采用装载机。6.2.2装卸工艺（1）码头作业本设计新建1个10万吨级通用泊位，配置4台40t-40m门坐式起重机（简称门机）和5台固定式漏斗，用于散货和件杂货的卸船作业。门机主要参数：额定起重量为40t，最大外伸距离为35m，轨距12m，可满足件杂货4车到通行。卸船散货时，门机上配置散货抓斗，将船舱内散货卸载至码头皮带机上分的固定漏斗内，然后皮带机进入后方堆场；卸船件杂货时，门机将抓斗更换成吊钩，将袋装件杂货卸载至牵引平板车上。（2）水平运输散货从码头至后方堆场段的水平运输采用带式输送机（简称输送机）输送，共布置两路。输送机主要参数为：带宽1800mm，带速2.8m/s，额定能力为1000t/h。堆场至港外的水平运输采用自卸卡车运输。件杂货从码头到后方堆场段的水平运输采用40T牵引平板车；堆场至港外的水平运输采用汽车。（3）堆场作业散货堆场采用皮带机卸料小车作业，共布置两条作业线。件杂货堆场采用轮胎式起重机和叉车进行作业。6.2.3工艺流程（1）散货①船→堆场：船→40t门机→接料漏斗→带式输送机→卸料小车→堆场②堆场→厂外：堆场→装载机→自卸卡车→厂外（2）件杂货①船→堆场：船船→堆场40t门机→牵引平板车→轮胎式起重机、叉车→堆场②堆场→厂外：堆场→轮胎式起重机、叉车→汽车→厂外6.3泊位通过能力泊位通过能力根据文献REF_Ref16674\r\h[8]中7.10条泊位设计通过能力用以下公式计算： Pt= tz=式中PtT——年日历天数（d），取365d；ρ——泊位利用率（%），取60%；G——船舶实际载货量（t）；tztdΣttf——船舶装卸辅助作业、技术作业以及船舶靠泊、离泊时间之和（h），可采用文献REF_Ref16674\r\h[8]表7.10.2中的数值；P——设计船时效率（t/h）。表6.3-1泊位通过能力取值表Tab6.3-1TableOfBerthCapacityValues参数单位10万吨级散货船7万吨级散货船5万吨级散货船4万吨级散货船3万吨级散货船2万吨级散货船T天365365365365365365G吨/艘800005600040000320002400016000ρ0.6P吨/小时120012001200720720720t小时7552.537.55037.525t小时242424242424Σ小时333333t小时655555船型占比%105040205030P万吨458.5452.8439.3270.6263.6250.5万吨708.9万吨447.9261.1经过计算，该泊位年设计通过能力为708.9万吨，其中散货261.1万吨，件杂货447.9万吨，满足设计要求。6.4堆场面积、容积件杂货、散货的仓库或堆场所需的容量根据文献REF_Ref16674\r\h[8]中7.10条可得计算公式： E=Qh KBK= A=Eq式中EQhKKrHH——月平均货物堆存吨天（td）；Ttαq——单位或有效面积的货物堆存量（t/㎡）；KK——仓库货堆场总面积利用率，为有效面积占总面积的百分比（%）REF_Ref16674\r\h[8]。表6.4-1堆场所需面积取值表Tab6.4-1TableOfRequiredAreaValuesForStorageYard参数单位散货件杂货K—1.171.17K%100100天360360t天710α—1.00.9qt/㎡2.02.0K%8080A万㎡3.842.71本设计散货堆场面积为3.84万㎡，件杂货堆场为2.71万㎡。7水工建筑物7.1水工建筑物种类和安全等级本设计建设1个10万吨级通用泊位，泊位总长310m。本设计水工建筑物结构安全等级为II级，结构重要性系数γ07.2水工建筑物主要条件7.2.1主要尺度本工程泊位总长度310m，码头区宽度50m，码头面标高4.0m，码头前沿泥面标高-16.72m。7.2.2工艺荷载（1）均载：码头均载30kN/m³（2）设备荷载：①40T门机：4台，轨距16m，基距12m，轨道型号QU120；车轮数量：8×4，轮距：850mm，最大轮压：400kN。相邻两台卸船机端部车轮中心距2m。