广西防城港 20000 吨级件杂货码头设计第 1 页 共 84 页第一章总论最近，港城一体化的发展，密切了港城关系世界上大多数港口城市都十分重视港口的发展，并制定以港兴城的发展战略，鼓励和扶持港口的发展，港城关系更加密切港口已经成为这些城市不可分割的重要组成部分和新经济增长点 我国城市现有的许多港口的规模已经跟不上城市的发展脚步，本次设计的广西防城港就是因为港口泊位少，泊位吨级不能满足大吨位、超大吨位船舶的进港要求为了更好的促使城市的经济发展，广西防城港进行扩建，在原有码头的基础上拟建万吨级泊位几个，主要有件杂货码头、散货码头、集装箱码头、金属码头、粮食码头等等本次设计的主要内容包含：自然条件分析，总平面布置，装卸工艺的选定，两个码头结构方案的选定及比选，工程概预算，推荐方案的结构计算等等根据营运资料和船型资料的分析，确定拟建 20000 吨件杂货码头一个，含 4 个泊位；散货码头一个，含一个泊位；集装箱码头一个，含一个泊位确定了码头及泊位后，对码头的总平面布置进行了水域和陆域两部分的计算和布置码头泊位采用连续布置，并根据货种的不同来进行上下风向的泊位布置。
并根据营运资料，进行了码头后方仓库及堆场面积的计算和布置同时根据设计规范计算确定了码头面高程，前沿设计水深，航道宽，回旋水域，锚地等装卸工艺的确定主要包括：工艺流程的设计，机械设备选型，机械数量的确定，装卸工人和机械司机人数的确定，主要经济指标的确定在机械设备选型上，不要的装卸船机械选定为起重量为 10 吨的门座起重机，轨距选用 10.5m，水平搬运机械主要选定为叉式装卸车，每条作业线上配备两台库场拆码垛几装卸机械选定为桥式起重机和移动式起重机接下来进行结构方案的选定及比选根据码头的结构形式分类主要有重力式、板桩式和高桩式码头结构型式的选用主要取决于使用要求与自然条件（特别是地质条件） 就地质条件而言，结构型式必须和地质条件相适应，否则会增加造价，甚至产生过大的位移或沉降，影响码头的正常使用在基岩、砂砾、和硬粘土低级条件较好的区域可选用重力式码头，并利用其自重抗滑和抗倾，抗衡船撞击和其它外力的作用；在中等密实的地基，埋深适宜的区域且下部无较坚硬的持力土层时，采用板桩码头；广西防城港 20000 吨级件杂货码头设计第 2 页 共 84 页在淤泥等软基上软土层较厚情况下则广泛采用高桩码头在外海深水开敞式码头中，基本采用钢桩做基础的高桩或钢管桩导管式码头。
为适应波浪和风浪大且方向多变的情况，已由单一固定方向的高桩码头发展为二个和多方向的平面布置的型式在深水油码头和液化散矿码头更有单点系泊码头，以适应风、浪、流的变化参考本次设计的防城港的地基条件，本设计选用重力式沉箱结构和重力式空心方块结构进行方案比选经过比选，把重力式沉箱结构作为推荐方案，把空心方块结构作为比较方案对沉箱码头结构进行了结构内力计算，主要有沉箱结构在各种荷载下各件承载能力极限状态和正常使用状态下的作用效应组合，面板和底板的内力计算和配筋广西防城港 20000 吨级件杂货码头设计第 3 页 共 84 页第二章第二章 自然条件自然条件2.12.1 工程建设地点工程建设地点拟建的防城港深水泊位码头位于防城港总体布局规划二区内，即东湾暗埠江口的南端，从 11#、12#泊位顺延建设2.22.2 自然条件自然条件2.2.1 地形、地貌防城港所在的防城湾，三面丘陵环抱，湾口朝南，口门宽约 10.4km，由于受地质构造影响及海水长期浸蚀，陆域两翼突出，东为企沙半岛，西为白龙尾半岛，湾内有东北－－西南走向的渔漫岛将防城湾分成外湾、内湾两部分，水域呈“丫”型白龙尾半岛与渔漫岛之间形成内湾，水域面积约 40km2，渔漫岛与企沙半岛之间形成外湾，水域面积约 120km2。
