某扩建码头可行性报告

时间:2020-11-25 11:33:50 手机站 来源:网友投稿

第一章 概述

1.1设计依据

⑴投资发展部设计委托书;

⑵规划研究院总体规划(送审稿);

⑶勘察设计院某专用泊位预可行性研究报告;

⑷某码头扩建工程预可行性研究报告审查会议纪要。

1.2设计内容

根据委托,我院承担码头扩建工程工可设计,包括总平面布置、水工结构、给排水、消防、 电气及设备,并对工程投资进行初步估算。

1.3主要结论

1.3.1码头扩建工程的建设是十分必要的

码头扩建工程的建设是缓解港口通过能力不足的需要;码头扩建工程的建设是解决泊位偏小 的需要;码头扩建工程的建设是满足港口吞吐量增长的需要。

1.3.2码头扩建工程的建设在技术上是可行的

该港配套设施齐全,水、电、通信等设施完备,铁路、公路等交通运输网络四通八达,为码 头扩建工程的建设提供良好的外部协作条件;本地区有着成熟的设计、施工经验,具有一批有着 丰富的建设和管理经验的专业人员,为码头扩建工程的建设提供了技术保障。因此,码头扩建工 程在技术上是可行的。

1.3.3码头扩建工程的建设在经济上是合理的

经估算,本工程总投资方案一约 24462万元,方案二约34225万元。

1.4主要经济技术指标

主要经济技术指标见下表

主要技术经济指标一览表

厅q

项 目

单位

万案一

万案一

1

设计代表船型

万吨级

5

3.5

2

泊位数

1

2

3

码头长度

m

275

440

4

形成陆域

2 m

li

49170

78760

1.5方案推荐 门 l| n

本工程推荐方案一。

第二章 港口现状及建设的必要性

2.1港口现状

2.1.1概述

位于我国沿海中部,具有海域宽敞、掩护条件良好、终年不冻、淤积少等优良条件;是我国 铁路、公路及内河航运等多种运输通道的结合部,又是我国苏、鲁、皖、豫、浙及中西部地区能 源外运及外贸运输的重要口岸,在沿海港口群体中占有重要地位。目前已成为具有运输组织管理、 中转换装、装卸储存、多式联运、通信信息及生产、生活服务等基本功能的大型综合性港口。

截至2004年底,该港共有泊位 个,岸线总长度为 m,其中生产性泊位 个

(含 个待泊泊位),非生产性泊位 个。除煤炭、散粮、木材、集装箱和液体化工品等专业

泊位外,其余泊位基本上为 2万吨级以下的通用散、杂货泊位。泊位组成具有大中小配套、专用

泊位与通用泊位并举的特点。

2.1.4港口泊位营运现状

1999年至2004年间,全港完成吞吐量稳步上升,吞吐量数据显示,港口通过能力存在较大缺 口。

专业化泊位的运营状况 J

经过对各专业码头的分析, **专用泊位能力已得到了充分发挥; **专用泊位正在达到设计通

过能力;**专用泊位的能力尚没有得到充分的发挥。

通用泊位的运营状况

截至2004年底,共有生产性泊位 个(包括 个待泊泊位)。随着市场经济竞争日趋激烈及

管理机制的改变,除功能很难转换的专用泊位外,其它泊位均已变成通用泊位,装卸货种已无明 显的分工。1997年至2004年通用泊位的能力与吞吐量的关系详见表。

通用泊位能力与吞吐量的关系 单位:万吨

、泊位

年代\

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

从上表可以看出从1997年开始通用泊位的吞吐量就超过了设计能力, 2004年能力不足的I可题

已很突出,按照近几年的散杂货增长趋势,现有通用泊位将无法适应吞吐量增长的需求。

2.1.5港口现状分析

综合以上现状分析,全港除个别专业化泊位刚刚投产,或综合通过能力正在达产夕

全港的总吞吐能力特别是散杂货的通过能力已处于超负荷运营状态,需要改扩建或新建以

增加通过能力,适应吞吐量的发展要求。

目前没有专业化的客运码头,这与综合性港口的功能定位不相称,需要建设专业化的客运

码头。

现有的集装箱码头通过能力不能满足港口集装箱吞吐量增长的需要。

目前仅有的 座液体化工品专用码头,作业货种主要考虑为甲、乙类危险品货种,靠泊吨

级为DWT,由于位于规划的集装箱作业港区,将来要搬迁。

目前没有专业化的焦炭装卸泊位,现有的焦炭装船作业方式容易导致货损严重,影响出口

产品的质量。

目前没有专业化的散化肥卸船泊位,利用已有散杂货泊位作业,泊位吨级小、卸船作业

效率低,影响港口的竞争力。

目前没有专业化的氧化铝卸船泊位,利用已有散杂货泊位作业,泊位吨级小、卸船作业效

率低、对环境的影响较大。

目前没有 万吨级以上的大型矿石专业化泊位,港口矿石接卸能力的进一步发展受到影

响。

部分泊位或设备由于使用年限较长、技术状况无法适应生产发展要求、装卸效率低,急需

进行技术改造。

2.2建设的必要性

2.2.1码头扩建工程的建设是缓解港口通过能力不足的需要

1999年至2004年,全港完成吞吐量稳步上升。现有生产泊位综合通过能力仅 万吨,2003

年全港完成吞吐量已经超过设计通过能力 万吨左右,因此港口通过能力存在较大缺口,需要启

动码头扩建工程的建设以缓解这一矛盾。

2.2.2码头扩建工程的建设是解决泊位偏小的需要

2.2.3码头扩建工程的建设是满足港口吞吐量增长的需要

经过近十几年建设和发展,港口能力得到增长较快,现有生产泊位综合通过能力为 万吨,

但港口货物吞吐量在总量水平上呈稳步上升态势, 2003年全港完成吞吐量已达 万吨。根据预测,

2005年吞吐量为 万吨,预测的吞吐量与泊位实际安排的吞吐量缺口将达 万吨,因此码头扩

建工程的建设是满足港口 口吞吐量增长的要求 。

第三章 设计船型及建设规模

3.1设计船型

设计船型

载重量

DWT

船型主尺度(m

备注

船长

型宽

满载吃水

3.5万吨级散货船

35000

190

30.5

11.2

5万吨级散货船

50000

225

34

13.0

本工程为专业散装水泥码头,设计停靠

50000吨级散、杂货通用船舶。设计代表船型详见表。

设计代表船型

3.2建设规模

本工程拟建设一座 50000吨级散、杂货通用泊位,码头长 275m (方案一),440m (方案二)

