CHANGSHA UNIVERSITY OF SCIENCE & TECHNOLOGY畢業(yè)設(shè)計（論文）題目： 星子港件雜貨港區(qū)總平面布置與碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計（2000DWT）學生姓名：學 號：班 級: 專 業(yè)：指導教師：星子港件雜貨港區(qū)總平面布置與碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計（2000DWT）學 生 姓 名學 號班 級：所 在 院 (系 ): 指 導 教 師完 成 日 期 畢業(yè)設(shè)計( 論文)開題報告題目： 星子港件雜貨港區(qū)總平面布置與碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計（2000DWT）課 題 類 別： 設(shè)計 論文 □□√學 生 姓 名： 學 號： 班 級： 專業(yè)（全稱）： 指 導 教 師： 年 3 月一、本課題設(shè)計（研究）的目的：1. 畢業(yè)設(shè)計是我們系統(tǒng)地復(fù)習和運用已學過的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識對實際工程問題進行分析、設(shè)計和研究的手段；通過設(shè)計實踐，提高我們設(shè)計的實際技能和掌握一般的工程設(shè)計方法；培養(yǎng)獨立分析問題和解決問題的能力, 包括調(diào)查研究、檢索中外文獻資料、方案制定、設(shè)計與計算、實驗研究、選擇測試手段、數(shù)據(jù)處理、技術(shù)文件撰寫、口頭表達等方面；培養(yǎng)創(chuàng)新能力、實踐能力；培養(yǎng)實事求是、謙虛謹慎的科學態(tài)度和刻苦鉆研、勇于進取的科學精神。較全面的提高我們的文化科學素質(zhì)，為即將走上工作崗位打好堅實的基礎(chǔ)。2. 本項設(shè)計為一實際工程的設(shè)計，設(shè)計的目的在于能使擬建的件雜貨專用泊位及相關(guān)的配套設(shè)施能付諸于工程實踐，且應(yīng)具有較高的適用性、可靠性和經(jīng)濟性，使擬建的港區(qū)能適應(yīng)港口不斷增加的吞吐量要求，進而使港口滿足地區(qū)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的需要。二、文獻綜述——水平荷載下樁基受力特性見附件三、設(shè)計（研究）的主要內(nèi)容，重點與難點：1. 設(shè)計（研究）的主要內(nèi)容（1）翻譯一篇專業(yè)外文文獻，查閱與本設(shè)計項目有關(guān)的文獻資料，選擇一個專題撰寫文獻綜述。（2）對資料進行分析：① 自然條件a 港口地理位置；b 港口所在地區(qū)的地形地貌；c 水文條件，包括特征水位和設(shè)計水位等，分析影響作業(yè)的天數(shù)；d 氣象條件，包括氣溫、降水、風況、雪、霧、霜等，分析影響作業(yè)的天數(shù)；e 設(shè)計地震列度；f 工程地質(zhì)，包括地質(zhì)構(gòu)造、主要地層組成及其物理力學性能指標。② 港口現(xiàn)狀、運量及船型a 港區(qū)現(xiàn)狀，集疏運條件；b 吞吐量預(yù)測；c 設(shè)計船型及其尺度。（3）對擬建港區(qū)進行總平面布置：① 港區(qū)布置原則② 高程及水深的確定包括設(shè)計水位、碼頭面標高、碼頭前沿水深，以及主要建筑物、堆場、道路等的標高，港區(qū)防洪及排水要求等。③ 總平面布置a 水域布置；b 陸域布置。（4）對擬建港區(qū)各碼頭進行裝卸工藝設(shè)計：① 設(shè)計原則② 主要技術(shù)參數(shù)包括吞吐量、船型、臺時效率、營運天數(shù)、貨物堆存期、日作業(yè)小時數(shù)等。③ 裝卸工藝包括作業(yè)區(qū)劃分、泊位數(shù)、工藝布置、流程、作業(yè)方式、管理要求等。④ 規(guī)模計算a 泊位通過能力；b 庫、場面積；c 裝卸機械設(shè)備；d 裝卸工人及機械司機人數(shù)；e 主要技術(shù)經(jīng)濟指標表。（5）對指定的 2000DWT 件雜貨碼頭進行結(jié)構(gòu)方案設(shè)計：① 根據(jù)荷載、水文、地質(zhì)條件等選擇合適的碼頭結(jié)構(gòu)型式，并加以論證；② 根據(jù)選定的方案擬定斷面方案；③ 對選定擬定的斷面方案進行初步的計算。（6）對 2000DWT 件雜貨碼頭進行結(jié)構(gòu)計算：① 通過結(jié)構(gòu)方案比較，選擇推薦方案；② 根據(jù)設(shè)計荷載和結(jié)構(gòu)型式確定結(jié)構(gòu)計算圖式及有關(guān)參數(shù)；③ 進行內(nèi)力計算；④ 進行配筋計算。（7）對專題進行探討： 在完成上述任務(wù)的同時，可針對設(shè)計中的某些問題進行專門的討論研究。 （8）繪圖：① 碼頭平面布置圖，裝卸工藝流程圖；② 碼頭結(jié)構(gòu)平面、立面、斷面圖；③ 繪制主體構(gòu)件的配筋圖；④ 有關(guān)構(gòu)件的細部構(gòu)造圖。（9）編制設(shè)計說明書、計算書。2. 設(shè)計（研究）的重點與難點：（1）對擬建港區(qū)進行總平面布置：根據(jù)總平面設(shè)計的原則，總平面布置應(yīng)以港口發(fā)展規(guī)劃為基礎(chǔ)，必須合理利用自然條件、遠近結(jié)合、合理分區(qū)，并應(yīng)留有綜合開發(fā)的余地；各專用碼頭的布置既應(yīng)避免相互干擾；也應(yīng)相對集中，以便綜合利用港口設(shè)施和集疏運系統(tǒng)；且應(yīng)力求碼頭各組成部分之間的協(xié)調(diào)配合，以有利于安全生產(chǎn)和方便船舶的物流運轉(zhuǎn)。要達到以上要求，就必須深入的進行分析和探討。因此，對碼頭的總平面布置是我們本次設(shè)計的重難點之一。（2）對擬建港區(qū)各碼頭進行裝卸工藝設(shè)計：裝卸工藝設(shè)計的基本任務(wù)，是設(shè)計出最合理最經(jīng)濟的裝卸工藝流程來完成港口一定的貨物吞吐任務(wù)。合理的的裝卸工藝，是港口碼頭增大通過能力，提高裝卸效率，降低裝卸成本，加速車船周轉(zhuǎn)，縮短貨運期限，提高貨運質(zhì)量，減輕勞動強度和改善勞動條件的重要物質(zhì)基礎(chǔ)和技術(shù)條件；而裝卸機械是組成裝卸工藝流程的基礎(chǔ)，做好裝卸工藝設(shè)計工作，必須選擇合理的港口裝卸機械。從以上可以看出裝卸工藝設(shè)計是本次設(shè)計的重點。（3）對指定的 2000DWT 件雜貨碼頭進行結(jié)構(gòu)方案設(shè)計：隨著港口不斷的發(fā)展，泊位不斷的增加，碼頭使用功能的多樣化，單一的重力式碼頭結(jié)構(gòu)型式顯然是保守的、不科學的，存在著許多弊端，這些不利因素的存在往往限制了港口建設(shè)的進程，使港口建設(shè)周期過長，滯后于港口生產(chǎn)營運的發(fā)展；投資過大，造成企業(yè)建港資金負擔過重；因此，根據(jù)碼頭噸級的大小，所處位置的不同，使用功能的差異而引進新技術(shù)，采用相適宜的碼頭結(jié)構(gòu)型式，在保證使用功能的前提下，縮短建設(shè)周期，并最大限度降低工程造價，即碼頭結(jié)構(gòu)型式的方案設(shè)計,就成為我們本次設(shè)計的一個重點與難點。 （4）對 2000DWT 件雜貨碼頭進行結(jié)構(gòu)計算：通過結(jié)構(gòu)方案比選選定合適的結(jié)構(gòu)方案后，就必須對選定的方案進行結(jié)構(gòu)計算。根據(jù)設(shè)計荷載和結(jié)構(gòu)型式確定結(jié)構(gòu)計算圖式及有關(guān)參數(shù)，然后進行內(nèi)力計算和進行配筋計算。碼頭結(jié)構(gòu)內(nèi)力的大小和配筋的多少決定了碼頭所能承受的荷載的大小，它直接影響到碼頭結(jié)構(gòu)使用的安全。因此，結(jié)構(gòu)計算也是本次設(shè)計的重難點內(nèi)容。四、設(shè)計（研究）進度計劃：1. 第1-3 周，在做好畢業(yè)實習的同時，完成文獻綜述，開題報告和專業(yè)外文文獻翻譯。