②流动载荷：40T牵引平板车，5m³装载机。7.3水工建筑物结构7.3.1结构选型在码头结构选型的设计过程中，本设计深入分析该工程区域的地形地质特征、波浪水流状况、当地的施工技术水平、使用需求以及后期维护管理要求等多方面因素。在全面评估的基础上选择合理又经济的结构型式，确保码头结构的稳固性、耐久性和经济效益。考虑到本工程地质条件，持力层较深，如采用重力式结构，开挖量较大，且重力式结构后期沉降大，本设计考虑板桩结构或高桩结构。根据工程区域的天然地形资料，拟建码头区域目前为泥面较高的陆地，为挖入式港池码头，现状场地不受海域潮水涨落的影响，具备良好的陆上施工条件，为此结构选型应优先考虑陆上机械设备施工的可行性。如采用高桩结构，本项目地基土中等埋深的③2-2砂质粉土层标贯击数非常大，混凝土桩打穿困难，码头桩基需要采用钢管桩打入到较深持力层，大大增加高桩码头结构的工程造价且高桩码头需要进行岸坡开挖，对现有海堤防护影响大。根据目前场地为浅滩的条件，并结合港区已建项目结构型式，本工程码头结构适合采用板桩结构。板桩结构可以进行陆上施工，开工时间有保障，受周边条件制约因素少。7.3.2结构方案方案一：码头结构采用分离卸荷式地连墙板桩设计。码头面高程设定为4m，前沿港池底部高程则为-16.72m。码头主要由前墙、胸墙、拉杆及锚定桩墙等关键部分构成。前墙与锚定桩墙均运用地下连续墙结构，以增强其承载能力。前墙厚度为1.0m，墙顶标高设定为-1m，以满足使用需求，并保持结构的稳固性。前墙后方设置桩基卸荷承台，主要在于承担上方土重、前轨荷载以及码头面的均匀载荷，进而有效地为前墙分担压力，大幅度降低作用在前墙上的土压力。其宽度为9.40米，厚度为1.0米，承台顶高程为-0.1米。在承台下方布置了两排直径为1200毫米的钻孔灌注桩，作为卸荷承台的桩基础。桩基的纵向间距设定为5米，这一间距既能保证桩基的稳定性，又能最大限度地发挥其承载能力。在前墙后31米处设置锚碇墙，此墙采用地连墙结构，厚度为1.0米，墙顶标高为-1米。在锚碇墙之上，设有现浇混凝土导梁，导梁顶部标高为1.5米，宽度为1.4米。同时，为了增强结构的稳定性，我们在前墙与锚碇墙之间设置了直径为80毫米的钢拉杆，拉杆的高程为1.0米，间距为1.5米。方案二：码头结构采用分离卸荷式钢管板桩设计，确保稳固性与耐用性。码头面高程设定为4米。前墙构造为组合钢管板桩，由钢管板桩与钢板桩精密组合而成。钢管直径为1.2米，壁厚为20毫米，桩中心距设定为2.5米。前墙后方设置桩基卸荷承台，承台宽度9.40m，厚度1.0m，承台下布置两排φ1200mm钢管桩，桩基纵向间距5m。距前墙43m处布置锚碇桩，锚碇桩为φ1000mm钢管桩，间距1.5m，其上为现浇混凝土导梁，导梁顶标高1.5m，宽度为1.4m，前墙和锚碇桩之间设置φ70mm的钢拉杆，高程1.0m，间距1.5m。本设计共两个方案，方案一前墙采用地连墙，锚碇采用锚碇墙，桩基采用φ1200mm钻孔灌注桩。方案一防腐要求低，造价低，但对施工队及施工质量要求较高；方案二前墙采用组合钢管板桩，锚碇桩采用钢管桩，桩基采用φ1200mm钢管桩。方案二施工速度快，工期短，钢管桩的施工质量能保证，但用钢量大，防腐要求高，费用略高。经过技术经济综合比选，结合本设计施工条件和经济造价，选择方案一。7.4码头附属设施（1）护舷码头靠海侧布置鼓型橡胶护舷。（2）系船柱距码头前沿1米处，布置系船柱，间距30m。7.5主要外力计算7.5.1系揽力本设计船舶系揽力根据文献REF_Ref20958\r\h[5]中10.2计算： N=Kn Nx=Nsinαcosβ Ny=Ncosαcosβ Nz=Nsinβ式中N，Nz，Ny，ΣFK——系船柱受力分布不均匀系数，当实际受力的西穿着数目n＝2时，K取1.2；n>2nα——系船缆的水平投影与码头前沿线缩成的夹角（°），取αβ——系船缆与水平面之间的夹角（°），取β=15°。