后方形成的陆域为生产、生活辅助区,总面积为 4.9万m2 (方案一),7.87 m2 (方案二)。

第四章 自然条件

4.1港区地理位置

4.2气象条件

气温

累年平均气温 :15.0 C

极端最高气温: 38.0 C (2002年7月15日)

极端最低气温:—11.9 C (1970年1月5日)

各月平均气温介于1.5?27.4 C之间,其中8月最高,1月最低。各月平均最高气温 29.9 C、

平均最低气温-1.4 C。

1970-2003 年温度统计(C)

月份

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

平均

1.5

2.9

7.1

13.4

19.3

1

23.5

27.1

27.4

23.9

18.3

11.0

4.5

平均最高

4.0

6.5

10.6

15.8

21.7

26.0

29.9

28.8

25.5

20.3

13.9

7.1

平均最低

-1.4

-0.0

4.8

11.5

16.7

21.9

24.9

25.8

22.3

16.0

8.0

2.2

最高

15.3

21.0

24.2

32.5

35.5

36.5

38.0

36.4

33.8

28.8

25.7

19.4

最低

-11.9

-9.1

-5.1

0.3

8.6

12.7

17.4

16.9

12.2

4.3

-4.5

-9.2

累年年平均降水量: 895.1mm

年最大降水量:1380.7mm

年最小降水量:520.7mm

最大一日降水量:432.2mm(1985 年9月2日)

累年平均降水日:

> 1.0mm

62.4

> 10.0mm

24.1

> 25.0mm

8.8

> 50.0mm

3.4

.夫

风况

风频风速

根据海洋站1974-2003年定时实测风资料统计,本地区常风向为偏东向, ESE向出现频率为

11.43%, E向出现频率次之为 10.29%。强风向为偏北向,六级以上(含 6级)大风NNE向出现频 率为1.90%, N向出现频率次之为1.53%,详见分风向分级统计表。累年平均风速为 5.5m/s ,累年

最大风速30.0m/s(1997 年8月),风向为 E。

海洋站累年风速、风频率统计表

风向

N

NNE

NE

ENE

E

ESE

SE

SSE

平均风速

(m/s)

7.4

7.6

6.1

5.5

5.1

5.5

4.7

5.3

取大风速

(m/s)

频率(%)

29.7

7.0

27.0

8.1

25.0

6.7

26.3

6.1

30.0

10.3

26.0

11.4

25.0

6.8

22.0

6.5

风向

S

SSW

SW

WSW

W

WNW

NW

NNW

平均风速

(m/s)

4.7

4.7

4.4

5.3

4.6

4.7

5.1

6.5

取大风速

(m/s)

24.0

21.3

18.0

24.0

20.0

25.0

27.0

29.0

频率(%)

4.3

3.1

4.2

7.8

7.5

3.3

3.0

4.0

(2)大风日数

采用海洋站1982-2003年实测风日最大风速(10分钟平均)统计大于等于 7级风(? 13.9m/s )

年出现的日数62天,各月出现的日数见下表

累年各月7级(含7级)以上大风日数

Lj

月份

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

平均日数

(天)

6

5

5

5

5

4

4

4

4

6

7

7

62

地形风

港区紧靠着山北部,东面紧邻通畅的大海,西面为陆域,是一个受海岸和滨海地形共同作

用影响的港区。海陆表面昼夜热变化不同产生局部海陆风环流,夜间下层空气由陆域流向海面,

形成 “S'向夜间风。当外围天气系统吹偏“ S”向风,气流抬升,越过山顶后下沉流向海面时,

更加大了 “ S”向风力,在港区附近海面产生该地特有的地形风 ---持续的气流驻波,形成一个较

强的风带。地形风多发生在晴天夜间,风向主要为偏南风。

台风

i '

根据中央气象局编印的《西北太平洋台风路径 1949-1969》、上海台风研究所编印的 1970-

2002年《台风路径图》单行本的台风路径和海洋站实测风资料的普查, 1956-2002年的46年中对

有直接影响(A6级风)的台风计 46次,平均一年1次。从台风路径来看基本上是受台风边缘影 响。

寒潮

根据1966-2001年中央气象局编印的历史天气图和海洋站实测气温资料普查对 24小时内降温

达10 C以上的寒潮影响次数统计,达到该标准的寒潮约有 32次。受寒潮影响的时间在每年的 2-3

月和11-12月,87.5%以上过程伴有A7 级以上的大风,风向为 NNW-NE" 93.7%。

雾况

累年平均雾日共为18.4

累年平均雾日共为18.4天。一年中雾日主要出现在

3-6月共有10.9天,占年雾日的59%其

11月至翌年的

11月至翌年的2月共有5.9天,占年雾日的32% 8-10月基

筑龙网

中4月最多,为3.1天,另外出现在

本无雾。

湿度

累年平均相对湿度为 71%各月平均相对湿度介于 64-84她间,其中7月最高,12月最低,

一年中6?8月相对湿度较高,均值为 81% 11月至翌年1月相对湿度较低,均值为 65%累年最 小湿度为8%出现在2002年2月23日。

4.3水文

基面

本工程潮位、水深及高程基面均采用理论最低潮面(即为当地零点),当地各基面间的关系

见下图:

56黄海平均海平面

2.87m

理论最低潮面

4.3.2潮汐

潮汐性质

本地区潮汐和潮流运动受黄海旋转潮波系统控制,无潮点位于本海区东南方,港湾外属正规 半日潮海区,湾内属非正规半日潮海区,海湾内潮波呈驻波状。

M分潮据验潮站2003年1月1日至2004年1月31

M分潮

在本区的潮波运动中占有支配地位;( Hk1+H)1)/Hm2=0.26<0.5 ,属于半日潮性质,落潮历时大于涨 潮历时。

潮位特征值

据潮位站1997?2000年潮位观测资料统计,本港区潮位特征值如下:

多年最周周潮位6.48m(1997.8.19)

多年最周周潮位

6.48m(1997.8.19)

多年最低低潮位—0.38m(1999.2.3)平均海平面2.97m年平均高潮位4.84m年平均低潮位1.18m多年最大潮差6.11m多年最小潮差1.4m平均潮差3.69m