2. 第4周，對擬建港區(qū)的地形條件、水文條件、氣象條件、地質(zhì)條件、地震烈度、港口現(xiàn)狀、運量及船型等資料進行分析；然后確定碼頭的設(shè)計水位、碼頭面標高及碼頭前沿水深等，進行港區(qū)的總平面布置（包括水域布置和陸域布置） 。3. 第5周，確定港區(qū)的主要技術(shù)參數(shù)，包括吞吐量、船型、臺時效率、營運天數(shù)、貨物堆存期、日作業(yè)小時數(shù)等；然后進行裝卸工藝設(shè)計，包括作業(yè)區(qū)劃分、泊位數(shù)、工藝布置、流程、作業(yè)方式、管理要求等；確定裝卸工藝后進行規(guī)模計算，包括泊位通過能力、庫場面積、裝卸機械設(shè)備臺套數(shù)、裝卸工人及司機人數(shù)以及主要技術(shù)經(jīng)濟指標表。4. 第 6-7 周，對 2000DWT 件雜貨碼頭進行結(jié)構(gòu)方案設(shè)計：根據(jù)荷載、水文、地質(zhì)條件等選擇合適的碼頭結(jié)構(gòu)型式，并加以論證。5. 第 8-9 周，進行結(jié)構(gòu)方案比較，根據(jù)選定的方案擬定斷面方案；對選定擬定的斷面方案進行初步的計算。6. 第 10-11 周，對 2000DWT 件雜貨碼頭選定擬定的斷面方案進行結(jié)構(gòu)計算：根據(jù)設(shè)計荷載和結(jié)構(gòu)型式確定結(jié)構(gòu)計算圖式及有關(guān)參數(shù)；進行內(nèi)力計算；進行配筋計算。7. 第 12-13 周，繪圖，形成以下成果：總平面布置圖（1 張）；裝卸工藝流程圖（1 張）；碼頭結(jié)構(gòu)平、立面圖、碼頭結(jié)構(gòu)斷面圖（2～3 張）；結(jié)構(gòu)構(gòu)件配筋圖（1～2 張）。8. 第14周，整理匯總設(shè)計計算、說明書（包括電算內(nèi)容）：中英文摘要、綜述、自然條件、運量與船型、總平面布置、裝卸工藝、水工建筑物方案擬定、推薦方案結(jié)構(gòu)計算、配筋計算等。9. 第 15-16 周，設(shè)計說明書、設(shè)計圖紙修改。10. 第 17 周，設(shè)計答辯。五、參考文獻：[1] 中華人民共和國交通部.港口工程技術(shù)規(guī)范（新版）[S].北京：人民交通出版社，1998.[2] GB50192-93，河港工程設(shè)計規(guī)范[S].北京：建設(shè)部標準定額研究所，1994.[3] 交通部基建管理司編.水運工程技術(shù)四十年[M].北京：人民交通出版社，2000.[4] 交通部第二航務(wù)工程勘察設(shè)計院編. 河港裝卸工藝設(shè)計手冊[M ]. 北京：人民交通出版社，1982.[5] JT/T331-1996，港口碼頭勞動定員標準[S].北京：中華人民共和國交通部，1996.[6] 洪承禮主編.港口規(guī)劃與布置（第二版）[M]. 北京：人民交通出版社，2005.[7] JTJ280-2002，港口設(shè)備安裝工程技術(shù)規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，2002.[8] 韓理安主編.港口水工建筑物（I）[M].北京：人民交通出版社， 2000. [9] JTJ290-98，重力式碼頭設(shè)計與施工規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，1998.[10] JTJ291-98，高樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，1998.[11] JTJ292-98，板樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，1998.[12] JTJ215-98，港口工程荷載規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，1998.[13] JTJ254-98，港口工程樁基規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，1998.[14] JTJ206-96，港口工程制圖標準[S].北京：人民交通出版社，1996.[15] 中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計院編.海港碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊[M].北京：人民交通出版社，1994.[16] 中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計院編.港口工程結(jié)構(gòu)設(shè)計算例[M].北京：人民交通出版社，1999.[17] JTJ267-98，港口工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[ S].北京：人民交通出版社，1999.[18] 秦同瞬.內(nèi)河大水位差碼頭泊位通過能力與裝卸生產(chǎn)率優(yōu)選范圍分析[J].港口裝卸，1999，總（121）：22-23.[19] BROMS B B.Lateral resistance of piles in cohesive soil [J]. J SMF Div,ASCE,1964,90(2)：27-63. [20] THE PORT OF LOS ANGELES.Summary of the Port Master Plan[EB/OL].http://www.portoflosangeles.org/publications_MPS.htm.指導教師意見簽名： 月 日教研室（學術(shù)小組）意見教研室主任（學術(shù)小組長） （簽章）：月 日 星子港件雜貨港區(qū)總平面布置與碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(2000DWT)目 錄1 總論 .11.1 概述 .11.2 主要設(shè)計結(jié)論 .21.2.1 自然條件、營運資料 .21.2.2 總平面布置 .21.2.3 裝卸工藝設(shè)計 .21.2.4 結(jié)構(gòu)方案設(shè)計 .31.2.5 結(jié)構(gòu)計算 .31.2.6 配筋計算 .32 自然條件 .42.1 港口地理位置 .42.2 地形地貌 .42.3 水文 .52.3.1 特征水位 .52.3.2 設(shè)計水位 .52.4 氣象 .52.4.1 氣溫 .62.4.2 降水 .62.4.3 風況 .62.4.4 雪、霧 .62.5 工程地質(zhì) .62.6 地震烈度 .83 港口現(xiàn)狀、運量及船型 .93.1 港口現(xiàn)狀 .93.2 運量 .103.3 船型 .10星子港件雜貨港區(qū)總平面布置與碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(2000DWT)4 總平面布置 .114.1 港區(qū)布置原則 .114.2 高程及水深的確定 .114.2.1 設(shè)計水位及水位差 .114.2.2 碼頭前沿設(shè)計高程 .124.2.3 碼頭前沿設(shè)計水深 .124.2.4 碼頭前沿水底高程 .134.2.5 碼頭面縱橫排水坡度設(shè)計 .144.3 泊位數(shù)及泊位利用率 .144.3.1 泊位數(shù) .144.3.2 泊位利用率 .184.4 庫場面積 .194.4.1 件雜貨碼頭、鋼鐵碼頭 .194.4.2 集裝箱碼頭 .204.5 總平面布置 .234.5.1 水域布置 .234.5.2 陸域布置 .265 裝卸工藝設(shè)計 .305.1 設(shè)計原則 .305.2 主要技術(shù)參數(shù) .305.2.1 吞吐量 .305.2.2 船型 .305.2.3 臺時效率 .305.2.4 泊位年營運天數(shù) .305.2.5 作業(yè)班次 .315.2.6 其他技術(shù)參數(shù) .315.3 裝卸機械選型 .315.3.1 件雜貨碼頭 .315.3.2 鋼鐵碼頭 .325.3.3 集裝箱碼頭 .32星子港件雜貨港區(qū)總平面布置與碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(2000DWT)5.4 裝卸工藝流程 .335.4.1 件雜貨碼頭 .335.4.2 鋼鐵碼頭 .335.4.3 集裝箱碼頭 .345.5 裝卸機械臺時效率 .345.5.1 件雜貨碼頭 .345.5.2 鋼鐵碼頭 .355.5.3 集裝箱碼頭 .365.6 裝卸機械設(shè)備臺套數(shù) .365.6.1 件雜貨碼頭 .375.6.2 鋼鐵碼頭 .375.6.3 集裝箱碼頭 .385.7 各操作環(huán)節(jié)的效率 .395.7.1 件雜貨碼頭 .395.7.2 鋼鐵碼頭 .395.7.3 集裝箱碼頭 .395.8 裝卸工人數(shù)和機械司機人數(shù) .405.8.1 裝卸工人數(shù) .405.8.2 機械司機人數(shù) .415.9 裝卸工人和機械司機的勞動生產(chǎn)率 .435.10 裝卸一艘設(shè)計船型時間 .435.11 主要技術(shù)經(jīng)濟指標表 .445.12 工藝布置 .455.12.1 件雜貨碼頭 .455.12.2 鋼鐵碼頭 .455.12.3 集裝箱碼頭 .466 結(jié)構(gòu)方案設(shè)計 .486.1 碼頭結(jié)構(gòu)選型論證 .486.1.1 碼頭結(jié)構(gòu)型式的選擇原則 .486.1.2 設(shè)計條件 .50星子港件雜貨港區(qū)總平面布置與碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(2000DWT)6.1.3 碼頭結(jié)構(gòu)型式的選擇 .506.2 板梁式高樁碼頭結(jié)構(gòu)方案擬定 .526.2.1 荷載計算 .526.2.2 板梁式高樁碼頭的結(jié)構(gòu)布置設(shè)計 .636.2.3 板梁式高樁碼頭的結(jié)構(gòu)尺寸估算 .686.3 碼頭邊坡穩(wěn)定性計算 .1006.3.1 計算項目 .1006.3.2 計算方法 .1006.3.3 計算圖式 .1006.3.4 計算目標 .1006.3.5 坡面信息 .1006.3.6 土層信息 .1006.3.7 計算結(jié)果輸出 .1017 結(jié)構(gòu)計算 .1027.1 面板計算 .1027.1.1 計算原則 .1037.1.2 計算跨度 .1037.1.3 作用 .1047.1.4 作用效應(yīng)分析 .1057.1.5 作用效應(yīng)組合 .1157.1.6 剪力計算 .1167.2 縱梁計算 .1187.2.1 計算原則 .1207.2.2 計算跨度 .1207.2.3 作用 .1217.2.4 作用效應(yīng)分析 .1227.2.5 作用效應(yīng)組合 .1287.3 橫向排架計算 .1337.3.1 計算原則 .1337.3.2 計算跨度 .133星子港件雜貨港區(qū)總平面布置與碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(2000DWT)7.3.3 結(jié)構(gòu)斷面特性 .1347.3.4 樁的支承系數(shù) .1357.3.5 作用 .1367.3.6 作用效應(yīng)分析 .1377.3.7 橫梁內(nèi)力計算 .1428 配筋計算 .1528.1 面板配筋計算 .1528.1.1 材料 .1528.1.2 配筋計算 .1528.2 門機軌道梁配筋計算 .1548.2.1 材料 .1548.2.2 截面尺寸驗算 .1558.2.3 正截面受彎承載力下的縱向配筋計算 .1568.2.4 斜截面受剪承載力下的抗剪配筋計算 .1588.3 門機軌道梁正常使用極限狀態(tài)驗算 .1608.3.1 抗裂驗算 .1608.3.2 鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫寬度驗算 .162參考文獻 .164致謝 .165第 1 頁 共 165 頁1 總論1.1 概述星子縣地處贛北，背靠廬山，面向鄱陽湖，東與都昌縣隔湖相望，南連永修，西鄰九江縣、德安縣，北接廬山及廬山區(qū)，區(qū)域內(nèi)氣候宜人，四季分明，日光充足，優(yōu)越的自然條件和地理環(huán)境使得當?shù)匚锂a(chǎn)豐富。水上運輸歷來是星子對外物資交流的重要渠道。星子港目前只有 1 個 500t 級碼頭泊位，建設(shè)噸位和標準都較低，且年年洪水堆場被淹，影響作業(yè)；設(shè)備簡陋，裝卸效率低，經(jīng)濟效益差，船舶滯港時間長；現(xiàn)有倉庫不能進行貨物中轉(zhuǎn)存儲。港口喪失了對物流的吸引力，嚴重制約港口的發(fā)展。且現(xiàn)有碼頭位于城市中心區(qū)，基本上已無可供發(fā)展的港口岸線，且進出港區(qū)的物資運輸均要通過城市主要干道，對城市交通產(chǎn)生了干擾。不符合城市總體規(guī)劃的要求，按照城鎮(zhèn)建設(shè)總體規(guī)劃，原有紫陽門碼頭擬改造成客運碼頭，因此建設(shè)新港區(qū)滿足貨物的裝卸運輸要求是非常必要的。自 2000 年以來，星子縣經(jīng)濟持續(xù)健康地向前發(fā)展，2000～2005 年年均 GDP 增長率達到 21.63%。2004 年星子縣財政收入達到 9013 萬元，比 2003 年增長 32％。根據(jù)星子城鎮(zhèn)規(guī)劃，現(xiàn)有碼頭設(shè)施地處城中，必須建設(shè)新的貨運碼頭以滿足經(jīng)濟發(fā)展的要求。星子縣地處鄱陽湖下游，航道主要是鄱陽湖和贛江，區(qū)域內(nèi)航道網(wǎng)絡(luò)充分發(fā)展延伸。近年來鄱陽湖區(qū)和贛江的航道等級逐年提高，通航條件得到了不斷改善，運輸船舶噸位呈大型化的趨勢，船舶的大型化將大大降低運輸成本，進而大大增強星子港的港口競爭能力，為星子的水運事業(yè)帶來新的發(fā)展契機。因此，配合航道條件的改善，建設(shè)與航道等級相適應(yīng)的泊位并配備齊全的港口設(shè)施是十分必要的。根據(jù)《九江城市總體規(guī)劃》和《九江市城鎮(zhèn)體系規(guī)劃》 ，星子將作為衛(wèi)星城納入九江市中心城都市區(qū)規(guī)劃范圍。九江是星子港的直接腹地，鑒于九江港可利用岸線有限，在功能定位上，將星子港作為九江港的一個補充，有利于最大限度地發(fā)揮港口推動區(qū)域經(jīng)濟的作用。根據(jù)《江西省航運發(fā)展規(guī)劃》 ，擬建項目所在區(qū)域符合規(guī)劃要求，該碼頭的建設(shè)對于星子港增強港口作業(yè)功能、完善碼頭結(jié)構(gòu)布局、提高港口通過能力是有第 2 頁 共 165 頁利和必要的。綜上，星子港作為鄱陽湖地區(qū)的一個重要港口，為適應(yīng)不斷增加的吞吐量要求，擬建件雜貨專用泊位及與港口配套的進港道路、庫場、加油站等設(shè)施。1.2 主要設(shè)計結(jié)論1.2.1 自然條件、營運資料星子港擬建新港區(qū)的自然條件及營運資料詳見第 2 章和第 3 章。1.2.2 總平面布置根據(jù)星子港擬建新港區(qū)的自然條件及營運資料，對該港區(qū)進行總平面布置。本設(shè)計中擬新建三個碼頭泊位：2000DWT 的件雜貨、鋼鐵、集裝箱專用泊位各 1個，其年通過能力分別為 t、 t、 TEU。418.0?421.946.10?按照港區(qū)總體規(guī)劃的要求，碼頭平面布置形式采用引橋順岸式，從上游向下游依次順岸布置件雜貨泊位、鋼鐵泊位和集裝箱泊位。碼頭平臺岸線總長度為 297m,其中件雜貨碼頭岸線長度為 81m。碼頭前沿高程為 21.00m；設(shè)計水深為 3.20m；碼頭前停泊水域?qū)挾葹?40.5m；回旋水域沿水流方向的長度為 360m，沿垂直水流方向的寬度為 225m；錨地采用拋錨系泊，每錨位面積為 13122 。2m總平面布置詳見第 4 章。1.2.3 裝卸工藝設(shè)計根據(jù)碼頭年貨物吞吐量、貨種、流向、車型、船型、集疏運方式、裝卸要求和自然條件等因素綜合確定裝卸工藝設(shè)計方案，進而配備相應(yīng)的裝卸運輸機械，確定裝卸工人數(shù)和司機人數(shù)。