防城港深水泊位码头在防城港总体布局规划二区内建设，从 12#泊位末端往南延伸建设岸线西面接现已动工兴建的五万吨级进港航道，并与该航道平行岸线以东（后方）为退潮时浅露的沙滩2.2.2 工程地质1）、地质特征概述防城港深水泊位工程地质钻探共布置 283 个钻孔，据钻探揭示，场地岩土层由第四系人工堆积层（Qml）、第四系海陆交互沉积层（Qmc）、第四系残积层（Qel）（包括人工炸礁碎渣）、侏罗系基岩（J）组成2）、港区地质分层及物理力学指标按从上到下层序描述如下：① 第四系人工堆积层（Qml）：多为碎石，混淤泥、砂土等，为挖泥船卸土，成分为泥岩、泥质砂岩等，已软化，呈松散状进出港航道以东区域地表零星有分布，通常上覆薄层浮泥按《疏浚岩土分类标准》 （JTJ/T320－96）表 4.2.3 划分，该层岩土类别定为 11 级② 第四系海陆交互沉积层（Qmc）：广西防城港 20000 吨级件杂货码头设计第 4 页 共 84 页按岩性可分为淤泥、粘土、砂土、碎石土四种类型，分别描述如下：（1）淤泥：部分混砂土，呈灰黑色，流塑～软塑状标准贯入试验实测锤击数1～5 击，平均 1.8 击分布广，场地各区域均有揭示，以进出港航道及以东区域分布较多，局部以透镜体分布于砂土层中。
该层岩土类别定为 2 级顶面高程 3.5m，平均厚度 3.7m2）粘土：呈黄色、紫红色，以软塑状为主，局部呈流塑或可塑状标准贯入试验实测锤击数 1～9 击，平均 4.1 击常以透镜体产出该层岩土类别定为 4 级平均厚度 5.2m3）砂土：部分混淤泥、贝壳或卵砾石等，以灰白色为主，其次为灰黑色，多呈松散状，局部呈稍密或中密状标准贯入试验实测锤击数 1～14 击，平均 7.1 击平均粒径 d50=0.45mm，不均匀系数 CU=8,曲率系数 Cc=0.89，属中等均匀性土分布广，场地各区域均有揭示，局部以透镜体分布于淤泥层中该层岩土类别定为 8 级平均厚度 2.9m4）碎石土：为卵、砾石，成分为砂岩、石英，磨圆度高，通常混砂土，局部混粘土，多呈密实状，部分呈稍密或中密状标准贯入试验实测锤击数 19～32 击，平均23.4 击平均粒径 d50=8.1mm，不均匀系数 CU=83,曲率系数 Cc=0.84，属不均匀性土多分布于（Qmc）底部该层岩土类别定为 13 级平均厚度 2.3m③ 第四系残积层（Qel）：按岩性可分为粘土和碎石土两种类型，分别描述如下：（1）粘土：紫红色或黄色，以可塑状为主，局部呈软塑状。
该层岩土类别定为 4级平均厚度 3.8m2）碎石土：为碎石，包括风化碎石和人工炸礁碎渣成分为泥岩、泥质砂岩及砂岩等，人工炸礁碎渣层多呈松散状，其余呈中密～密实状该层岩土类别定为 12 级平均厚度 2.1m④ 侏罗系基岩（J）：岩性有泥岩、泥质砂岩、粉砂岩和砂岩根据岩石极限抗压强度划分，除砂岩为硬质岩外，其余为软质岩根据风化程度划分强风化层和中风化层综合岩性、工程特性，把基岩分为三层，即三种岩土类别：（1）强风化泥岩：紫红色，结构大部分破坏，钻进快，岩芯手感软，手可掰开，用锹镐可挖掘标贯击数小于 50 击该层分布范围小，厚度较薄，通常分布于基岩上层该层岩土类别定为 14 级平均厚度3.3m广西防城港 20000 吨级件杂货码头设计第 5 页 共 84 页（2）强风化泥质砂岩、粉砂岩、砂岩和中风化泥岩、泥质砂岩、粉砂岩按风化特征分述如下：a 强风化泥质砂岩、粉砂岩、砂岩：结构大部分破坏，风化裂隙很发育，岩体破碎，钻进稍不平稳，岩芯易散碎，多呈碎石状，用镐可挖掘，但较困难标贯击数大于 50击b 中风化泥岩：岩体完整，钻进平稳，岩芯呈长柱状，手感较软，手用力可折断标贯击数大于 50 击天然抗压强度 0.1～1.0MPa,平均 0.38MPa。