多年最低低潮位

—0.38m(1999.2.3)

平均海平面

2.97m

年平均高潮位

4.84m

年平均低潮位

1.18m

多年最大潮差

6.11m

多年最小潮差

1.4m

平均潮差

3.69m

设计潮位

由1995?2000年的潮位资料分级统计,获取本港区设计潮位如下:

设计高潮位 5.36m(高潮累积频率10% )

设计低潮位 0.45m(低潮累积频率90% )

采用潮位站1960?2003年实测潮位资料,利用极值 I型分布律推算得:

极端高潮位 6.70m ( 五十年一遇高潮位)

极端低潮位 —0.73m (五十年一遇低潮位)

(4)乘潮水位

根据2001?2003年实测潮位资料计算获得不同历时各累积频率的乘潮水位值详见表:

乘潮水位值表

频率

乘潮

90%

80%

70%

60%

50%

40%

30%

20%

10%

2小时

3.97

4.15

4.30

4.42

4.52

4.62

4.72

4.85

5.04

3小时

3.74

3.92

4.04

4.15

4.24

4.34

4.43

4.54

4.68

4.3.3波浪

(1)波况

根据海洋站1981-1997年观测资料统计结果表明,本地区以风浪为主,常波向为 NE向,出现

频率为21%大浪出现于 NNE NE向,占大浪总数80%海洋站各级各向波高(H4%)频率统计结果详 见表,波玫瑰图略。

海洋站各级各向波高(H4%)频率统计表

V\H4%(m)

\频率(%) 方向\

< 0.7

0.8-1.2

1.3-2.0

> 2.1

合计

\

N

5.505

0.978

0.755

0.102

7.340

NNE

6.654

4.218

2.830

0.503

14.206

NE

13.089

5.140

2.416

0.349

20.994

ENE

5.615

1.437

0.536

0.061

7.649 一

E

9.675

1.194

0.227

0.012

11.108

ESE

5.566

0.516

0.053

0.004

6.139 「

SE

0.004

0.004

SSE

S

SSW

SW

0.008

0.008

WSW

0.503

0.503

W

10.093

0.252

0.012

10.357 二

WNW

1.458

0.215

0.049

0.004

1.725

NW

0.710

0.304

0.089

0.016

1.121

NNW

0.532

0.483

0.280

0.020

1.315

C

17.531

17.531

合计

76.944

14.738

7.247

1.072

100.000

(2)设计波高

采用莆田法,计算得工程位置五十年一遇、不同方位的波要素见表。

4.3.4潮流

|'"1

湾内潮流运动为典型的驻波型,潮流段表现为涨潮西流和落潮东流,涨、落潮急流在中潮位 时出现,高低潮时流速趋最低值,并存在憩流时刻。流场平面形态上表现为湾口至湾底,潮流流 速沿程减小。

据1994年8月份实测潮流资料统计有:附近水域实测垂线流速、流向表。

设计波要素取值表

波要

波向

H% (m)

T(s)

L(m)

E

1.46

4.0

25.1

NE

1.58

4.2

27.3

N

1.27

3.8

21.8

NW

1.03

3.4

17.8

附近水域实测垂线流速、流向表

站位

涨潮

落潮

最大流速

(m/s)

流向

(° )

平均流速

(m/s)

最大流速

(m/s)

流向

(° )

平均流速

(m/s)

航道

0.39

324

0.21

0.20

155

0.15

4.4作业日数

船舶泊稳条件,取顺浪1.0m,横浪0.8m允许波高,允许风力取 6级的标准,综合考虑当地气

—me nc 由,

' zhulong.cQm

筑尤同

象、水文情况,全年可作业日数取 330天

影响本工程船舶作业日数表 表4-9

影响因素

天数

雾日

6天

雨日

9天

风日(浪日)

16天

其他因素

4天

35天

4.5泥沙和回淤

4.5.1泥沙

海湾东口海域由淤泥质浅滩构成,淤泥质天然重度 15.5?16.5kN/m3。总体水体含沙量的高低

主要取决于近岸破波对浅滩沉积物的掀沙作用的强弱,而潮流是造成悬浮泥沙运移的主要动力, 因此水体中含沙量在时间分布上变化具有明显的季节性,即冬半年的风浪作用频繁季节,为含沙 量的高值季节;夏半年的风浪静稳季节,则是含沙量的低值季节。近岸水体年平均含沙量一般均 在0.21?0.24kg/m 3左右,含沙量由西向东逐步减少。大堤的建成以后,内外泥沙交换由两口门双 向交换转变为单一东口门的交换,导致输沙量的减少,同时进出潮量和输沙量由湾口向湾顶方向 沿程变化,形成向湾内方向微淤的平稳态势,并很快达到相对平衡。

4.5.2泥沙回淤及估算

根据《港区自然环境观测分析》中的分析结果,通过东口门年净进入内港区水域的泥沙量约 为60万方,目前浅滩甚少淤积。淤泥质浅滩水域基本处于冲淤平衡状态,估算港池调头区年回淤 量为0.65m/a,停泊区年回淤量为 1.1m/a。

4.6地质

由于本工程尚没有地质资料,只能参考《某泊位水域地球物理探测研究报告》以及临近的散 化肥码头及氧化铝码头的工程地质勘察报告(可行性研究报告)。

4.6.1地质分层

据散化肥码头及氧化铝码头的工程地质勘察报告(可行性研究报告):场地浅部地层主要为 第四系松散堆积物,现由上至下分述如下:

(1) 全新统海相淤泥(Q。:灰色,土质均质细腻,局部夹粉砂及贝壳碎片,一般厚

度 13.70 ?16.40m。

(2) 全新统冲海相及海相沉积物( Qal-m):黄灰?灰色,土质极不均,厚度较小,但岩 性变化较大,以砂混粘土为主,少量为粘性土。在场区仅局部地段有揭露。

(3)上更新统冲洪积相沉积物( Qal-pl、Qm):灰黄色,上部为粘性土、铲,总部# 淤泥质粘土,灰色,流塑,上部土质不均,夹大量粉砂薄层,下部土质均质细腻,避y枭U!胡 45.64?-46.50m。下部为粉质粘土、粘土,总厚度一般大于 40.00m。

 哗 *1>3时叩!