件雜貨碼頭配備起重量為 5t 的門機 1 臺，用于裝卸船作業(yè)；內(nèi)燃叉車 6 臺，用于堆場和車輛裝卸作業(yè)；電動叉車 3 臺，用于倉庫內(nèi)作業(yè)；牽引車 2 臺和平板車 6 臺，用于水平運輸作業(yè)。裝卸工人總數(shù)為 94 人，機械司機人數(shù)為 50 人。鋼鐵碼頭配備起重量為 5t 的門機 1 臺，用于裝卸船作業(yè)；軌道式龍門起重機 2 臺，用于堆場和車輛裝卸作業(yè)；牽引車 2 臺和平板車 6 臺，用于水平運輸作業(yè)。裝卸工人總數(shù)為 48 人，機械司機人數(shù)為 31 人。集裝箱碼頭配備最大起重能力為 40t 的集裝箱裝卸橋 1 臺，用于裝卸船作業(yè)；軌道式龍門起重機 3 臺，用于堆場和車輛裝卸作業(yè)；電動叉車 2 臺，用于拆裝箱庫內(nèi)作第 3 頁 共 165 頁業(yè)；集裝箱牽引車 3 臺，半掛車 9 臺，用于水平運輸作業(yè)。裝卸工人總數(shù)為 25 人，機械司機人數(shù)為 51 人。裝卸工藝設(shè)計詳見第 5 章。1.2.4 結(jié)構(gòu)方案設(shè)計根據(jù)星子港擬建新港區(qū)的自然條件、碼頭的使用要求和施工條件等因素，本設(shè)計初步擬定碼頭的結(jié)構(gòu)型式為高樁板梁式結(jié)構(gòu)。因為水位差達 15.76m，所以碼頭前沿單獨設(shè)置浮式系靠船設(shè)施。碼頭平臺總寬度為 25m，其中前樁臺寬為 14.5m，后樁臺寬為 10.5m。前樁臺橫向排架間距取 6m，樁距取 5.25m；后樁臺橫向排架間距取 4m，樁距取 4.25m。前樁臺下樁基采用后張法預(yù)應(yīng)力混凝土大直徑管樁，外徑為 800mm，內(nèi)徑為600mm；后樁臺下樁基采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土空心方樁，截面尺寸為 600×600mm，空心直徑為 350mm；引橋下樁基采用鉆孔灌注樁，直徑為 800mm。導向傳力樁采用鋼管樁，外徑為 1000mm，管壁厚 20mm。擬定好高樁板梁式碼頭結(jié)構(gòu)各部分的尺寸后，需對尺寸進行驗算，并應(yīng)對碼頭邊坡進行穩(wěn)定性驗算。結(jié)構(gòu)方案設(shè)計詳見第 6 章。1.2.5 結(jié)構(gòu)計算對高樁板梁式碼頭前樁臺結(jié)構(gòu)進行結(jié)構(gòu)計算，分別計算面板、縱梁和橫向排架。結(jié)構(gòu)計算詳見第 7 章。1.2.6 配筋計算對高樁板梁式碼頭前樁臺上部結(jié)構(gòu)進行配筋計算，分別計算面板和軌道梁。配筋計算詳見第 8 章。第 4 頁 共 165 頁2 自然條件2.1 港口地理位置擬建港區(qū)位于江西省九江市星子縣東郊鄱陽湖岸。星子縣地處贛北，背靠廬山，面向鄱陽湖，素有“廬阜標其秀，彭蠡擅其雄”之稱。東與都昌縣隔湖相望，南連永修，西鄰九江縣、德安縣，北接廬山及廬山區(qū)。介于東經(jīng) 115°48′至 116°10′，北緯 29°08′至 29°36′之間。全縣東西寬約 35 km，南北長約 52 km，總平面894 。擬建港區(qū)地理位置見圖 2.1：2km圖 2.1 擬建港區(qū)地理位置示意圖2.2 地形地貌擬建場地位于星子縣東郊鄱陽湖岸邊，距離星子縣城 1km，湖岸呈 NW-SE 走向，岸坡為土質(zhì)邊坡，坡角約 75~80o，相對高差 5~14m,相應(yīng)標高 17~30.5m，見少量崩塌物堆積在坡腳。坡后為崗丘地形，崗丘與低谷相間發(fā)育，延伸長約 1km。標高 20.00~30.00m 不等，為水田及岸地耕作區(qū)，勘測時鄱陽湖水位標高在 10.00m 左右。第 5 頁 共 165 頁星子縣位于廬山隆起與鄱陽湖下臨兩個地質(zhì)結(jié)構(gòu)過渡帶之間，西北高、東南低、東西狹、南北長，西北部是秀麗的廬山南麓，東南為平緩丘陵，間有平原。地勢自西北向東南傾斜，最高點為漢陽峰，海拔 1474m。除廬山山南外，還有東牯山、玉京山、黃龍山、華林山、了山，峰巒連綿起伏，地形分布大致是“四山四水一分田，半分旱地半莊園”。山下縣境內(nèi)，大部分為第四系陸相沉積，志留紀末，受加星冬運動影響，地殼上升，巖漿侵入雙橋山群，分布西東牯山，中細粒云母花崗巖。廬山山南漢陽峰，透迤西至廬山垅，北至海會，南至華林山，東至鄱陽湖畔，統(tǒng)稱混合花崗巖，占全縣總巖面的 60%以上，其中漢陽峰一帶，包括廬山垅，又稱廬山牛麻巖；以東牯山為中心，溫泉、白鹿鄉(xiāng)為偉晶花崗巖脈及石英巖脈，呈北東與北西走向。橫壙、華林、隘口鄉(xiāng)等地頁巖、千梅巖等沉積巖，廬山東南為五老峰古英砂巖。2.3 水文2.3.1 特征水位2.3.1.1 洪水位根據(jù)星子水文站資料，見表 2-1：表 2-1 洪水位（黃海基準面）洪水頻率 1% 2% 5% 10%水位（m） 21.17 20.68 19.96 19.332.3.1.2 枯水歷時保證率水位根據(jù)星子水文站資料，見表 2-2：表 2-2 枯水歷時保證率水位（黃?；鶞拭妫v時保證率 80% 90% 95% 98%枯水位（m） 5.61 5.35 5.15 4.922.3.2 設(shè)計水位設(shè)計高水位取港址處 2%的洪水頻率水位，為 20.68m；設(shè)計低水位取港址處歷時保證率 98%的水位為 4.92m。校核高、低水位同設(shè)計高、低水位。2.4 氣象星子縣位于匡廬腳下，彭蠡之濱，山水相依，氣候宜人，四季分明，日光充足，年日照總時數(shù) 1906.3h。廬山呈東北至西南走向，在冬春季節(jié)，當北方冷空氣侵入時起屏擋作用；鄱陽湖水面遼闊，盛夏季節(jié)行偏南風帶來大量水汽，對熱量起調(diào)節(jié)作用。第 6 頁 共 165 頁全年無霜期 334.4d，多年平均有霜日數(shù) 20.5d，無霜凍期 276d。2.4.1 氣溫多年平均氣溫 15.3 至 17.3 ，山區(qū) 15.3 至 15.8 ，丘陵 15.9 至 17.1 ，C??C??C??湖濱 17.2 至 17.3 ，最熱月 7 月，最高氣溫 40.2 ，平均氣溫 27 至 29 ；最冷?? ???月 1 月，最低氣溫-10.7 ，平均氣溫 3 至 5 。???2.4.2 降水全縣降水量豐沛，但年際變化大，多年平均降水量 1376.9mm。4 月到 6 月降水量集中，占全年 47%，易造成洪澇災(zāi)害。年最大降水量為 2233.4 mm（98 年） ，年最小降水量為 813.6 mm（78 年） ，日最大暴雨量為 243.1 mm，年平均降水天數(shù) 119d，多年平均降水天數(shù)為 140d。2.4.3 風況常年主導風為 NNE,頻率：30；平均風速：春季 3.3m/s，夏季 3.2 m/s，秋季 3.7 m/s，冬季 3.7 m/s，年平均風速為 3.5 m/s，多年平均風速為 3.8 m/s，年最大風速為 40 m/s。2.4.4 雪、霧平均降雪天數(shù)為 0.9d，最大積雪厚度為 23cm，歷年平均霧日為 6.2d。2.5 工程地質(zhì)據(jù)勘察揭露，擬建場地范圍內(nèi)地層巖性有：第四系全新統(tǒng)沖-淤積淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)粘土、細砂、礫砂、卵石，第四系下更新統(tǒng)沖積卵石及第三系新余群泥質(zhì)粉砂巖等，現(xiàn)由新至老分述如下：（1）第四系全新統(tǒng)沖-淤積淤泥質(zhì)土（ ）Lal4Q?分布在現(xiàn)鄱陽湖水位以下?；液稚柡?，流塑狀，見少量螺殼及腐爛樹葉，切面光滑，搖振見析水現(xiàn)象，厚 5.50~6.50m，且高壓縮性。（2）第四系全新統(tǒng)沖積粉質(zhì)粘土（ ）al4淺灰-黃褐色，軟-可塑狀，干強度中等，韌性中等，切面光滑，搖振無反應(yīng)，分布在崗丘低洼處及鄱陽湖灘上，層厚 3.00~3.50m，具中-高壓縮性。（3）第四系全新統(tǒng)沖積細砂（ ）al4Q深灰色，飽和，松散，顆粒均勻，成分為石英巖，粒徑大于 0.075mm 含量 85%左第 7 頁 共 165 頁右，粘性土 15%，層厚 7.80~8.30m，埋芷水域區(qū) QK5~QK7 號孔內(nèi)，上部由淤泥質(zhì)土覆蓋，頂板埋深 5.50~6.50m。（4）第四系全新統(tǒng)沖積礫砂（ ）al4Q灰褐色，飽和，稍密狀，礫含量約 35%，粘性土 20%，砂 45%。