防城港集装箱码头项目可行性研究报告摘要防城港是我国沿海12个主枢纽港之一，是我国重要的铁矿石、建材及煤炭等重要战略物资的中转基地。
本次设计按照设计任务书所提出的具体要求，严格遵守《港口与航道工程规范》的各项规定，对防城港集装箱码头1号工程进行设计。
根据该港区自然依据和发展前景，通过对本码头相关地质情况进行分析并结合各种码头形式的优缺点，码头的安全、经济、适用性等多方面的比较，确定本码头采用重力式沉箱结构。
在设计中，根据设计任务书首先进行总平面布置，分为陆域和水域两部分。
陆域部分主要是根据重力式码头总平面布置原则来确定码头泊位长度、码头前沿及陆域高程、集装箱堆场以及拆装箱库场的面积；水域部分则是确定码头前沿停泊水域尺度、回旋水域尺度以及航道设计尺度。
然后在此基础上绘制码头总平面布置图。
在结构设计中，根据码头前沿水深以及规范要求初步确定了沉箱的外形尺寸，在考虑了地基基床抗滑与抗倾后，确定了沉箱的前仓与后仓填石高度。
按照永久作用、可变作用、偶然作用列出了码头荷载的各项标准值，并在此基础上进一步进行了稳定性验算和承载力验算，并对前面板与前底板进行了配筋计算和抗裂验算，最后进行了沉箱的浮游稳定性验算，最终完成整个工程设计。
1目录第一章设计背景 (1)1.1工程概述 (1)1.2设计原则 (1)1.3设计依据 (1)1.4设计任务 (3)第二章设计资料 (4)2.1安全等级 (4)2.2地形条件 (4)2.3气象条件 (4)2.3.1气温 (4)2.3.2降水 (5)2.3.3雾况 (6)2.3.4风况 (6)2.4水文条件 (7)2.4.1潮位 (7)2.4.2潮流 (8)2.4.3波浪 (9)2.4.4冰凌 (11)2.5地质条件 (11)2.5.1地层 (11)2.5.2各层土主要物理力学指标及持力层选择 (13)2.6地形、地貌及泥沙运动 (13)2.6.1地形地貌 (13)2.6.2泥沙运动 (14)2.7地震条件 (15)2.8荷载条件 (15)2.8.1码头面荷载 (15)2.8.2材料重度标准值 (16)2.9施工条件 (16)第三章设计成果 (17)3.1总体设计成果 (17)3.2结构方案成果 (17)3.3施工图设计成果 (17)3.4关键性技术要求 (18)3.5设计成果评价 (18)第四章总平面设计 (19)4.1工程规模 (19)4.2布置原则 (19)4.3设计船型 (20)34.4作业条件 (20)4.5总体尺度 (21)4.5.1码头泊位长度 (21)4.5.2码头横向宽度 (21)4.5.3码头前沿高程 (24)4.5.4码头前沿停泊水域尺度 (24)4.5.5码头前船舶回旋水域尺度 (25)4.5.6陆域设计高程 (25)4.5.7航道设计尺度 (25)4.6工艺设计 (27)4.6.1装卸工艺 (27)4.6.2缓冲设备 (28)4.6.3系船设备 (28)4.6.4附属设备 (29)第五章结构选型 (30)5.1结构型式 (30)5.2构造设计 (31)5.2.1外形尺寸 (31)5.2.2隔墙设置 (31)5.2.3箱内填料 (31)5.2.4构件尺寸 (31)5.2.5地基基础 (33)5.2.6墙身胸墙 (35)5.2.7墙后回填 (35)5.2.8其他构造 (35)5.3作用分析 (36)5.3.1永久作用 (36)5.3.2可变作用 (55)5.3.3偶然作用 (75)5.3.4码头荷载标准值汇总 (75)第六章结构计算 (77)6.1稳定性验算 (77)6.1.1作用效应组合 (77)6.1.2抗滑稳定性验算 (77)6.1.3抗倾稳定性验算 (82)6.1.4基床承载力验算 (83)6.1.5地基承载力验算 (87)6.2构件设计 (89)6.2.1计算图式 (89)6.2.2作用效应组合 (91)6.2.3内力计算 (91)6.2.4承载力与抗裂验算 (106)56.2.5沉箱浮游稳定验算 (120)第一章设计背景1.1工程概述防城港是我国沿海地区的12个主枢纽港口之一，是西部的第一大港，也是我国重要的铁矿石、建材以及煤炭等重要战略物资的中转基地。
港口现有的码头泊位为36个，其中万吨级以上的深水泊位有22个。
其拥有20万吨级矿石码头和西部地区唯一的专业集装箱码头等一批现代化大型港口设施设备，可建万吨级以上泊位200多个。
防城港已开通至香港、海防、新加坡、釜山、东京的多条国际集装箱航线，与80多个国家和地区的220多个港口通航。
1.2设计原则（一）总体设计应符合国家、地方经济发展规划和总体部署，遵循国家和行业有关工程建设法规、政策和规定。
（二）结合国情，采用成熟的技术、设备和材料，使工程设计安全可靠、使用方便、工程量少、总造价低、施工进度快，获得较好的经济效益和社会效益。
（三）注重工程区域生态环境保护，不占用土地，方便管理，节省投资。