(4)中、下更新统冲洪积相沉积物(Q-2

(4)中、下更新统冲洪积相沉积物(

Q-2al-pl )

:灰黄色,砂性土为主,

光少量粘性土层,

本次勘探未揭穿。

4.6.2岩土体工程地质特征

据勘探资料,场区勘探深度范围内地层上履为第四系松散堆积物,按其成因时代、成因

类型、岩性特征及其物理力学指标从上至下分为 10个工程地质层,其中①、④、⑩层视其岩

性差别又细分为6个亚层,各层工程地质特征自上而下分述如下:

-1淤泥(Q 4。:灰色,流塑。土质均质细腻,局部含少量粉砂小团块,底部含较多钙 核。该层分布厚而稳定,底板标高 -12.92?-19.19m,厚度8.20?16.40m。其物理力学指标

(平均值,下同):天然含水量 呻68.9%,天然密度p =1.61g/cm3,天然孔隙比e=1.872,塑性指

数Ip=28.1,液性指数I l=1.45,压缩系数a。" =2.34MPa1,压缩模量 ES0.1-0.2 =1.26MPa,直剪快剪 粘聚力G=13kPa,内摩擦角巾=0.0°,固结快剪粘聚力Cg=17kPa,内摩擦角巾g=5.0o ,容许承载力 f=35kPa。该层具有含水量高,孔隙比大,压缩性高,力学强度低等特性,工程地质条件差劣。

①-2粘土 (Q 4al-m):黄灰色,软塑。土质较均,含少量粉土。该层仅在 YM1孔有揭露。

其底板标高-14.22m,厚度1.30m。容许承载力f=130kPa。

①-3砂混粘土( Q 4al-m):褐灰色,密实。土质不均,含少量腐殖质,下部渐变为粉砂。

 该层仅在 YM1孔有揭露,顶板标高 -14.22m,厚度2.30m。其物理力学指标 :w=19.0%, p

=2.09g/cm 3, e=0.529 , I p=7.2, I i =0.38 ,aD.1-0.2 =0.15MPa- ,Es0.1-0.2 =13.20MPa, C=31kPa,巾 =23.0°。容许承载力 f=200kPa。

①-4淤泥质粘土( Q 4al-m):灰色,流塑。土质较均匀,夹较多粉砂薄层。该层仅在 YM1

孔有揭露,顶板标高 -16.52m,厚度1.90m。其物理力学指标 :w=42.9%, p =1.81g/cm3,

e=1.163 , I p=20.4, I i =1.02。容许承载力 f=80kPa。

粉质粘土(局部为粉土)(Q 3al-pl ):黄灰色,软塑?可塑。土质较均匀,砂质含量较高,

含少量铁镒浸染。该层分布较稳定,顶板标高 -18.42?-19.19m,厚度0.90?2.55m。其物理力学

指标:w=28.9%, p =1.95g/cm3, e=0.799 , Ip=11.8, 11 =0.72 , ay =0.24MPa-1, ES0.1-0.2 =7.42MPa, C=35kPa ,巾=18.4°, Cg=30kPa ,巾g=20.3° ,标准贯入试验击数 N=24.0击。容许承载力 f =200kPa。

③细砂(Q 3al-pl ):灰黄色,稍密。分选性较差。该层分布不均,仅在数 I i=1.45,压缩 系数a0.1-0.2 =2.34MPa1,压缩模量 或"=1.26MPa,直剪快剪粘聚力 C=13kPa,内摩擦角巾=0.0 °, 固结快剪粘聚力 Cg=17kPa,内摩擦角巾g=5.0° ,容许承载力f=35kPa。该层具有含水量高,孔 隙比大,压缩性高,力学强度低等特性,工程地质条件差劣。

①-2粘土 (Q 4al-m):黄灰色,软塑。土质较均,含少量粉土。该层仅在 YM1孔有揭露。

其底板标高-14.22m,厚度1.30m。容许承载力f=130kPa。

①-3砂混粘土( Q 4al-m):褐灰色,密实。土质不均,含少量腐殖质,下部渐变为粉砂。

 该层仅在 YM1孔有揭露,顶板标高 -14.22m,厚度2.30m。其物理力学指标 :w=19.0%, p

=2.09g/cm 3, e=0.529 , I p=7.2, 11 =0.38 ,30.1-0.2 =0.15MPa- ,ES0.1-0.2 =13.20MPa, C=31kPa,巾 =23.0°。容许承载力 f=200kPa。

①-4淤泥质粘土( Q 4al-m):灰色,流塑。土质较均匀,夹较多粉砂薄层。该层仅在 YM1

孔有揭露,顶板标高 -16.52m,厚度1.90m。其物理力学指标 :w=42.9%, p =1.81g/cm3,

e=1.163 , I p=20.4, I i =1.02。容许承载力 f=80kPa。

②粉质粘土(局部为粉土)(Q 3al-pl ):黄灰色,软塑?可塑。土质较均匀,砂质含量较高,

含少量铁镒浸染。该层分布较稳定,顶板标高 -18.42?-19.19m,厚度0.90?2.55m。其物理力学

指标:w=28.9%, p =1.95g/cm3, e=0.799 , Ip=11.8, 11 =0.72 , a。" =0.24MPa-1, ES0.1-0.2 =7.42MPa, C=35kPa ,巾=18.4°, Cg=30kPa ,巾g=20.3o ,标准贯入试验击数 N=24.0击。容许承载力 f =200kPa。

细砂(Q严1 ):灰黄色,稍密。分选性较差。该层分布不均,仅在 SM3 SM4孔有揭露,

顶板标高-19.69?-19.82m,厚度 0.50?0.95m。其物理力学指标 :w=26.4%, p =1.93g/cm3,

e=0.768 , a0.1-0.2 =0.22MPa1, ES0.1-0.2 =9.53MPa, C=26kPa ,巾=23.0 °, N=14.0 击。容许承载力

f=160kPa。

-1粉土(Qa1-p1 ):灰黄色,湿,密实。土质较均匀,含少量铁镒浸染。该层仅在 YM1孔有揭

露,顶板标高-19.72m ,厚度 2.90m。其物理力学指标 :w =20.8%, p =2.05g/cm 3, e=0.592 ,

I p=7.3, 11 =0.63 , a0.1-0.2 =0.18MPa1, ES0.1-0.2 =8.94MPa, G=21kPa,巾=24.1 0, N=14.0 击。容许承 载力 f=200kPa。

