长沙霞凝国家粮库码头一期工程沉箱码头设计
1概述
1.1 港口现状
长沙霞凝国家粮食储备库码头港址处于湘江湘江衡阳至岳阳河段千吨级航道中部位置，水运物资一般为长距离、大批量、货源相对稳定的大量货物。长沙霞凝国家粮食储备库码头位于湘江右岸、石长铁路大桥下游约2.5km，在长沙经济开发区范围内，水路距市中心约16km。在湘江岸线750m范围内建造。
粮库现有已建码头散粮泊位1个，设计吞吐能力20万吨，包粮泊位1个，年吞吐能力15万吨。由于散装粮食物流手全社会散装物流设施配套的制约，散粮泊位基本没有使用，包粮泊位因起重机能力仅3吨，装卸效率低，斜坡码头生产作业存在安全隐患，因此许多粮库合作的伙伴也另辟它径，许多合作项目也因此无功而返，粮库现有港口现状已经成为严重制约起发展的瓶颈。
1.2 设计依据
依据《长沙港口主枢纽总体布局规划》（1998年10月），湖南长沙霞凝国家粮库已上报上级主管部门批准立项，进行湖南长沙霞凝国家粮库码头改扩建工程方案研究及工程设计工作。
近年来，湖南省开始突现外向型经济的特点，经济和城市建设得到迅猛发展，对交通运输特别是水路运输，无论是规模还是辐射范围都提出了更高的要求,而长沙市则把“突出基础设施建设和环境建设，增强城市功能，提升城市品位”作为《十五》期间的主要工作之一，目前正加强城市林业生态圈和城乡绿化一体化，并高标准全面建设城区沿江两岸风光带，原来居于其中的长沙老港区阻碍了湘江两岸风光带的实施，且对城市的防洪、环保、交通和城市发展有较大的不利影响，因此长沙市政府已进行了《长沙港口主枢纽总体布局规划》工作，将长沙港全部迁移到长沙市区湘江下游霞凝河段，目前长沙港口主枢纽霞凝港区一期已建设完成，二期工程正在建设中。长沙霞凝国家粮食储备库码头改扩建工程地处在该库所在湘江岸线750m范围内，紧邻长沙主枢纽霞凝港区，作为粮食饲料油脂等综合货物专用码头，其功能可视为长沙港主枢纽总体布置规划的有机组成部分。
依据文件有：
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长沙霞凝国家粮库码头一期工程沉箱码头设计
（1）.《湖南长沙霞凝国家粮食码头改扩建工程方案研究及工程设计任务书》； （2）.《湖南长沙霞凝国家粮食码头改扩建工程可行性研究报告》
湖南省国际工程咨询公司编（2005.12）；
（3）.《关于长沙霞凝国家储备库码头改扩建工程核准的批复》
湖南省发展和改革委员会，湘发改财贸【2006】112号文件；
（4）.《关于霞凝粮库码头改扩建的批复》
湖南省粮食局，湘粮行【2006】2号文件。
1.3 设计概要
建设地点为长沙霞凝国家粮食储备库码头改扩建工程地处在该库所在湘江岸线750m范围内。建设规模为设计一期工程件杂货年吞吐量30万吨。按1000t级驳船船型设计。
1.4 设计内容
此次设计内容包括外文专业文献翻译，长沙霞凝国家粮食储备库码头总平面布置，装卸工艺设计以及码头结构设计。
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2 自然条件
2.1 气象
多年平均风速2.4m/s，强风为WN，常风向为N、S，夏季多南风，秋季多西北风，历年最大风力为9级历年最大风速为20.7m/s。 2.1.2 气温
多年平均气温17.2摄氏度，极端最高气温40.2摄氏度，极端最低气温负12摄氏度，无冰封史。 2.1.3 降水
年平均降水量1400.6mm，多年平均降水日数158.4天，大部分降雨集中在4～9月。 2.1.4 雾
多年平均雾日26.4天，多发生在冬春两季。
2.2 地形地貌
港址场地地貌单元为湘江现代河漫滩与河床的分界斜坡，坡度约40-50度。场地地形东北部为倾向河床的河漫斜滩，坡度约20度。场地的西南部为河床，河床枯水期水深约2m（钻孔附件）。
2.3 工程地质
港区场地下伏基岩为燕山晚期花岗岩（r），基岩埋深一般较浅，在码头拟建场地内及下游约百米处均有基岩出露，但因河流的侵蚀冲击及风化花岗岩的残坡火破击，在场地形成较厚的第四系松散覆盖层。原散粮码头框架平台处自上而下各地层依次为粉质粘土、淤泥质粉土、沙混粘土和全风化、强风化、中等风化、弱风化花岗岩，岩石以上各层地基承载力均低且很不均。而中等风化花岗岩单轴极限抗压强度较高，为16MPa，埋深在14～25m左右。