成分為礫巖及石英巖，亞圓形，最大粒徑 40mm，厚 0.80~0.90m，埋芷在細砂 ③之下。（5）第四系全新統(tǒng)沖積卵石（ ）al4灰褐色，飽和，稍密狀，卵石約占 60%，礫石 20%，砂 20%。成分為砂巖及石英巖，亞圓形，粒徑 20~80mm，最大大于 300mm，層厚 3.30m，本次勘察僅在 QK3 孔見到。（6）第四系更新統(tǒng)沖積卵石（ ）al4Q出露在陸地 QK1 孔，厚 4.00m，上部由粉質(zhì)粘土② 覆蓋。深黃色，飽和，中密狀，卵石含量約 60%，礫 30%，砂 10%。成分為砂巖及石英巖，亞圓形，粒徑 50~200mm不等。（7）第三系新余群強風化泥質(zhì)粉砂巖（Exn）褐紅色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，巖質(zhì)次堅固，節(jié)理裂隙發(fā)育，裂面見鐵質(zhì)浸染，巖心柱狀夾塊狀，層厚 3.90~5.80m 不等。（8）第三系新余群強風化泥質(zhì)粉礫巖（Exn）褐紅色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，中-厚層狀，巖質(zhì)堅固，錘擊聲脆，裂隙不發(fā)育，巖心長柱狀夾柱狀，上伏為強風化泥質(zhì)粉礫巖覆蓋，本次揭露最大厚度 15.70m 未揭穿。根據(jù)巖石單軸飽和抗壓強度試驗 Rc=7.8~13.0MPa，平均 Rc=10.34MPa，標準差 1.654，變異系數(shù) 0.16，標準值 9.31 MPa。屬此軟巖石，巖體基本質(zhì)量等級為Ⅳ級，RQD=72~81% 。物理力學性質(zhì)試驗指標見表 2-3 和表 2-4。表 2-3 各巖土層承載力特征值 MPa樁的極限承載力標準值預(yù)制管樁 鉆孔灌注樁 沉管灌注樁層次號及巖性承載力特征值側(cè)阻力端阻力（大于16m）側(cè)阻力端阻力（大于15m）側(cè)阻力端阻力（大于15m）淤泥質(zhì)土 80 20 — 18 — 15 —第 8 頁 共 165 頁粉質(zhì)粘土 120 36 — 34 — 28 —續(xù)表 2-3 MPa樁的極限承載力標準值預(yù)制管樁 鉆孔灌注樁 沉管灌注樁層次號及巖性承載力特征值 側(cè)阻力 端阻力（大于16m）側(cè)阻力端阻力（大于15m）側(cè)阻力端阻力（大于15m）細砂 100 20 — 20 — 16 —礫砂 155 54 — 50 — 42 —卵石 180 80 — 75 — 65 —卵石 280 116 — 116 — 92 —強風化泥質(zhì)粉砂巖 230 100 5100 90 1200 72 4200中風化泥質(zhì)粉砂巖 650 150 9000 150 2000 140 7000表 2-4 擬建碼頭各層土的物理力學性能指標固結(jié)快剪土層編號 土層名稱天然重度kN/m3水下重度kN/m3內(nèi)摩擦角?（ o）C(kPa)Ⅰ 淤泥質(zhì)粘土 17.5 7.5 17 24Ⅱ 粉質(zhì)粘土 19.2 9.2 21 28Ⅲ 細砂或礫砂 18.0 9.0 32 02.6 地震烈度星子是一個地震活動區(qū)，在歷史上曾發(fā)生多次中小地震，近二十年來地震震中位于縣城東牯山，為 2.4 級的地震。根據(jù)福州地震大隊的預(yù)測，星子屬九江-靖安地震烈度 VI 危險區(qū)，即未來一百年地震基本烈度為 VI 級。第 9 頁 共 165 頁3 港口現(xiàn)狀、運量及船型3.1 港口現(xiàn)狀星子縣地處贛北，背靠廬山，面向鄱陽湖，東與都昌縣隔湖相望，南連永修，西鄰九江縣、德安縣，北接廬山及廬山區(qū)，區(qū)域內(nèi)氣候宜人，四季分明，日光充足，優(yōu)越的自然條件和地理環(huán)境使得當?shù)匚锂a(chǎn)豐富。水上運輸歷來是星子對外物資交流的重要渠道。星子港目前只有 1 個 500t 級碼頭泊位，而且建設(shè)標準較低，年年洪水堆場被淹，影響作業(yè)；設(shè)備簡陋，僅有的一臺吊機已經(jīng)老化，裝卸效率低，經(jīng)濟效益差，船舶滯港時間長；現(xiàn)有倉庫不能進行貨物中轉(zhuǎn)存儲，使港口無法開拓倉儲加工、多式聯(lián)運、中介代理等綜合服務(wù)，從而喪失對物流的吸引力，嚴重制約港口的發(fā)展?，F(xiàn)有碼頭基本上集中在紫陽門外，位于城市中心區(qū)，基本上已無可供發(fā)展的港口岸線，且進出港區(qū)的物資運輸均要通過城市主要干道，對城市交通產(chǎn)生了干擾，而且像砂石這類物資的運輸沿途散落給城市環(huán)境造成污染。不符合城市總體規(guī)劃的要求，按照城鎮(zhèn)建設(shè)總體規(guī)劃，原有紫陽門碼頭擬改造成客運碼頭，因此建設(shè)新港區(qū)滿足貨物的裝卸運輸要求是非常必要的。自 2000 年以來，星子縣經(jīng)濟持續(xù)健康地向前發(fā)展，2000～2005 年年均 GDP 增長率達到 21.63%。2004 年星子縣財政收入達到 9013 萬元，比 2003 年增長 32%。根據(jù)相關(guān)回歸模型和星子“ 十一五 ”經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃，預(yù)測星子港 2010 年吞吐量為t，2020 年為 t，根據(jù)星子城鎮(zhèn)規(guī)劃，現(xiàn)有碼頭設(shè)施地處城中，擬改建4810?4180?作為旅游客運碼頭，必須建設(shè)新的貨運碼頭以滿足經(jīng)濟發(fā)展的要求。星子地處鄱陽湖下游，鄱陽湖流經(jīng)縣境內(nèi)長 40km，吳淞基面 21m 時，縣境內(nèi)湖面 198 ，境內(nèi)湖港縱橫交錯。全縣水運通航里程 108km。南可溯至南昌、吉安、贛2km第 10 頁 共 165 頁州，北可經(jīng)湖口直達長江各港口，東可溯至都昌、波陽、景德鎮(zhèn)、萬年、樂平、鷹潭。星子縣航道主要是鄱陽湖和贛江。鄱陽湖區(qū)航道現(xiàn)有等級為六級，可常年通航 100t 級船舶。贛江被確定為長江水系的主通道之一。贛江自南昌-星子-湖口段航道通航標準2004 年已達到四級，即常年可通航 500t 級的船舶。 2005 年底該航段通航標準已達到三級，可常年通航 1000t 級船舶。通航條件的不斷改善，大大增強了星子港的港口競爭能力，為星子的水運事業(yè)帶來了新的發(fā)展契機。據(jù)統(tǒng)計，登記在冊的 300~500t 級自航貨輪船舶總載重噸達到 t。運輸船舶噸位呈大型化的趨勢，船舶的大型化將大大47.610?降低運輸成本，提高了水運競爭力。因此，配合航道條件的改善，建設(shè)與航道等級相適應(yīng)的泊位并配備齊全的港口設(shè)施是十分必要的。根據(jù)《九江城市總體規(guī)劃》和《九江市城鎮(zhèn)體系規(guī)劃》 ，星子將作為衛(wèi)星城納入九江市中心城都市區(qū)規(guī)劃范圍，使之成為九江市中心城市做大、做強的有力支撐。九江作為星子港的直接腹地，星子港距離九江港僅 32km，鑒于九江港可利用岸線有限，在功能定位上，將星子港作為九江港的一個補充，有利于最大限度地發(fā)揮港口推動區(qū)域經(jīng)濟的作用，為旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供綜合服務(wù)功能。根據(jù)《江西省航運發(fā)展規(guī)劃》 ，擬建項目所在區(qū)域為規(guī)劃的散雜貨、客運等碼頭，新建碼頭的建設(shè)符合規(guī)劃要求，該碼頭的建設(shè)對于星子港增強港口作業(yè)功能、完善碼頭結(jié)構(gòu)布局、提高港口通過能力是有利和必要的。3.2 運量根據(jù)預(yù)測 2020 年的本港貨物吞吐量見下表：表 3-1 吞吐量預(yù)測表 t 4102020 年貨種進口 出口 合計鋼鐵 15 — 15件雜貨 10 4 14集裝箱 2 1．8 3．8注：表中所列集裝箱單位： TEU。4103.3 船型規(guī)劃設(shè)計時按以下設(shè)計船型考慮：載重量 2000t；船型總長 90m；型寬 16.2m；滿載吃水 2.7m。第 11 頁 共 165 頁4 總平面布置4.1 港區(qū)布置原則（1）港口應(yīng)按客運量、吞吐量、貨種、流向、集疏運方式、自然條件、安全和環(huán)保等因素，合理地劃分港區(qū)。