2)上更新统河流冲击层:卵石、圆砾混砂及亚粘土,局部混淤泥,卵石含量不均,一般为50~55%,局部卵石含量较少。其密室度为稍密~中密状。该层一般覆于基岩顶面,在勘察区内分布较广,其层面高度为-6.30~-14.57m,厚度为0.35~4.00m。
2.侏罗系:紫红色泥质粉砂岩夹泥岩、浅紫红色石英砂岩。中厚~厚层状构造。根据勘察区西侧牛头岭所出露岩层产状推测,勘察区内岩层产状为:倾向130?~150?,倾角5?~28?。岩石高倾角裂隙发育,裂隙内泥质充填。
勘察区内基岩起伏较大,高度为-4.66~-17.41m。根据风化程度将基岩分为强风化和中风化两层。
1)强风化层
泥岩:矿物已强烈风化,岩石结构、够造基本保留。岩石多风化呈坚硬~硬塑土状,钻探进尺快,扰动后岩石易成可塑粘土状。岩芯易碎,基本呈粘土夹岩块状,岩块用手容易捏碎。
砂岩:岩石裂隙发育,胶结较差,锤击易碎,钻进时跳动,岩芯基本破碎呈薄饼状或碎块混岩粉状。
强风化层分布于基岩表层,厚度不一,其厚度为0.2~3.2m。 2)中风化层
泥岩:部分矿物已风化,岩石结构、构造特征清晰,钻进进尺均匀,刻取平稳。锤击易碎,岩芯干燥易裂。
砂岩:岩芯多呈短柱状~中柱状,坚硬、锤击声脆,不易击碎。 2.5.2各层土主要物理力学指标及持力层选择
1.中~粗砂混淤泥或淤泥混砂
该层做标准贯入试验击数标准值N63.5?8/8(12-5)击,天然休止角?c?35?/14(38?~34?),其水下休止角标准值为?m?30?/14(33?~29?),容许承载力
??0??150kPa。
2.灰红~浅红色亚粘土,淤泥质粘土。该层标准贯入实验击数N63.5?1/7(2-1),内摩擦角??6?40?,容许承载力??0??100kPa。
3.卵石混砂及泥质。原始击数为N?50~10击,天然休止角标准值?c?36?,水下休止角标准值?m?30?,允许承载力??0??250kPa。
4.基岩强风化层
泥岩:天然抗压强度平均值为0.39MPa,最大值为0.83MPa,最小值为0.07MPa,容许承载力??0??300kPa。
5.基岩中风化层
泥岩:天然抗压强度平均值为0.75MPa,最大值为1.62MPa,最小值为0.24MPa,容许承载力??0??450~500kPa。
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砂岩:饱和抗压强度平均值为31.4MPa,最大值为113.55MPa,最小值为0.08MPa,建议容许承载力采用??0??700~800kPa。
2.6地形、地貌及泥沙运动
2.6.1地形地貌
防城湾三面丘陵环抱,东为企沙半岛,西为白龙尾半岛。湾口朝南,口门宽10.4km,纵深约15km,水域面积(高潮线)约为146km2。NE-SW走向的渔漫岛隔与湾中,将防城湾分成东西两湾,西湾面积为35.5km2,东湾面积为111km2。防城湾掩护条件良好。
防城湾属弱谷式河口湾,岸线曲折,为典型基岩港湾海岸,湾内潮滩宽阔,占水域面积较大,滩面比降甚小,组成物质多为中细沙,湾口及稍外发育两道拦门沙坝。西湾有防城河注入,东湾除防城河经渔漫岛与大陆间海峡有部分水流注入外,无较大河流注入。
防城河为山溪性河流,多年平均流量为55m2/s,由于流域范围地处广西暴雨区,山洪爆发时含沙量剧增,故对防城港区及航道淤积有一定影响。随着海漫的发展和陆地构造下降,防城河口三角洲不断下降,现已退至牛头岭以北十几公里的针鱼岭附近。牛头岭以南的老河口三角洲已被海水淹没。防城港老港区位于牛头岭以北,进港航道位于牛头岭以南,规划二区9、10号泊位位于牛头岭对面。 2.6.2泥沙运动
据中国科学家海洋研究所对海底表层沉积物的调查资料,港区和航道全程,包括牛角沙、西贤沙、三牙沙坝广大区域,泥沙主要来源于防城河。根据科学院海岸研究所、广西规划院推算防城河每年平均输沙量为20万t。拦门沙坝堆积体粗颗粒物质为防城河早期输出的。现代防城河入湾泥沙,其颗粒物质主要沉积在仙人桥以北的现代河口三角洲上,影响不到防城港老港区和本工程范围。细颗粒悬移质扩散远,对老港区和本工程有影响。
由于防城湾潮滩颗粒较粗,不易被浪和流所起动,再加上防城湾内掩护条件较好,所以平时泥沙运动不活跃。显著的泥沙运移主要发生在雨季防城河山洪爆发以及台风影响时,泥沙运动有明显的季节性。
雨季山洪爆发时,防城河入湾水沙剧增,其中细颗粒悬移物质扩散交远,较多的落淤在仙人桥和牛头岭之间水域内,其余落淤在牛头、西贤航道段,有的甚至达到拦门沙航道段。冬季在强劲的北向风浪作用下,航道发生回复性冲刷,落淤在牛头、西贤航道段泥沙一部分随着潮水流逐步移到拦门沙坝外的较深水域。9、10号泊位对面为牛头岭,水域较窄,落潮潮流较强,落速大于涨速,过境泥沙不易停积。再加上码头走向基本与湾外传入的浪向一致,故泊位区的回淤量将是轻微的。牛头航道和西贤航道的水深也易于维持。