-2粉质粘土(局部为粘土)(Q 3a1-P1 ):灰黄色,可塑。土质较均匀,含铁镒质浸染,局部

夹粉土及粉砂薄层,偶见钙核。该层分布稳定,顶板标高 -18.42?-20.64m,厚度5.15?7.40m。

其物理力学指标 :w =24.8%, p =2.02g/cm 3, e=0.685 , Ip=15.3 , 11 =0.32 , 80.1-0.2 =0.24MPa1,

ES0.1-0.2 =7.34MPa, C=59kPa,巾=18.9°, Cg=55kPa ,巾 g=21.1 0 , N=11.8 击。容许承载力 f=280kPa。

粉砂(Qa1-p1 ):灰黄色,饱和,中密。分选性较好,主要矿物成分为石英、长石等。该层 分布稳定,顶板标高-25.47?-28.72m,厚度0.90?4.40m。N=21.7击。容许承载力 f=210kPa。

淤泥质粘土( Qm):灰色,流塑。上部夹大量粉砂薄层,具水平状层理,下部土质较均。

该层分布厚而稳定,顶板标高 -28.19?-29.87m,厚度15.90?17.45m。其物理力学指标:w=50.8%,

p =1.74g/cm3, e=1.360 , I p=27.6, 11 =0.80 ,a0.1-0.2 =0.45MPa-1 ,Es0.1-0.2 =5.65MPa, C=46kPa, $

.一. - I I I

=5.2°, Cg=54kPa ,巾 g=10.8° N=6.8 击。容许承载力 f=70kPa。

粉质粘土(局部粘土)( Qa1-p1 ):灰黄色,可塑?硬塑。土质较均,含铁镒质浸染及结核,

夹粉土及粉砂薄层,偶含钙核及强风化片麻岩碎石。该层分布稳定,顶板标高 -45.64?-46.50m,

3

厚度 3.50 ?11.70m。其物理力学指标 :w=23.1%, p =2.05g/cm , e=0.641 , Ip=15.9, 11 =0.23 , a0.1-0.2 =0.14MPa-1, ES0.1-0.2 =13.0MPa, C=75kPa,巾=21.6°, Og=86kPa ,巾 g=24.0° N=22.7 击。容 许承载力f=320kPa。

细砂(局部粉砂)(Q-2a1-p1 ):灰黄间灰白色,密实。分选性好,含少量石英质细砾,主要 矿物成分为石英、长石等。该层分布较稳定,顶板标高 -49.63?-57.62m,厚度1.10?4.50m。

 N=39.0击。容许承载力f=300kPa。

粉质粘土( Q-2a1-p1 ):灰黄间灰白色,可塑?硬塑。土质较均匀,砂质含量较高,含较多铁

镒浸染及结核。该层分布稳定,顶板标高 -53.52?-60.42m,厚度2.30?6.30m。其物理力学指标:

w=24.5% , p =2.04g/cm 3 , e=0.674 , Ip=15.7, I 1 =0.25 , auq =0.12MPa1, ES0.1-0.2 =14.5MPa,

C=73kPa, 4 =22.0°, Cg=63kPa ,巾 g=22.8 0 , N=20.5 击。容许承载力 f=280kPa。

-i细砂(局部粉砂)(Q-2al-pl ):灰白间灰黄色,密实。分选性好,含少量石英质细砾,主 要矿物成分为石英、长石等。该层分布稳定,但厚度较薄,顶板标高 -57.70?-63.32m,厚度

0.80 ?2.70m。N=36.3 击。容许承载力 f=280kPa。

⑩-2砾砂(。侦-“):灰白间灰黄色,密实。分选性较差,含大量石英质细砾及强风化片麻岩 碎石,局部为粉砂及细砂,主要矿物成分为石英、长石等。该层分布稳定,在散化肥码头段未揭 穿,顶板标高-59.39?-64.92m,本次揭露最大厚度 4.90m。

 N=66.0击。容许承载力f=500kPa。

⑩-3粉质粘土( Q-2al-pl ):灰黄间灰白色,可塑?硬塑。土质不均匀,砂质量较高,局部 为粉土。该层分布稳定,主要在氧化铝码头段有揭露,本次勘探未揭穿,揭露最大厚度 1.05m

其物理力学指标:w=17.5%, p =2.10g/cm 3, e=0.522 , I p=11.4, Il =0.31 , a0.i-0.2 =0.15MPa1, ES0.1-0.2 =10.20MPa, G=90kPa, $ =22.2°, N=67.5 击。容许承载力 f=310kPa。

3.1.6地震

港口区域内无活动性断裂,历史上也未曾发生过强烈破坏性地震,区域稳定性较好。根据 《中国地震烈度区划图》(2001),本区地震烈度为 7度,地震动峰值加速度 0.1g,建筑物可按

此标准设防。

第五章 装卸工艺

5.1设计原则

⑴装卸工艺系统应高效、安全、可靠,选用技术先进、运行可靠、能耗低,对环境污染影响 小,综合效果好的装卸运输机械设备。

⑵装卸工艺系统应功能完备、操作环节少,各环节衔接可靠,生产能力协调适应。

⑶为便于装卸机械的维修、保养和管理,应尽可能减少和统一机型。

5.2设计依据

5.2.1货运量

年设计通过能力为:320万吨(方案一) 430 万吨(方案二)。

5.2.2

本工程的设计代表船型见表

设计代表船型

设计船型

载重量

DWT

船型主尺度(m

备注

船长

型宽

满载吃水

3.5万吨级散货船

35000

190

30.5

11.2

5万吨级散货船

50000

225

34

13.0

5.2.3设计规范

海港总平面设计规范(JTJ211-99)

5.3主要技术参数

⑴泊位数:

5万吨级散货泊位1座(方案一)

3.5万吨级散货泊位2座(方案二)