（2）在布置港區(qū)時，應(yīng)考慮風向及水流流向的影響。對大氣環(huán)境有較大污染的港區(qū)宜布置在港口全年強風向的下風側(cè)；對水環(huán)境有嚴重污染的港區(qū)或危險品港區(qū)宜布置在港口的下游，并與其它碼頭或港區(qū)保持一定的安全距離。（3）港區(qū)總平面布置，應(yīng)根據(jù)港口總體布局規(guī)劃，結(jié)合裝卸工藝要求，充分利用自然條件，遠近結(jié)合、合理布置港區(qū)的水域、陸域，并應(yīng)符合下列要求。① 裝卸作業(yè)對大氣環(huán)境產(chǎn)生較大污染的貨種的泊位，應(yīng)布置在港區(qū)常風向的下風側(cè)；裝卸作業(yè)對水環(huán)境產(chǎn)生嚴重污染的貨種的泊位，應(yīng)布置在港區(qū)的下游岸段，并應(yīng)注意水流流向的影響。 ② 順岸式碼頭的前沿線位置，宜利用天然水深沿水流方向及自然地形等高線布置。并應(yīng)考慮碼頭建成后對防洪、水流改變、河床沖淤變化及岸坡穩(wěn)定的影響。碼頭前應(yīng)有可供船舶運轉(zhuǎn)的水域。③ 港區(qū)陸域平面布置和豎向設(shè)計，應(yīng)根據(jù)裝卸工藝方案，港區(qū)自然條件，安全、衛(wèi)生、環(huán)保、防洪、拆遷、土石方工程量和節(jié)約用地等因素合理確定，并應(yīng)與城市規(guī)劃和建港的外部條件相協(xié)調(diào)。（4）港口水域包括碼頭前停泊水域、回旋水域、進港航道和錨地等，可根據(jù)具體情況組合設(shè)置或單獨設(shè)置。（5）改建、擴建港區(qū)的總平面布置，應(yīng)與原有港區(qū)相協(xié)調(diào)，充分、合理地利用原有設(shè)施，并應(yīng)考慮減少建設(shè)過程中對原有港區(qū)生產(chǎn)的影響。第 12 頁 共 165 頁4.2 高程及水深的確定4.2.1 設(shè)計水位及水位差4.2.1.1 設(shè)計高水位根據(jù)《河港工程設(shè)計規(guī)范》 （GB 50192-93）第 4.4.3 條和表 4.4.3-1，對受淹損失為一類的平原河流碼頭，碼頭設(shè)計高水位重現(xiàn)期為 50 年，則出現(xiàn)頻率為 2%的洪水位即為設(shè)計高水位，由表 2-1 查得：設(shè)計高水位取 20.68m。4.2.1.2 設(shè)計低水位根據(jù)《河港工程總體設(shè)計規(guī)范》 （送審稿）第 4.4.3 條和表 4.4.3，對設(shè)計船型噸級為 2000DWT＞1000DWT 的碼頭，碼頭設(shè)計低水位的多年歷時保證率應(yīng)不小于 98%，現(xiàn)擬取 98%，則由表 2-2 查得：設(shè)計低水位取 4.92m。4.2.1.3 校核高水位校核高水位同設(shè)計高水位，取 20.68m。4.2.1.4 校核低水位校核低水位同設(shè)計低水位，取 4.92m。4.2.1.5 設(shè)計水位差設(shè)計水位差 為設(shè)計高水位減去設(shè)計低水位，即：H?=20.68-4.92=15.76 (m)4.2.2 碼頭前沿設(shè)計高程根據(jù)《河港工程設(shè)計規(guī)范》 （GB 50192-93）第 4.4.1 條和第 4.4.2 條，碼頭前沿設(shè)計高程 應(yīng)考慮碼頭的重要性、淹沒影響、河流特性、地形、地質(zhì)、裝卸工藝等因素，SH并結(jié)合碼頭布置及型式、前后方高程的銜接、工程投資及防洪措施等條件，綜合分析確定。碼頭前沿設(shè)計高程應(yīng)為設(shè)計高水位加超高。超高值宜取 0.1~0.5m,現(xiàn)擬取0.32m。則碼頭前沿設(shè)計高程為：= 20.68+0.32=21.00（m ）SH4.2.3 碼頭前沿設(shè)計水深根據(jù)《河港工程設(shè)計規(guī)范》 （GB 50192-93）第 4.4.4 條，碼頭前沿設(shè)計水深應(yīng)保證營運期內(nèi)設(shè)計船型在滿載吃水情況下安全?？亢脱b卸作業(yè)。其值可按下式計算：（4-ZTDm???第 13 頁 共 165 頁1）式中： ——碼頭前沿設(shè)計水深（m） ；D——設(shè)計船型滿載吃水（m） ，由表 3-2 得：載重量為 2000DWT 的船型滿載T吃水為 2.7m；——龍骨下最小富裕深度（m） ，可按《河港工程設(shè)計規(guī)范 》 （GB 50192-Z93）表 4.4.4 確定：擬建星子港港區(qū)碼頭前沿河床底質(zhì)為土質(zhì)，設(shè)計船型載貨量 2000 [500，3000]（DWT ） ，則由表中查得 =0.30m；?Z——其它富裕深度（m） ，根據(jù)《河港工程設(shè)計規(guī)范 》 （GB 50192-93）第Z?4.4.4.2 條，其值可按下式計算：（4-123ZZ????2）——碼頭前沿水域的波浪高度（m） ，參考《海港總平面設(shè)計規(guī)范 》 （JTJ 211-1Z?99）第 4.3.5 條，其值可按下式計算：（4-14%ZKH???3）當計算結(jié)果為負值時，取 =0；1——系數(shù)，橫浪取 0.5；K——碼頭前允許停泊的波高（m） ，波列累積頻率為 4%的波高，根據(jù)當?shù)夭?%H浪和港口條件確定，其值通常小于 1.0m，擬取 0.5m；——船舶因配載不均勻而增加的船尾吃水值（m ） ，散貨船和油輪碼頭可取2Z?0.10~0.15m，雜貨船可不計。擬建星子港港區(qū)為件雜貨碼頭、集裝箱碼頭和鋼鐵碼頭，則可不考慮此項，即 =0；2Z?——碼頭前沿可能發(fā)生回淤時的備淤富裕深度（m ） ，根據(jù)回淤強度、維護挖3Z?泥間隔期內(nèi)的淤積量確定，且不得小于挖泥船的一次最小挖泥厚度，其值一般不小于 0.2m，現(xiàn)擬取 0.2m。綜上得：第 14 頁 共 165 頁（m ） 取10.5.30.5Z??????10Z??(m).2?（m）.7.mD即碼頭前沿設(shè)計水深為 3.2m。4.2.4 碼頭前沿水底高程碼頭前沿水底高程 為碼頭設(shè)計低水位減去碼頭前沿設(shè)計水深，即為：DH= （m ）4.9231.7??4.2.5 碼頭面縱橫排水坡度設(shè)計碼頭面的縱橫排水坡度，可根據(jù)星子港擬建港區(qū)的自然條件和使用要求確定。參考《港口圖集》 （交通部水運規(guī)劃設(shè)計院編，1960 年，北京） ，具體擬定如下：碼頭前沿作業(yè)地帶，縱向、橫向按同一排水坡度設(shè)計（下同） ，擬取 1%；堆場內(nèi)擬取 1%；倉庫內(nèi)擬取 0.5%；停車場內(nèi)擬取 0.5%；倉庫前制動地帶擬取 1%；道路擬取 2%。4.3 泊位數(shù)及泊位利用率4.3.1 泊位數(shù) 4.3.1.1 件雜貨碼頭、鋼鐵碼頭根據(jù)《河港工程設(shè)計規(guī)范》 （GB 50192-93）第 3.7 節(jié)有：泊位數(shù)目應(yīng)根據(jù)年吞吐量、泊位貨種和船型等因素按下式計算：（4-ntQNP?4）式中： ——根據(jù)貨物類別確定的年吞吐量（t） ，根據(jù)表 3-1 得：件雜貨碼頭年吞吐nQ量為 14× t ，鋼鐵碼頭年吞吐量為 15× t ；040——泊位數(shù)目；N——泊位的年通過能力（t） ，根據(jù)《河港工程設(shè)計規(guī)范 》 （GB 50192-93）第tP3.7.2 條，其值應(yīng)按下式計算：第 15 頁 共 165 頁（4-1tsP???5）——當貨種單一且船型也單一時， 取為 1；?——與 相對應(yīng)的泊位年通過能力（t） ，根據(jù)《 河港工程設(shè)計規(guī)范》 （GB sP50192-93）第 3.7.3 條，其值可按下列公式計算：（4-yszfBdsTGPtK???