平均厚度 2.9mc 中风化泥质砂岩、粉砂岩：结构部分破坏，裂隙稍发育，部分岩体较完整，钻进平稳，岩芯多呈柱状，较硬，用力互击方可击断饱和抗压强度 1～22.5MPa,平均10.0MPa平均厚度 4m该层岩土类别定为 15 级3）中风化砂岩：结构部分破坏，裂隙稍发育，部分岩体较完整，钻进平稳，进尺较慢，岩芯多呈块状，部分呈柱状，坚硬，不易击碎饱和抗压强度 16.3～89.1MPa,平均 41.4MPa该层岩土类别定为 16 级各土岩层物理力学指标见下表其中把 Qmc（粘土）与 Qel（粘土） 、Qmc（碎石土）与 Qel（碎石土）合并统计表 2—1 各土层物理力学指标钻孔桩土的密度标准值粘聚力标准值内摩擦角标准值水下休止角压缩模量标准值基床摩擦系数承载力容许值极限端阻力标准值极限侧阻力标准值指参标 数土岩层 名称及编号g/cm3kPaMPakPakPakPa淤泥1.626.132.72.274713粘土2.0612.2519.39.3311345砂土1.90135313312050碎石土2.10340.4400140基岩①2.300.4535090②－12.440.5500840基岩②②－22.440.58001200基岩③2.410.615003000注：②－1 包括：强风化泥质砂岩、粉砂岩、砂岩和中风化泥岩； ②－2 包括：中风化泥质砂岩、粉砂岩。
广西防城港 20000 吨级件杂货码头设计第 6 页 共 84 页2.2.3 水文据防城港 1976～1991 年实测潮位资料统计，其潮位特征值如下（以理论深度基准面起算，下同）：最高潮位 5.54m （1986.7.22）最低潮位 -0.29m （1990.11.12）平均潮位 2.27m平均高潮位 3.67m平均低潮位 1.12m最大潮差 5.39m平均潮差 2.55m根据 1986、1989、1990 年潮位资料统计分析：设计高水位：4.64m （潮峰累积频率 10％）设计低水位：0.30m （潮谷累积频率 90％）据 1979 年～1991 年的最高最低潮位系列进行分析得：极端高水位：5.69m （重现期为 50 年一遇）极端低水位：-0.73m （重现期为 50 年一遇）2.2.4 波浪本港无长期波浪观测资料，港址 E－N－W 向为陆域所环抱，该向波浪是小风区所生成的，其浪不大唯有 SSW－S－SSE 方向，向北部湾海域敞开，外海波浪在高潮时可以越过浅滩传至港区，因此，本港区主要受该向波浪影响设计波浪要素，其重现期按 50 年一遇，根据南京水利科学研究院 2001 年 10 月的《防城港水域波浪计算》 ，设计高水位时的主波要素为：SW 向：H1％=2.57m，T=7.4s2.2.5 地震根据《建筑抗震设计规范》 （GB50011－2001）附录 A 资料，防城港属 6 度抗震设防烈度、设计地震第一组，地震动峰值加速度值为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s。
广西防城港 20000 吨级件杂货码头设计第 7 页 共 84 页第第三三章章 货货运运量量和和船船型型3.1 船型资料表表 3 3——1 1 船型尺度表船型尺度表船型吨级DWT船长(米)船宽(米)型深(米)满载吃水(米)杂货150001622213.39.8杂货200001752414.410.4集装箱和多用途300002173018.910.7集装箱和多用途500002943521.813.3集装箱400002703321.212.5散货300001902614.610.8散货500002303217.512.7散货700002533519.313.8广西防城港 20000 吨级件杂货码头设计第 8 页 共 84 页3.2 吞吐量资料表 3—1 吞吐量一览表出口进口 货种吞吐量小计外贸内贸小计外贸内贸合计（万吨）1370122095027015011040钢铁（万吨）255520155水泥、化肥（万吨）454545粮食（万吨）551010452025非金属矿石（万吨）900900700200金属矿石（万吨）20020015050集装。