根据文献REF_Ref20958\r\h[5]中附录E和附录F，分别求取风和水流对船舶作用产生的横向分力和纵向分力：表7.5-1风对船舶作用产生的分力Tab7.5-1TheComponentForcesGeneratedByWindOnShips设计船型（DWT）10万吨级散货船Axw2460Ayw669Vx22.4Vy22.4ξ10.6ξ21.18F643.19F116.45表7.5-2水流对船舶作用产生的分力Tab7.5-2TheComponentForcesGeneratedByWaterFlowOnShips设计船型（DWT）10万吨级散货船Cxsc0.08Cxmc0.14ρ水的密度（t/m³）1.025v水的流速（m/s）1B’船舶吃水线以下横向投影面积（㎡）3499F143.46F251.05表7.5-3系揽力计算表Tab7.5-3CalculationTableForTractionForce设计船型（DWT）Kα（°）β（°）ΣΣNNNN10万吨级散货船1.330°15°786.65367.50417.93201.84349.60挤靠力本设计船舶挤靠力文献REF_Ref20958\r\h[5]中10.3计算： F’j式中F’K’ΣFn——与船舶接触的橡胶护舷的组数或个数，文献REF_Ref20958\r\h[5]取6个。表7.5-4挤靠力计算表Tab7.5-4SqueezingForceCalculationTable设计船型（DWT）10万吨级散货船K1.3Σ786.65F170.447.5.3撞击力本设计船舶撞击力根据文献REF_Ref20958\r\h[5]中10.4计算： E0=式中E0ρ——有效动能系数，取0.7~0.8；m——船舶质量（t），按设计船型满载排水量计算，缺乏资料时可按附录H选用；Vn表7.5-5船舶靠泊撞击力计算表Tab7.5-5CalculationTableForImpactForceOfShipBerthing设计船型（DWT）10万吨级散货船有效动能系数0.7船舶质量（t）118000船舶靠岸法向速度（m/s）0.06船舶靠岸时的有效撞击能力（kJ）148.68

8结构计算8.1作用与作用效应组合表8.1-1作用效应组合Tab8.1-1CombinationOfActionEffects作用效应组合水位永久作用可变作用偶然作用持久状况持久组合设计低水位土体本身主动土压力，剩余水压力码头面均载主动土压力，系缆力-设计高水位土体本身主动土压力码头面均载主动土压力，系缆力-极端低水位土体本身主动土压力，剩余水压力码头面均载主动土压力，系缆力-短暂状况短暂组合本设计中码头面陆域施工结束后再进行码头前沿港池的开挖，此时拉杆的安装已经结束，持久状况大于结构内力，所以这种情况不进行验算偶然状况偶然组合设计低水位剩余水压力系缆力码头面均载主动土压力（不考虑地震产生的土压力）设计高水位-系缆力码头面均载主动土压力（不考虑地震产生的土压力）持久状况长期组合设计低水位土体本身主动土压力，剩余水压力码头面均载主动土压力，系缆力-8.2土压力系数计算8.2.1土压力系数（1）土与墙的外摩擦角δ取值持久组合：计算墙后主动土压力时，砂性土取δ=（1计算墙前被动土压力时，砂性土取δ=（23）φ，粘性土取（2）墙后主动土压力系数Ka以及墙前被动土压力系数KP按文献REF_Ref21575\r\h[6]中5.2.3计算： Ka= KP=式中KaKδφ表8.2-1前墙计算时各土层土压力系数Tab8.2-1SoilPressureCoefficientsOfEachSoilLayerDuringFrontWallCalculation土层序号土层名称φδ墙前δ墙后KK①灰黄色素填土24.0013.58.000.392.77③灰黄色粘质粉土30.002010.000.316.11③灰黄色砂质粉土31.102010.370.296.52④灰黄色淤泥质黏土14.2010.657.100.562.09④灰黄色粉砂34.4020.0011.470.268.00④灰黄色粉质黏土16.9012.678.450.502.478.3板桩墙计算8.3.1板桩墙稳定计算（1）按承载能力极限状态设计，持久组合设计低水位-1.19，假定板桩墙底标高为-32m时。①根据文献REF_R