在拦门沙坝区,由于沙坝组成物质颗粒较粗,故需有5级以上的波浪方可导致泥沙强烈活动和显著输移,因此只有在强台风过境,出现大风浪时,在大波浪强烈掀动和冲
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击下,使航道产生边坡座淤和相当数量漂沙落淤。据科学院海洋所研究年回淤量为2~3万m2,最大不超过10万m2,所以淤积也不严重。
2.9施工条件
具备良好的“三通一平”条件。其材料供应、现场施工条件(水、电、运输)、施工技术力量及机械性能、混凝土构件的预制能力、水上施工能力等均能满足施工需要。工程设计能够与施工能力相匹配,以便顺利实施。
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第三章 设计成果
3.1总体设计成果
防城港位于我国南海北部湾,广西境内防城湾内,按照设计要求,设计了10000吨级的1号集装箱泊位。
码头面高程6.2m,码头前沿水深9.4m,航道设计水深10.1m,航迹带宽度54.263m。 采用的装卸设备为装卸桥,装卸桥轨距为16m。重箱堆场作业机械采用轮胎式集装箱龙门起重机,堆场集装箱层数为4层。
3.2结构方案成果
本码头采用重力式沉箱结构,沉箱长度为12.5m,宽度为11.9m,高为12.1m,总共设13个沉箱,其中端部1个为异型沉箱。沉箱仓格纵向分为3格,横向分为2格,以减少集中应力。作用在码头上的荷载分为永久作用和可变作用,永久作用为沉箱自重作用、墙后填料产生的土压力作用、贮仓压力;可变作用为由码头面堆货荷载和流动机械荷载产生的土压力作用、船舶系缆力、波浪力。
3.3施工图设计成果
本设计对沉箱抗滑、抗倾稳定性以及基床和地基承载力进行验算结果均稳定。 绘制7张图纸,其中一张为手绘图,包括码头总平面图、码头结构图、沉箱平面布置图、沉箱断面图、沉箱模板图、沉箱前面板配筋图、沉箱前底板配筋图。
3.4关键性技术要求
施工过程采用流水施工即所有施工过程按一定的时间间隔依次投入施工,各个施工过程陆续开工、陆续竣工、使同一施工过程的施工班组保持连续、均衡施工,不同施工过程尽可能平行搭接施工。
3.5设计成果评价
在本次的毕业设计任务中,客观的考虑了防城港的实际地形与地质条件,对搜集的气象与波浪资料进行了详细的考证,严格按照施工以及设计规范进行设计。综合各种条件,选择了经济且便于施工的重力式沉箱结构作为码头的基本结构。设计计算时,对可能出现的各种情况进行了作用效应组合以及验算,确保了工程的耐久性。
这次设计加强了我对基本知识及专业技能的理解和掌握,进一步提高了应用计算机绘图的能力,并且对于office办公软件,尤其是对制作excel表格进行运算的技巧更加熟悉。同时也培养了我独立思考问题和解决问题的能力。
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第四章 总平面设计
总平面设计主要包括工程规模的确定、主要水工建筑物的总体尺度以及生产作业的工艺设计。
4.1工程规模
防城港是西部第一大港,其运输腹地广大,运量稳定增加。为了满足运输发展的要求,促进港口的发展,有利于港口的合理布局,为港口营运创造更大的社会及经济效益,新建泊位是非常重要的。本次毕业设计负责防城港集装箱码头1号泊位工程设计,1号泊位是一个长约170m,设计船型为10000吨级的大型集装箱泊位。防城港位于我国
?20?,距离北海南海北部湾,广西境内防城湾内。地理坐标为北纬21?37?,东经10862nmile,距湛江港294nmile,距广州519nmile,距海口174nmile,距香港476nmile,距越南海防港151nmile。
4.2布置原则
(一)总平面布置应满足本区域岸线规划的要求,满足港口整体发展的需要,充分与已建工程和将来预留发展工程相协调。
(二)总平面布置与当地的自然条件相适应,结合岸线资源使用现状,远近结合并留有发展余地。
(三)充分利用已有的设施和依托条件,尽量减少工程数量,节省建设投资。 (四)码头及航道布置合理,满足码头、船舶安全作业要求。 (五)符合国家环保、安全、卫生等有关规定。
4.3设计船型
根据港口的使用要求,参考《海港集装箱码头设计船型标准》(JTS165-2-2009)选取船型[12]。
10000DWT集装箱船型见表4-1:
表4-1 10000t集装箱船型
总长L 141m 型宽B 22.6m 型深H 11.3m 满载吃水T 8.3m 4.5总体尺度
4.5.1码头泊位长度
本码头为有掩护水域的顺岸式码头,其单个泊位长度可以由以下公式确定[1]:
Lb?L?1.5d (4-1)
式中,Lb:单个泊位的长度(m);L:设计船长(m),L?141m;d:泊位间富裕长
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