原包粮码头前沿自上而下各地层依次为卵石混泥砂、粉质粘土、粘土质粉细砂和强风化、中等风化、微风化花岗岩，强风化岩出露标高18.33m左右，允许承载力300kPa。
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场地地下水主要赋存于砂混粘土中，地下水类型为空隙承压水。因粘土含量较高，含水量较弱。综合地质年代及各层的岩土特性，可划分为8个工程地质层，各层的主要特征自上而下分诉如下： 2.3.1 质粘土及泥质粉土（Q）
棕黄色，成分为粉质粘土，地下水位之上，可塑，地下水位以下软塑，具水平层理，层理面含粉细砂，下部水下为深灰色淤泥质粉土；软塑为主，近河床处为流塑，为相隔水层。属第四系全心统河漫及河床相冲积层，在钻进时该层不仅跨孔，且缩径，该层整个场地均有分布，层厚4.40～8.00m，平均6.34m，底深标高-11.90～-7.40m，平均-9.02m。该层可细分为两下亚层：即河漫滩相的粉质及河床相的淤泥质软土，因此该层各项的物理力学性质指标变化幅度较大，如液性指数（IL）为0.50～1.14，土样承载力标准值（fk）为100～165kpa，标贯试验承载力标准（fk）70～105Kpa 。 2.3.2 砂混粘土（Q）
灰黄色、黄灰色，砂的成分为花岗质石英、长石中粗或砾砂，含量为60～70%，胶结物为黄色粘土 ，含量约10-20% 。充填物为粉土，含量也为10～20%，稍密，分选性较好，因粘土含量高，透水性较差，渗透系数为0.00006-0.006cm/s，平均为0.003cm/s，属花岗质风化物的洪坡积层。 2.3.3 砂混粘土（Q）
褐红色，棕红色，砂粒成分为花岗质长石、石英、砾砂或粗中砂，含量约70%，粘土胶结，粘土粉土含量约30%，中密，分选性较好，弱含水性，与第2层透水性相当，渗透系数为0.00006cm/s，属花岗岩残坡积层。 2.3.4 全风化花岗岩（r）
褐黄、灰黄、灰褐色，原岩结构清晰，因风化彻底，岩心多内松散砂状，少量土块状且可用手捏碎。风化裂缝水，因含泥沙少，渗透系数较高为0.006cm/s 。 2.3.5 强风化花岗岩（r）
黄灰、灰白色，成分为裂隙发育的花岗岩碎块，或部分长石风化成白色粘土的块状花岗岩，岩心可用手折断，下部可见较坚硬原岩结构较清晰的花岗岩，该层分布厚度为0.30-1.80m，平均0.93m。 2.3.6 中风化花岗岩（r）
浅灰色、灰白色，中粗粒结构，长石、角闪石等矿物略有变质、且颜色变浅，岩心呈短柱状，裂隙较发育，裂隙面多变为黄褐色，锤击声脆，不易击碎。饱和抗压强度为
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21.00～61.00 Mpa，按GBJ7～89规范附录九确定其饱和单轴抗压强度的标准值为16 Mpa，该层分布范围广且连续，层厚0.5～1.80m，是良好的深基础持力层。 2.3.7 弱风化花岗岩（r）
浅灰色、岩心呈长柱状，岩石表面和裂面稍有风化迹象，少量裂隙切割岩体，饱和单轴抗压强度77.3～85.70 Mpa，其标准值为77 Mpa。该层分布连续、厚度稳定且承载力大，厚度2.50～9.50m，平均5.89m。是理想的深基础持力层。 2.3.8 未风化花岗岩（r）
浅灰色，岩心长柱状，未见风化迹象，坚硬致密，粗粒结构，局部斑粒状，矿物成分为石英、正长石、云母、角闪石等。
2.4 水文
长沙水文站位于港区上游约18.5km处，该水位站有关资料如下：历史洪水位36.90m（1998年6月1日），历史低水位23.25m，最大水位差13.65m，多年平均水位27.31m，历年最大流量2.07万m3/s，最小流量268m3/s，最大流速1.9m/s，最小流速0.2m/s,河段多年平均含沙量0.169kg/m3，属清水河流。港址所处河道岸线微弯，据1998年与2001年测图资料对比分析，该河段近岸河床稳定，略冲，水域良好。根据水位站资料推出本码头处多年最高洪水频率5%的水位为35.40 m，多年历时保证率98%的水位为23.37m 。
2.5 地震烈度
根据湘建【1992】设字第508号文，长沙市地震基本烈度为Ⅵ度，需对建筑物采
取适当的抗震构造措施
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