1.3设计依据1.设计任务书2.有关规范[1] 中华人民共和国行业标准.海港总平面设计规范（JTJ211-99）1[2] 中华人民共和国行业标准.港口工程荷载规范（JTS144-1-2010）[3] 中华人民共和国行业标准.港口工程荷载规范（JTJ215-98）[4] 中华人民共和国行业标准.海港水文规范（JTJ213-98）[5] 中华人民共和国行业标准.重力式码头设计与施工规范（JTS167-2-2009）[6] 中华人民共和国行业标准.防波堤设计与施工规范（JTJ298-98）[7] 中华人民共和国行业标准.港口工程混凝土结构设计规范（JTJ267-98）[8] 中华人民共和国行业标准.港口工程地基规范（JTS147-1-2010）[9] 中华人民共和国行业标准.水运工程抗震设计规范（JTJ225-98）[10] 中华人民共和国行业标准.码头附属设施技术规范（JTJ297-2001）[11] 中华人民共和国行业标准.建筑结构静力计算手册[12] 中华人民共和国行业标准.海港集装箱码头设计船型标准（JTS 165-2-2009）[13] 中华人民共和国行业标准.港口及航道护岸工程设计与施工规范（JTJ300-2000）[14] 中华人民共和国行业标准.海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范（JTJ275-2000）[15] 中华人民共和国行业标准.港口工程环境保护设计规范（JTJ231-94）[16] 中华人民共和国行业标准.港口工程地质勘察规范（JTJ240-97）2[17] 中华人民共和国行业标准.港口工程质量检验评定标准（JTJ221-98）[18] 交通部第一航务工程勘查设计院.海港工程设计手册（上册）[19] 交通部第一航务工程勘查设计院.海港工程设计手册（中册）[20] 交通部第一航务工程勘查设计院.海港工程设计手册（下册）3.设计参考书[1]《港口平面布置与规划》[2]《港工建筑物》[3]《土力学》1.4设计任务本次毕业设计，拟建一集装箱码头。
根据自然条件和相关规范，设计码头尺寸、船型、堆场面积，以满足吞吐量要求。
34 第二章 设计资料2.1安全等级码头结构安全等级为Ⅱ级，结构重要性系数0.10=γ。
2.2地形条件防城港位于我国南海北部湾，广西境内防城湾内。
地理坐标为北纬7321' ，东经02108' ，距离北海62nmile ，距湛江港294nmile ，距广州519nmile ，距海口174nmile ，距香港476nmile ，距越南海防港151nmile 。
2.3气象条件本港属于亚热带气候，季风明显。
港区无长期气象观测资料，现港区气象观测站建于1991年5月，观测年限短，不足以反映港区的气象情况，考虑建港的需要，现采用港区西南约16km 的白龙尾气象站观测资料，该站位于白龙尾半岛南端海边，地理坐标为东经31108' ，北纬0321' ，观测场海拔高度为28.6m ，据分析，对于港区的气象情况有良好的代表性。
根据1968年～1982年实测资料统计：2.3.1气温年平均气温为22.3C ，月平均最高气温28.4C （出现在7月），极端最高气温为35.4C （出现在1976年9月19日），月平均最低气温为14.2C （出现在1月），极端最低气温2.8C （出现在1977年1月31日）。
各月平均气温见表2-1。
表2-1 各月平均气温表2.3.2降水年平均降水量为2362.6mm，年最大降水量为3111.9mm（出现在1973年），年最小降水量为1745.6mm（出现在1974年）。
降水大都集中在6～9月，该4个月的降水量占全年降水量的71%，其中尤以8月份降水量为集中，达528.7mm。
而11月至翌年3月，该5个月的降水量只占全年降水量的6.4%，其中以2月份降水量最少，仅有23.9mm。
各月平均降水量见表2-2。
一旦最大降水量为337.9mm（出现在1980年9月3日），日降水量≥25mm 的日数平均为27天。
2.3.3雾况雾天较少，平均每年为10.9天，最多23天，最少4天。
雾气一般发生在冬末春初之间的清晨及夜晚，浓度较薄，晨雾一般维持2～3小时，日出雾气消散。
2.3.4风况本港区属季风性地区，冬季多偏北风，夏季多偏南风，春秋季风是南北风系转换季节。
全年常风向为NNE，其频率为30.5%，次常风向为SSW，其频率为8.4%。
强风向为E，该向最大风速为36ms，次强风风向为NNE，其最大风速为27ms。
港内有群山环绕，风力不大，多年平均风速为5 ms，强风风速一般为20 ms。
各向最大风速，平均风速和频率见表2-3。
本区为台风频繁活动地区，平均每年约受1次台风或热带低压影响，台风袭击时，风力可达12级以上，常伴有暴雨或大暴雨。
表2-3 各向最大风速、平均风速和频率2.4水文条件 2.4.1潮位防城港所处地区的潮汐属正规全日潮。
平均每月有36.5个潮，其中约有6天出现2个高潮和低潮。
防城港的验潮站建于1976年，位于1号泊位西侧，坐标为北纬1321' ，东经02108' ，为井筒式自记验潮仪。
据防城港1976～2005年实测潮位资料统计，其潮位特征值如下（理论深度基准面起算，以下同）：最高潮位 5.54m(出现在1986年7月22日) 平均高潮位 3.67m平均潮位 2.27m平均低潮位 1.12m最低潮位-0.29m（出现在1991年11月1日）最大潮差 5.39m平均潮差 2.55m设计水位：工程设计潮位据2004年和2005年潮位资料分析：设计高水位 4.64m设计低水位0.30m据1976～2005年的年极值潮位资料分析计算：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）施工水位： 2.20m2.4.2潮流防城港的海流主要有潮流和防城河流以及风浪流共同影响构成。