=6）（4-ztp?7） ——某一類船舶單船的實際載貨量（t） ，根據(jù)《 河港裝卸工藝設(shè)計手冊》 （交G通部二航院編，1982 年版）第六章第一節(jié)第一條查得：件貨船實際載重量為船舶額定載重量的 80%~90%，擬取 85%，即：G=2000×85%=1700（ t）鋼鐵船可按件貨船計，實際載重量擬取船舶額定載重量的 90%，即：G=2000×90%=1800（ t）——裝、卸一艘該類船舶所需的純裝、卸時間；zt——船時效率（t/h）,按貨種、船型、設(shè)計能力、作業(yè)線數(shù)和營運管理等因素p綜合分析確定，一般情況下船時效率取決于同時裝船或卸船的機械臺數(shù)及相應(yīng)的臺時效率。件雜貨碼頭、鋼鐵碼頭一般均采用一臺門機作業(yè)，門機臺時效率依《河港裝卸工藝設(shè)計手冊》 （交通部二航院編，1982 年版）表 3-4，件雜貨擬取 50t/臺時，鋼鐵擬取 60t/臺時，則船時效率分別為：第 16 頁 共 165 頁件雜貨碼頭： =50×1=50 （t/h）p鋼鐵碼頭： =60×1=60 （t/h）——該類型船舶裝卸輔助與技術(shù)作業(yè)時間之總和（h） ，內(nèi)河船舶可取ft0.75~2.5h,擬取 1.5h；——晝夜泊位非生產(chǎn)時間之和(h)，三班制可取 4.5~6h，擬取 6h；st——晝夜法定工作小時數(shù)(h)，根據(jù)工作班次確定：三班制取 24h；d——泊位年營運天數(shù)(d)，取 330d；yT——港口生產(chǎn)不平衡系數(shù)，根據(jù)《河港工程設(shè)計規(guī)范》 （GB 50192-93）第 3.7.4BK條，當資料不足時可按表 3.7.4－2 選用 值，件雜貨碼頭擬取 1.51，鋼BK鐵碼頭擬取 1.55.綜上，將件雜貨碼頭、鋼鐵碼頭的泊位數(shù)計算過程和結(jié)果列于表 4-1：表 4-1 件雜貨碼頭、鋼鐵碼頭泊位數(shù)計算表碼頭類型nQ（t）?G（t）p（t/h）zt（h）f（h）st（h）d（h）yT（d）BK（t）sP（t） N件雜貨14×4101 1700 50 34 1.5 6 24 330 1.51188381.46188381.460.74鋼鐵15×4101 1800 60 30 1.5 6 24 330 1.55218986.18188381.460.68由上表可得：件雜貨碼頭計算泊位數(shù)為 ，取 ；0.74N?1鋼鐵碼頭計算泊位數(shù)為 ，取 .684.3.2 泊位利用率第 17 頁 共 165 頁根據(jù)《河港裝卸工藝設(shè)計手冊》 （交通部二航院編，1982 年版）第六章第一節(jié)第二條，泊位利用率可按下式計算：（4-cwnKN?13）式中： ——泊位利用率；cK——計算泊位數(shù)；wn——取用泊位數(shù)。cN根據(jù)公式（4-13）算得的泊位利用率需滿足合理泊位利用率的要求，否則應(yīng)設(shè)法予以調(diào)整。各專用碼頭的合理泊位利用率確定如下：（1）件雜貨碼頭：根據(jù)《河港工程設(shè)計規(guī)范》 （GB 50192-93）第 3.7.6 條和表3.7.6，件雜貨碼頭的合理泊位利用率范圍為 0.60~0.75.（2）鋼鐵碼頭：因鋼鐵可按件貨計，則鋼鐵碼頭的合理泊位利用率范圍與件雜貨碼頭的相同，為 0.60~0.75.綜上所述，將件雜貨碼頭、鋼鐵碼頭、集裝箱碼頭的泊位利用率計算過程和結(jié)果列于表 4-2：表 4-2 件雜貨碼頭、鋼鐵碼頭、集裝箱碼頭泊位利用率計算表碼頭類型計算泊位數(shù) cwn取用泊位數(shù) cwN泊位利用率 cK合理泊位利用率范圍是否滿足合理泊位利用率要求件雜貨 0.74 1 0.74 0.60~0.75 是鋼鐵 0.68 1 0.68 0.60~0.75 是注：由上表算得的集裝箱碼頭的泊位利用率 與 4.3.1.2 條中假定的泊位利用率 非常接近，在誤差0.58cK? 0.59??范圍內(nèi)，說明該假定是成立的，計算結(jié)果無錯。4.4 庫場面積4.4.1 件雜貨碼頭、鋼鐵碼頭根據(jù)《河港工程設(shè)計規(guī)范》 （GB 50192-93）第 3.7.8 條，倉庫、堆場的總面積，應(yīng)按下式計算：第 18 頁 共 165 頁(4-14) kEAqK?=式中： ——倉庫、堆場的總面積（ ） ；A2m——單位有效面積的貨物堆存量（t/ ） ，根據(jù) 《河港工程設(shè)計規(guī)范》 （GB q 250192-93）表 3.7.12，雜貨可取 0.7~1.0 t/ ，擬取 0.8 t/ ；鋼材可2m2取 3.0~6.0 t/ ，擬取 4.0 t/ ；2m2——倉庫、堆場總面積利用率，為有效面積占總面積的百分比（%） 。根據(jù)kK《河港工程設(shè)計規(guī)范》 （GB 50192-93）表 3.7.13，一般批量件雜貨倉庫可取 0.55~0.65，擬取 0.65；鋼鐵堆場可取 0.65~0.75，擬取 0.70；——倉庫、堆場容量（t） ，根據(jù)《河港工程設(shè)計規(guī)范 》 （GB 50192-93）第E3.7.7 條，其值應(yīng)按下式計算：(4-15)nBKrdcykQEtT?=——根據(jù)貨物類別確定的年吞吐量（t） ，根據(jù)表 3-1 得：件雜貨碼頭年吞吐nQ量為 14× t ，鋼鐵碼頭年吞吐量為 15× t ；040——倉庫、堆場不平衡系數(shù)，由于沒有查到相應(yīng)的規(guī)范，所以取與港口生BK產(chǎn)不平衡系數(shù)相等的值，即件雜貨取 1.51，鋼鐵取 1.55；——貨物最大入庫、入場的百分比（%） ，根據(jù)《河港裝卸工藝設(shè)計手冊》r（交通部二航院編，1982 年版）表 6-9，對于聯(lián)運貨，件雜貨取95%，鋼鐵取 95%；——倉庫、堆場年營運天數(shù)（d）,可取 350~365d，擬取 360d；ykT——貨物在倉庫、堆場的平均堆存期（d） ，根據(jù)《河港工程設(shè)計規(guī)范》ct（GB 50192-93）第 3.7.10 條和表 3.7.10，一般件雜貨庫場可取5~9d，擬取 7d； 鋼鐵堆場可取 7~10d，擬取 8d。綜上，將件雜貨碼頭、鋼鐵碼頭的庫場面積計算過程和結(jié)果列于表 4-3：表 4-3 件雜貨碼頭、鋼鐵碼頭庫場面積計算表第 19 頁 共 165 頁碼頭類型q（t/ ）2mkKBKrnQ（t） ykT（d） dct（d） E（t） A（ ）2m件雜貨0.8 0.65 1.51 95% 14× 0360 7 3905.03 7509.67鋼鐵 4.0 0.70 1.55 95% 15× 4360 8 4908.33 1752.984.5 總平面布置4.5.1 水域布置4.5.1.1 碼頭前停泊水域尺度根據(jù)《河港工程設(shè)計規(guī)范》 （GB 50192-93）第 4.2.1 條和表 4.2.1，碼頭前停泊水域（如圖 4.1 所示） ，不應(yīng)占用主航道，其寬度應(yīng)為設(shè)計船型寬度加富裕寬度或設(shè)計并靠船舶的總寬度加富裕寬度之和，對于載貨量大于 300t 的設(shè)計船型，碼頭前停泊水域的富裕寬度可取 1.0~1.5B（B 為設(shè)計船型寬度） ，現(xiàn)擬取 1.5B。本次設(shè)計時，考慮碼頭前無并靠系泊的船舶，則碼頭前停泊水域的寬度為：B+1.5B=2.5B=2.5×16.2=40.5（m） 一圖 4.1 碼頭前停泊水域?qū)挾仁疽鈭D4.5.1.2 回旋水域尺度根據(jù)《河港工程設(shè)計規(guī)范》 （GB 50192-93）第 4.2.3 條有：單船回旋水域沿水流方向的長度（如圖 4.2 所示） ，不宜小于單船長度的 2.5 倍，當流速大于 1.5m/s 時，水域長度可適當加大，但不應(yīng)大于單船長度的 4 倍?？紤]到汛期時碼頭前沿流速可能大于 1.5m/s，所以擬取回旋水域沿水流方向的長度為 4L，即?。?L=4×90=360（m）回旋水域沿垂直水流方向的寬度（如圖 4.2 所示）不宜小于單船長度的 1.5 倍；當船舶為單舵時，水域?qū)挾炔粦?yīng)小于其長度的 2.5 倍。本次設(shè)計船型按單舵設(shè)計，則回旋水域沿垂直水流方向的寬度擬取 2.5L，即?。旱?20 頁 共 165 頁2.5L=2.5×90=225（m）L=流 向流 向L=（a）順流抵港 （b）離港下駛圖 4.2 碼頭前回旋水域尺度示意圖4.5.1.3 錨位面積根據(jù)星子港實際資料，確定錨地系泊方式為拋錨系泊。根據(jù)《河港工程設(shè)計規(guī)范》 （GB 50192-93）附錄 A 第 A.1.1 條，拋錨系泊每錨位面積（如圖 4.3 所示）可按下式計算：（4-mSa?