⑵泊位年作业天数 330 天

⑶堆场年作业天数 360 天

⑷码头、堆场作业班制⑸港口生产不平衡系数3

⑷码头、堆场作业班制

⑸港口生产不平衡系数

3

1.3

班制

5.4装卸工艺

5.4.1装卸工艺方案

⑴根据码头扩建的工程规模、货运量以及国内外类似工程的成功经验,确定码头前沿装卸船 作业采用MQ253酬斗式门座起重机,轨距为 10.5m。

⑵堆场作业

堆场作业方式和装卸机械的选择主要根据进场货种运输方式来确定。根据设计的货种主要是 散杂货,一般采用全程网络成组运输,因此在堆场上采用轮胎式起重机或叉式装卸车。

⑶火车装卸线作业

本港区货物集疏运方式主要有 3种,即铁路、公路、水路,而铁路的集疏运量约占 60%考虑

到集疏运的需要,在码头扩建的泊位布置了铁路线。本次设计堆场装车作业均采用轮胎式起重机 装卸火车的作业方案。 ... "

⑷水平运输

水平运输采用牵引车、平板车运输作业方式。

5.5工艺流程

船一场、库

船一抓斗式门座式起重机一牵引车、平板车一轮胎式起重机或叉式装卸车一堆场、 仓库

—一轮胎式起重机一牵引车、平板一轮胎式起重机<

T火车

<—叉式装卸车一牵引车、平板一轮胎式起重机—-

<—叉式装卸车一火车

JTJ211-99 )》,码头泊位年通过能力可按下式估算:5.6

JTJ211-99 )》,码头泊位年通过能力可按下式估算:

根据交通部《海港总平面设计规范(

TG

tz tf

td t td

tz G p

式中Pt——泊位年通过能力(t);

T——年日历天数,取 365天;

G——设计船型的实际载货量(t);

tz——装卸一艘设计船型所需的时间(h);

P——设计船时效率,取 416.7t/h ;

td 昼夜作业小时数,取 24h;

t 昼夜非生产时间之和(h);

——泊位利用率,取 0.60 ;

3),方案二为430万

3),方案二为430万

经计算,码头年综合通过能力方案一为 320万吨(散货与杂货比例为 7:

吨(散货与杂货比例为7: 3)。

, zhulon^.carn

-配备人数 项目,数量(人)

-配备人数 项目,

数量(人)

万案一

万案一

装卸工人

108

130

司机

90

108

合计

198

238

5.8装卸工人及司机

装卸工人按作业线配置,司机按专人专机配置。其装卸工及司机人员数详见。

5.9主要经济指标

见表

厅"

设备名称

型号及规格

单位

配置数量

备注

万案一

万案一

1

门座式起重机

Q=25t,轨距=10.5m

5

6

2

牵引车

牵引力4.5t

10

12

3

平板车

20t

40

48

4

轮胎式起重机

Q=25t

5

6

5

叉式装卸车

Q=6t 门

5

6

5.7装卸机械设备的配备

为完成设计吞吐量,并保证码头作业的正常进行,装卸机械设备按装卸工艺流程与开工作业 线及后方集疏运量、集疏运方式进行配备,其装卸机械设备详见表

装卸机械设备的配置表

里、

经济指标表

厅"

项目

单位

旦 里

备注

万案一

万案一

万案一

万案一

1

设计年通过能力

万吨

320

430

2

泊位数

1

2

5万吨级

3.5万吨级

3

装卸工、司机

198

238

4

装卸设备总投资

万元

4000

4800

第六章 总平面布置

6.1总平面布置原则

⑴与港口总体规划相适应,充分考虑港区运量不断增长的态势,适当留有发展余地。

⑵与老港区规划布局相协调,充分考虑港口现状,适应港口营运与管理的要求。

⑶遵循可持续发展的原则,远近结合,以适应港区生产与发展的需要。

⑷采用先进、实用的新技术,合理组织交通,适应老港区快速发展的要求。⑸遵循国家有关环境保护的规范、规定和要求,采取有效措施减少对周围的影响和污染。6.2港区高程设计(本地零点)

⑷采用先进、实用的新技术,合理组织交通,适应老港区快速发展的要求。

⑸遵循国家有关环境保护的规范、规定和要求,采取有效措施减少对周围的影响和污染。

6.2港区高程设计(本地零点)

6.2.1设计潮位

⑴设计高潮位

⑵设计低潮位

⑶极端高潮位

⑷极端低潮位

5.36m

0.45m

6.70m

(高潮累积频率10%!位)

(低潮累积频率90%!位)

(五十年一遇)

-0.73m (五十年一遇)

6.2.2码头面高程设计

根据《海港总平面设计规范(JTJ211-99)》,码头面高程设计按下式计算:

E HWL H

e —码头面高程(m

HWL——设计高水位(m>

h —超高值(m

E =5.36+1.5=6.86 (n)

取 7.00m。

6.2.3码头前沿设计泥面

根据《海港总平面设计规范(JTJ211-99)》,码头前沿设计水深应保证设计船型在设计低水 位和满载吃水的情况下安全停靠的要求。

设计船型在设计低水位时满载吃水的安全水深:

D T Z1 Z2 Z3 Z4

式中:D——码头前沿设计水深;

T——设计船型满载吃水, 3.5万吨级取11.2m, 5万吨级取13.0m;

Z1 龙骨下最小富裕深度,取 0.40m;

乙——波浪富裕深度, 乙=0.5 1.5-0.4=0.35m

Z3——船舶配载不均匀而增加的船尾吃水,取 0.15m;

Z4——备淤深度,取 0.50m。

经计算: D=12.6m (3.5万吨级)

D=14.4m (5 万吨级)

3.5万吨级码头前沿设计泥面高程 =0.45-12.6=-12.15

, 取

,

筑龙网5万吨级码头前沿设计泥面高程 =0.45-14.4=-13.95

筑龙网

取-14.0

6.3总体布局

6.3.1码头前沿线的确定

在确定码头扩建工程码头前沿线时,既要考虑北侧与防波堤之间的安全距,也要考虑码头前 沿现有的水域状态及工程水域的的布置,同时,还要结合堆场容量和水域的未来布局等综合考虑。

从满足5万吨级散货船停靠作业的要求来看,整个泊位长度需要 L+2d=225+2X 25=275m从满

足码头前沿停泊水域宽度来看,以设计船型 5万吨级散货船进行计算,停泊水域宽度取 2B=2X

34=68m

L+2d=190+2X 20=230m 考2个泊位长度需要

L+2d=190+2X 20=230m 考

2个泊位长度需要 2L+3d=190X 2+3X 20=440m;从

3.5万吨级散货船进行计算,停泊水域宽度取 2B=2

虑到防波堤长度较长约 600m,可在其西侧布置

满足码头前沿停泊水域宽度来看,以设计船型 x 30.5=61m。

本次工可按以下2方案设计:

