长沙霞凝国家粮库码头一期工程沉箱码头设计
37.035.434.034.5堆货荷载产生的土压力贮仓压力6.19.6212.2土压力26.04.56kpa4.95kpa7.6kpa5.16kpa19.032.43kpa
图7.1 设计高水位作用分布图（标高单位：m）
37.05.16kpa8.37kpa土压力34.034.59.29kpa38.03kpa45.48kpa堆货荷载产生的土压力23.3726.0贮仓压力6.19.6212.219.04.56kpa
图7.2 设计低水位作用分布图（标高单位：m）
表7-2 设计高水位自重计算
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计算结果项目 15.4×15×15 沉箱前、后面板、0.8×纵隔墙 沉箱侧板、横隔墙 沉箱底板 沉箱前后趾 沉箱竖抹角 沉箱底抹角 沉箱内填石1 7.0×0.4×15×15 0.5×（0.5+0.8）×1.0×15×15×2 0.5×0.22×15.4×32×15 0.5×0.22×（2.8+3）×2×8×15 〔（3.35×3.1×7.4-0.5×0.22×7.4×4-0.5×0.22×（2.8+3）×2〕×4×11 沉箱内填石2 〔（3.7×3.1×15.4-0.5×0.22×15.4×4-0.5×3345.72 0.22×（2.8+3）×2〕×4×11 胸墙1 胸墙2 胸墙3 沉箱上填石1 沉箱上填石2 沉箱后趾填石 1.5×24×2×15 （0.1×24+0.9×14）×3.5×15 0.5×14×7×15 18×1.5×6×15 （0.1×18+0.9×11）×4.5×15 0.5×（14.7+15）×15×11 1080 787.5 735 2430 789.75 2450.75 24179.36 1161.96 630 292.5 147.84 27.12 6973.08 1.2×15.4×3.1×2×15 1718.60 计算式 （KN） 2772 力臂（m） 稳定力矩KN?m 4.5 12474 4.5 7733.7 4.5 4.5 4.5 4.5 6.05 2835 1316.25 665.28 122.04 42187.134 2.85 9535.30 2 2.75 4.5 6 6.25 8.5 2160 2165.63 3307.5 14580 4935.94 20827.13 124844.01 8322.93 ?
每延米自重 （2）、设计低水位
示意图式见图7.2，计算见表7-3
表7-3 设计低水位自重计算
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项目 计算式 计算结果（KN） 力臂（m） 稳定力矩KN?m 4.5 17620.02 沉箱前、后面板、0.8×（10.73×25+3.87×15）×15 纵隔墙 沉箱侧板、横隔墙 沉箱底板 沉箱前后趾 沉箱竖抹角 沉箱底抹角 沉箱内填石1 7.0×0.4×15×15 0.5×（0.5+0.8）×1.0×15×15×2 0.5×0.22×（10.73×25+3.87×15）×32 0.5×0.22×（2.8+3）×2×8×15 〔（3.35×3.1×2.73-0.5×0.22×2×4）〕×4×25+3.35×3.1×3.87-0.5×0.22×3.8×4-0.5×0.22×（2.8+3）〕×4×11 沉箱内填石2 〔（3.35×3.1×8-0.5×0.22×8×4）〕×4×25+3.35×3.1×10.73-0.5×0.22×（2.8+3）×2〕×4×11 胸墙1 胸墙2 胸墙3 沉箱上填石1 沉箱上填石2 沉箱后趾填石 1.5×24×2×15 1×3.5×15×24 0.5×24×7×15 18×1.5×6×15 1×4.5×15×18 0.5×12.7×15×11+1×8.5×15×18 （10.73×25+3.87×15）×2×15 3915.6 2427.67 4.5 10924.52 630 292.5 208.83 27.12 4558.26 4.5 4.5 4.5 4.5 6.05 2835 1316.25 939.74 122.04 12991.04 13099.224 2.85 79250.31 1080 1260 1260 2430 1215 3342.75 35747.55 2383.17 2 2.75 4.5 6 6.25 8.5 2160 3465 5670 14580 7593.75 28413.38 188884.91 12525.42 ?
每延米自重 （3）施工期计算
施工期自重力由沉箱和沉箱内填石组成，按设计高水位计算，根据上表中沉箱自重和沉箱内填石自重的计算结果得
?Gi?15906.86KN
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?Mi6.05+后仓填石×2.85 ?沉箱自重力矩+前仓填石重×
=25146.27+6973.08×6.05+3345.72×2.85 =76868.71（KN?m）
G?15906.86/15?1060.46?KN/m?
M?76868.71/15?5124.58?KN/m?
7.4.2 土压力标准值
码头后填料为块石，水上重度为18KN/m3，水下重度为11KN/m3，内摩擦角?=450，沉箱顶面以下考虑墙背外摩擦角δ=
?3?150。
作用与码头墙背的土压力按《重力式码头设计与施工规范》有关规定进行计算。 主动土压力系数按下列公式计算：
Kan?tg2(450?)， （7-1）
2?则：Kan450?tg(45?)?0.172
220沉箱顶面以下查规范表B.0.3-1得Kan?0.16
Kax?Kancos??0.16?cos150?0.15 （7-2）
Kay?Kansin??0.16?sin150?0.041 （7-3）
土压力标准值按下式计算：
en1?(??ihi)Kanco?s （7-4）
i?0nn?1 en2?(??ihi)Kanco?s （7-5）
i?0式中：cos??1 7.4.2.1 码头后填料土压力 A 设计高水位情况：
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e37.0?0kpae35.4?18?1.6?0.172?4.95kpa e34.0?(18?1.6?1.4?1)?0.172?7.6kpa'e34)?0.155?6.85kpa.0?(18?1.6?1.4?11
e19.0?(18?1.6?1.4?11?15?11)?0.155?32.43kpa土压力强度分布见图7.1。 土压力引起的水平作用：
EH?111?4.95?1.6?(4.95?7.6)?1.4?(6.85?32.43)?15 222 =3.96+8.785+294.6=307.35（KN/m）
土压力引起的竖向作用：
EV?294.6?tg150?78.94(KN/m) 土压力引起的倾覆力矩：
?(2?4.95?7.6)?1.4?1MEH?3.96?(?1.6?16.04)?8.875???15??3?3(4.95?7.6)?294.6?15?(2?6.85?32.43)?1933.83(KN?m/m)3(6.85?32.43)
土压力引起的稳定力矩：
MEV?78.94?8?631.52(KN?m/m) B 设计低水位情况：
e37.0?0kpae34.0?18?3?0.172?9.29kpa e34.0?18?3?0.155?8.37kpa'e23.37?(18?3?18?10.63)?0.155?38.03kpa
e19.0?(18?3?18?10.63?11?4.37)?0.155?45.48kpa土压力分布见图7.2 土压力引起的水平作用：
EH?111?3?9.29?(8.37?38.03)?10.63?(38.03?45.48)?4.37 222 =13.92+246.61+182.46=443.0（KN/m）
土压力引起的竖向作用：
EV?(246.61?182.46)?tg150?114.97(KN/m) 土压力引起的倾覆力矩：
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