=20） 式中： ——錨位面積（ ） ；mA2——錨位沿水流方向長度（m） ；S——錨位寬度（m） 。a錨位的長度和寬度，可按《河港工程設(shè)計規(guī)范》 （GB 50192-93）附錄 A 表 A.1.1選用。根據(jù)星子港實際資料，擬建碼頭處于受風浪影響較小的河段，當大型駁船船首拋錨雙駁并排停泊時， 可取 ， 可取 ，當錨地水深、流速較大時S1.6~20La4.0~5B取大值。因擬設(shè)星子港錨地流速較大，所以擬取 ， 。2SL?4.a綜上得：（m）2.0.9180S??（m）4567a（ ）18.32mA即拋錨系泊每錨位面積為 13122 。2第 21 頁 共 165 頁Sa一圖 4.3 拋錨系泊錨位示意圖4.5.1.4 進港航道根據(jù)《河港工程設(shè)計規(guī)范》 （GB 50192-93）第 4.5 節(jié)，當碼頭前沿停泊水域緊鄰主航道時，勿需設(shè)專用的進港航道。因星子港擬建新港區(qū)碼頭前沿線布置與主航道相鄰（在下一條中有具體說明） ，所以不用設(shè)置專用的進港航道。4.5.2 陸域布置4.5.2.1 泊位布置（1）根據(jù)星子港的實際情況，在港區(qū)布置時，采用順岸式直立碼頭，并將件雜貨泊位、鋼鐵泊位和集裝箱泊位共 3 個泊位沿同一碼頭前沿線連續(xù)布置。（2）碼頭前沿線的布置應(yīng)根據(jù)碼頭前沿水底高程確定，碼頭前沿水底高程已求得為 1.72m，但為了考慮遠景規(guī)劃，增加在設(shè)計低水位下碼頭前沿的水深，以滿足?？扛笮痛暗囊?，經(jīng)綜合分析后將碼頭前沿線布置在-2m 等高線左右，對碼頭前沿采取適當?shù)墓こ檀胧┘右哉{(diào)整，如采用拋石棱體護腳等。（3）在《星子縣規(guī)劃碼頭地形圖》上可看出，當鄱陽湖水位從設(shè)計低水位升高到設(shè)計高水位時，有大約 150~200m 不等寬度的湖岸灘地被淹沒。如果采用滿堂式碼頭則需施打大量高樁或者回填大量土石方，碼頭的投資巨大，不符合河港碼頭的經(jīng)濟適用性要求?，F(xiàn)擬布置成引橋順岸式碼頭，即用引橋?qū)⑼缚盏捻槹洞a頭平臺與岸連接起來，引橋長度初步擬定為 200m，三個泊位總共布置兩座引橋，分別布置在碼頭平臺的靠端部一側(cè)。4.5.2.2 泊位長度及碼頭岸線長度根據(jù)《河港工程設(shè)計規(guī)范》 （GB 50192-93）第 4.3.1 條和表 4.3.1，直力式碼頭的泊位長度和碼頭岸線長度（如圖 4.4 所示） ，應(yīng)滿足船舶安全靠離、系纜和裝卸作業(yè)要第 22 頁 共 165 頁求。 0.5dL.05dLm（ 端 部 ） （ 中 間 ）（ 端 部 ）b（ 中 間 ）圖 4.4 連續(xù)布置多個泊位的泊位長度及其占用的碼頭岸線長度在同一前沿線連續(xù)布置多個泊位的泊位長度及其占用的碼頭岸線長度列表計算如下：表 4-4 泊位長度與泊位占用的碼頭岸線長度 m泊位類型 泊位長度 bL占用的碼頭岸線長度 L端部泊位 1.5d?0.8.5d??中間泊位注： 值為富裕長度，一般取 0.1~0.15 ，星子港新建港區(qū)碼頭前沿水流流速有可能大于 2.0m/s， 值可適當加大，dL擬取 0.20 ； 為設(shè)計船型的長度，為 90m。L碼頭同一前沿線連續(xù)布置 3 個泊位，碼頭泊位總長度應(yīng)為各泊位的泊位長度之和。計算泊位總長度時，按兩個端部泊位和一個中間泊位計，則碼頭泊位總長度為：2(1.5)()bLdL???340929???27（m）34碼頭同一前沿線連續(xù)布置 3 個泊位，碼頭岸線總長度應(yīng)為各泊位占用的碼頭岸線第 23 頁 共 165 頁長度之和?？紤]到在進行裝卸船作業(yè)時，裝卸船機械的最大吊幅要能達到停泊在下游端部泊位上的設(shè)計船型的船尾，則下游端部泊位所占用的碼頭岸線長度應(yīng)以中間泊位計，即在計算碼頭岸線總長度時，按一個端部泊位和兩個中間泊位計，則碼頭岸線總長度為： (0.8.5)2()mLdL????2?0895.29???24?（m）7取 =297m。mL則碼頭平臺的長度可確定為 297m?？紤]到集裝箱裝卸橋的軌距較大（ 16m） ，因此初擬碼頭平臺的寬度為 25m。4.5.2.3 倉庫、堆場實際布置尺寸及面積根據(jù)以上所算出的各專用碼頭的庫場面積、碼頭的泊位及岸線長度，并結(jié)合星子港擬建港區(qū)的實際情況，現(xiàn)擬定各專用碼頭倉庫、堆場的實際尺寸及面積，其結(jié)果列于表 4-5：表 4-5 各專用碼頭的倉庫、堆場實際布置尺寸及面積碼頭類型 庫場面積計算面積（ ）2m實際布置尺寸 （ ）?數(shù)量（個） 實際取用面積 （ ）2m堆場 — 36×98 1 3528倉庫 — 24×90 3 6480件雜貨∑ 7509.67 — 4 10008堆場 1752.98 36×98 1 3528鋼鐵∑ 1752.98 — 1 3528整個港區(qū) ∑∑ 17513.78 — 11 307174.5.2.4 進港道路、港內(nèi)道路的布置（1）進港道路根據(jù)《河港工程設(shè)計規(guī)范》 （GB 50192-93）附錄 E 表 E-1 有：第 24 頁 共 165 頁因為星子港擬建新港區(qū)的年平均日雙向汽車交通量（輛）擬定為：22 輛/h×24 h=528 輛∈[200,2000] 輛則由表確定進港道路等級為三級，又因為港區(qū)處于平原微丘地區(qū)，所以確定有關(guān)參數(shù)如下：① 計算行車速度：擬取 60km/h；② 車行道路面寬度：擬取 7m；③ 路基寬度：擬取 8.5m。（2）港內(nèi)道路根據(jù)《河港工程設(shè)計規(guī)范》 （GB 50192-93）附錄 E 表 E-2，擬定港內(nèi)道路的主要技術(shù)指標如下：① 計算行車速度：擬取 15km/h；② 路面寬度：因集裝箱拖掛車的尺寸較一般牽引車或叉車的為大，所以集裝箱港區(qū)主干道擬取 15m，次干道擬取 10m，支道擬取 4.5m；考慮到與集裝箱港區(qū)協(xié)調(diào)布置，件雜貨港區(qū)和鋼鐵港區(qū)主干道也擬取 15m,次干道擬取 10m，支道擬取 4.5 m；③ 最小圓曲線半徑：擬取 20 m；④ 交叉口路面內(nèi)緣最小轉(zhuǎn)彎半徑：行使集裝箱拖掛車擬取 15m，因受場地條件限制，可減少 3m，即取 12m，行使載重 4~8t 牽引車帶平板車擬取 12m；⑤ 引橋?qū)挾龋焊鶕?jù)港區(qū)車流量的要求，引橋按雙車道設(shè)計，引橋路面寬度擬取10m，兩邊各留 0.5m 寬的護肩，則引橋總寬度為 11m。引橋與裝卸平臺連接處局部拓寬，拓寬的倒角距離擬取 4m。另外，根據(jù)《河港工程設(shè)計規(guī)范》 （GB 50192-93）表 4.10.4，擬定港內(nèi)道路邊緣至建筑物、構(gòu)筑物的凈距如下：相鄰建筑物面向道路一側(cè)有出入口，但不通行機動車輛時取 4m；有汽車出入口時取 6m；至貨堆邊緣最小凈距取 1.5m；至圍墻邊緣最小凈距取 1.0m。4.5.2.5 其他主要輔助生產(chǎn)建筑物及港區(qū)內(nèi)的生活福利設(shè)施根據(jù)《河港工程設(shè)計規(guī)范》 （GB 50192-93）第 4.8.1 條，其他主要輔助生產(chǎn)建筑物及港區(qū)內(nèi)的生活福利設(shè)施宜布置在陸域后方的輔助區(qū)，使用功能相近的輔助建筑、生活福利設(shè)施宜集中組合布置。其具體布置及相關(guān)尺寸見總平面布置圖。第 25 頁 共 165 頁5 裝卸工藝設(shè)計裝卸工藝是港口碼頭的基本生產(chǎn)工藝，是港口生產(chǎn)活動的基礎(chǔ)。合理的裝卸工藝，是港口碼頭增大通過能力，提高裝卸效率，降低裝卸成本，加速車船周轉(zhuǎn)，縮短貨運期限，提高貨運質(zhì)量，減輕勞動強度和改善勞動條件的重要物質(zhì)基礎(chǔ)和技術(shù)條件。因此，設(shè)計出技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、安全可靠的裝卸工藝流程,來完成港口一定的貨物吞吐任務(wù)，是提高港口經(jīng)濟效益和社會效益的重要途徑。5.1 設(shè)計原則（1）裝卸工藝設(shè)計方案應(yīng)根據(jù)年貨物吞吐量、貨種、流向、車型、船型、集疏運