码头前沿线在码头前沿岸线的延长线上,码头长方案一:布置 5万吨级散、杂货泊位一座。

码头前沿线在码头前沿岸线的延长线上,码头长

275m宽33米。此段泊位本次报告中命名为东一泊位。

方案二:布置 3.5万吨级散、杂货泊位二座。码头前沿线在码头前沿岸线的延长线上,码头 长440m宽33米。此段泊位本次报告中命名为东一、东二泊位。

6.3.2陆域纵深的确定

考虑到东一、二泊位与码头陆域纵深相对应,确定此处泊位后方陆域纵深为 179m

6.3.3码头平面布置

考虑到此处工程地理的特殊性,本次设计布置 2个方案如下:

方案一:东一泊位为 5万吨级,码头长275米,宽33米,呈长方形布置。此处码头南侧与原 码头相接,北侧距离港区支航道约 370米,东侧55米处为防波堤。

方案二:东一、东二泊位为 3.5万吨级,码头长 440米,宽33米,呈长方形布置。此处码头 南侧与原码头相接,北侧距离港区支航道约 230米,东侧55米处为防波堤。

6.4水域布置

6.4.1航道

⑴航道现状

港区进港航道总长 km ,分外航道和内航道。进港航道助航设施经多年建设,已相应配套。

港域内有导航灯塔 座,外航道设有远距离矩阵灯导标,山口有 VTS雷达站。航道扩建工程,进

一步完善了现有的助航设施,满足大型船舶安全进、出港的要求。

⑵港区航道条件及航道底标高

主要设计代表船型: 万吨级船舶,满载吃水为 m,型宽为 m。

a.代表船型要求的航道水深:

D=^载吃水+航行富裕深度=m

进港航道扩建工程已竣工, 航道维护疏浚深度达到 m。

b.代表船型要求的航道宽度

按万吨级散货船单向航道设计,航道有效宽度

W=A+2C

式中:A:航迹带宽度(而; A=n (Lsin y +B)

n :船舶漂移倍数; 取1.69

Y :风、流向偏角(° ); 取3

C :船舶与航道底边间的富裕宽度( m ;取0.75B

经计算:W= m

6.4.2港池(包括调头区)

⑴港池设计水深D噩载吃水+富裕深度=m。

按规范要求,乘潮水位累积频率取 90%~95呢间。本次设计取乘潮 2小时累积频率 90%勺乘 潮水位 m。

港池疏浚水深=设计水深 m-乘潮水位m= m 取 ,乘潮2小时累积频率达到 90姆上 ⑵码头前沿停泊区宽度取 2倍设计船宽,5万吨级计68m 3.5万吨级计61m=调头区宽度取 2倍船长 m。

6.4.3疏浚挖泥

水域部分挖泥范围包括码头停泊区,港池调头区二部分,总计挖泥量为方案一 121.6万m,

方案二为123.1万m3。

6.4.4助航灯标

考虑保证船舶正常调头靠泊的需要,本次工程须增设 1座灯标。

第七章 水工建筑物

7.1设计内容和设计条件

7.1.1设计内容

本工程为散、杂货通用码头,水工建筑物设计内容如下:

码头:本工可设计按以下 2方案进行设计:

方案一:5万吨级散、杂货泊位一座,码头长 275m宽33m

方案二:3.5万吨级散、杂货泊位二座,码头长 440m宽33m

码头面高程: 7.00m ( 当地零点)

码头前沿设计泥面标高: -14.0m (方案一)

-12.5 (方案二)(当地零点)

7.1.2设计船型

详见“第三章”。

7.1.3水文及地质条件

详见“第四章”有关内容。

7.1.4设计荷载

恒载:结构自重。

均布荷载:30kN/m2。

门机荷载:

25吨门机:轨距10.5m,基距10.5m,轮距0.75m,最大轮压:260kN。门机在风荷载作用下产 生的水平荷载通过抗风锚定来平衡。

流动机械:

码头:16\25t轮胎吊;10t叉车;20t平板车。

地震荷载

本工程所处地区地震基本烈度为 7度,地震动峰值加速度 0.1g。

船舶荷载

根据设计船型,按照《港口工程荷载规范》有关条款计算船舶系缆力、撞击力等船舶引起的 荷载。

系缆力——当5万吨级的散货船停靠时,在 9级风(风速V=22m/s)作用下,系船柱选用

1000KN

船舶撞击力按停泊在码头的船在逃跑波高作用下,对码头的撞击能计算。

波浪力、水流力

该码头主要外力,除码头面承受工艺机械及堆货荷载之外,还承受以下作用:

波浪力 码头在设计波浪(五十年一遇)作用下的波浪力。

7.2码头结构设计

7.2.1结构形式

拟建码头位于原码头工程北侧,为突堤式布置。设计本着结构安全可靠、施工方便、投资最为 经济合理的原则进行。因此,根据工程所在区域的地质条件,码头主体结构分别考虑了高桩梁板式 结构方案,叙述如下:

本方案采用和一突堤码头一致的高桩梁板码头结构型式,该结构型式在软基中适应能力强,结 构沉降变形小,能够合理利用天然水域。高桩板梁式码头的上部结构大部分可采用预制装配式结构, 与其它结构型式相比,具有构件装配化程度高,自重轻,施工方便,施工速度快,工程造价较低等 特点。

码头基桩采用0 1200后张法双绞线预应力混凝土大管桩。

本工程靠泊船型等级为 5万吨级,船舶荷载相对不大,而码头后沿泥面较高,桩的抗弯刚度较

大,水平力作用下码头位移较小,因此本方案采用全直桩结构型式。码头排架间距为 10m,桩尖支

承在物理力学特性较好的全风化片麻岩上。

上部结构为正交梁板体系,即现浇桩帽,现浇横梁,预制纵向梁系,迭合面板的结构型式,主 要构件尺寸详见码头结构断面图(高桩方案)。因本地区海水腐蚀性很强,预制纵向梁系及面板均 为预应力混凝土结构。

7.2.2与原码头连接段的结构形式

本方案设计的码头基桩布置及排架间距与一突堤码头有差异,上部结构则需调整后采用预制预 应力混凝土结构正交梁系与之连接。

7.2.3港区驳岸和陆域围堰

根据总平面布置方案,只在东一、东二泊位设驳岸总长度 275m (方案一)440m (方案二),

驳岸设计结合后方陆域形成采用砂桩砂被地基加固方案。

后方陆域围堰从北侧驳岸向东,总长度 179m,此段采用爆破挤淤填石法形成;东侧陆域围堰

分两段:北部75m (方案一)240m (方案二)采用爆破挤淤填石法形成,南部 200米采用砂桩砂被 法形成。

7.2.4 附属设施

根据设计船型的靠泊能量,码头主护舷采用二鼓一板 1150H鼓型橡胶护舷。根据设计船型在

允许靠泊风速下的系缆力,码头采用 1000KN系船柱,泊位端部采用 1500KN系船柱。

第八章陆域形成与地基处理

4.5陆域形成设计

根据总平面布置方案,本工程在泊位后方形成陆域,陆域总面积:

方案一,49170宿;方案二,78760m2,由于天然淤泥面高度-3.0~1.0 ,港区陆域形成设计标 高为6.2m,需要回填大量的填筑材料方能形成陆域。本阶段设计拟定陆域形成的方案为吹填淤泥 力tK 0

4.5.2地基处理

针对吹填淤泥方案,吹填淤泥和天然淤泥层。总厚度达到 24?26米,采用陆上施打塑料排

水板,然后经行真空预压法处理,,表层再经过强夯法加固提高地基密实度和地基承载力,最后 碾压整平至陆域形成设计标高,港区范围内,已经过抛石成陆域部分仍考虑采用强夯法直接加固。

地基处理工艺

本工程采用塑料排水技术+真空预压、强夯法、振动碾压法进行地基处理,对各种工艺处理工 艺介绍如下:真空预压法是通过在软弱土层中打设塑料排水板,然后采用抽真空方式加速土体的 排水固结,施工工艺为待吹填淤泥、落淤晾晒后,表层铺设排水垫层陆上施打塑料排水板和铺设 工作垫层,然后通过铺设真空膜经抽真空预压,一次真空加固面积约为 20000平方米,膜下真空

度可达到80kpa以上,经真空预压后地基承载力达到 100?120kpa以上。

第九章配套工程

9.1供电与照明

9.1.1设计依据

⑴投资发展部设计委托书;

⑵码头扩建工程预可行性研究报告审查会议纪要。

9.1.2设计范围

变电所改造设计,装卸机械及其他生产设施的动力供电设计,码头堆场的照明供电设计,防 雷及接地系统设计。

9.1.3供电电源

电源由东联公司3#变电所引来。

9.1.4变电所改造

对3#变电所内的高压室进行改造,增设高压柜。

9.1.5供电电压

门机供电电压为10KV配电方式采用放射式。其他动力设备供电电压为 380V,配电方式采用

放射式。照明供电电压为 380/220V,配电方式采用放射式与树干式相结合的方式。

9.1.6动力配电

码头前沿设卧式动力配电箱供码头 25吨门机及动力用电及检修用电源。

9.1.7照明系统

码头及堆场工作照明采用 32米升降式高杆灯照明,光源选用 400W高压钠灯,控制方式为现

场控制。

9.1.8接地系统

港区内的建筑物、构筑物及高杆灯均按规范要求设防雷接地。

9.1.9线路敷设

采用电缆沟与穿镀锌钢管敷设相结合的方式。

9.2通信

港区流动机械、码头装卸作业人员、生产调度及部分管理人员配置适量的无线对讲机,提供 生产、管理实时通信手段。

船岸通信利用港区内原有设施。

9.3给排水

9.3.1设计范围

本专业设计范围为码头扩建工程中码头的给排水、消防。

9.3.2给水工程

⑴水源及接管点

本工程给水及消防均由原码头给水干管接入,水压不小于 0.3Mpa。

⑵用水量

本工程船舶最高生活用水量为 300立方米,给水设计秒流量为 10L/秒;消防设计秒流量为

15L/秒;总计设计秒流量为 25L/秒。

⑶给水管网

本工程码头前沿设置船舶供水上水栓 DN65栓口,布置间距45米;管道沿码头枝状布置并与

后方堆场给水管网连成环状,管线上设置地下式消火栓和检修用阀门井。

给水管材用耐腐蚀、高强度钢板网复合给水管,管径为 DN15Q管道接口除与消火栓、阀门连

接处用法兰连接外,其余均用热熔连接,管道用管沟敷设,管沟布置在门机与系船柱之间。

9.3.3排水工程

码头面范围雨水利用码头表面自然坡度,通过护轮坎的排水出口就近排入海域。

9.4消防

8.4.1设计依据

⑴建筑设计防火规范(GBJ16-87) ( 2001版);

⑵建筑灭火器配置规范(GBJ140-90)及局部修订条文;

⑶港口消防站布局与建设标准(试行)

⑷其他有关消防条例、规范;

9.4.2消防火灾危险性分类及消防设计

⑴船舶物品为丁戊类;

⑵消防范围:船舶、码头前沿消防。

⑶消防系统设计:室外消防采用低压消防系统环状管网,管线上设置地下式消火栓和检修用 阀门井;本工程同一时间内火灾次数为一次;消防用水量 15升/秒,火灾延续时间按 3小时。消 防给水管为 D150,消火栓设置间距 120米,设DN10Q DN65两个接口,并有明显标志。另利用港 区海上消防船辅助消防。

第十章环境保护

10.1主要设计规范及标准

(1) 《建设项目环境保护管理条例》 (国务院[1998]第253号);

(2) 《交通建设项目环境保护管理办法》 (交通部[2003]第5号令);

(3) 《地表水水质质量标准》(GB383& 2002);

⑷《环境空气质量标准》(GB309分1996);

《污水综合排放标准》(GB8978-1996);

《大气污染物综合排放标准》 (GB16297--1996);

⑺《城市区域环境噪声标准》 (GB3096-1993);

《工业企业厂界噪声标准》 (GB12348-90);

《港口工程环境保护设计规范》 (JTJ231-94)。

10.2设计范围

本工程范围内的水、大气、噪声、固体废弃物的环境保护设计。

10.3主要污染源和污染物

施工期

水污染源

港区疏浚、吹填工程会产生一定的悬浮泥砂对

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