重力式码头的基本计算
沉箱重力式码头单延米造价
沉箱重力式码头单延米造价一、背景介绍沉箱重力式码头是一种常用的码头建设方式，适用于沿海地区以及大型港口建设。
在进行码头单延米造价预算时，需要考虑多种因素，如材料成本、施工费用、设计要求等。
二、重力式码头设计与施工2.1 设计原理重力式码头采用沉箱结构设计，通过沉箱内填充水泥混凝土或其他重物，使整个码头具有足够的重力，以稳定地承载船舶和货物的重量。
2.2 施工工艺重力式码头的施工主要包括以下几个步骤： 1. 地基处理：对码头所处区域的地基进行处理，以保证码头的稳定性和安全性。
2. 沉箱安装：将沉箱运输到施工现场，并按照设计要求进行定位和堆放。
3. 填充混凝土：在沉箱内填充水泥混凝土，以增加码头的重力。
4. 后续施工：包括码头平台建设、设备安装、道路铺设等工作。
三、沉箱重力式码头造价分析3.1 材料成本在重力式码头的造价中，材料成本占据了重要的比重。
主要的材料包括沉箱、水泥和钢筋等。
其中，沉箱是码头的核心组成部分，其价格会根据尺寸、质量和市场需求而有所变动。
3.2 施工费用施工费用是码头造价中的另一个重要因素。
它包括人工费用、机械使用费用、运输费用等。
人工费用会根据当地的工资水平和施工难度而有所变动，机械使用费用则取决于所需机械设备的品牌和规格。
3.3 设计要求在进行沉箱重力式码头单延米造价预算时，还需要考虑设计要求对造价的影响。
某些特殊的设计要求可能会增加材料和施工的难度，从而增加造价。
例如，如果码头需要满足更高的荷载要求，上述材料和施工费用可能都会增加。
四、沉箱重力式码头单延米造价预算方法为了准确预算沉箱重力式码头的造价，可以采用以下方法： 1. 收集资料：包括沉箱、水泥和钢筋的市场价格，当地人工费用和机械使用费用，以及特殊设计要求的额外成本等。
2. 计算材料成本：根据码头的设计要求和长度，计算所需的沉箱、水泥和钢筋的数量，并结合市场价格计算材料成本。
3. 计算施工费用：根据当地的工资水平和施工难度，估算人工费用。
沉箱重力式码头课程教学设计计算书
目录第一章设计资料------------------------------------- 3第二章码头标准断面设计------------------------ 5第三章沉箱设计------------------------------------- 11第四章作用标准值分类及计算----------------- 15第五章码头标准断面各项稳定性验算------- 44第一章设计资料(一)自然条件1.潮位：极端高水位：+6.5m；设计高水位：+5.3m；极端低水位：-1.1m；设计低水位：+1.2m；施工水位：+2.5m。
2.波浪：拟建码头所在水域有掩护，码头前波高小于1米（不考虑波浪力作用）。
3.气象条件：码头所在地区常风主要为北向，其次为东南向；强风向（7级以上大风）主要为北~北北西向，其次为南南东~东南向。
4.地震资料：本地的地震设计烈度为7度。
5.地形地质条件：码头位置处海底地势平缓，底坡平均为1/200，海底标高为-4.0~-5.0m 。
根据勘探资料，码头所在地的地址资料见图1。
图一 地质资料(二)码头前沿设计高程：对于有掩护码头的顶标高，按照两种标准计算：基本标准：码头顶标高=设计高水位+超高值（1.0~1.5m ）=5.30+（1.0~1.5）=6.30~6.80m 复核标准：码头顶标高=极端高水位+超高值（0~0.5m ）=6.50+（0~0.5）=6.50~7.00m(三) 码头结构安全等级及用途：码头结构安全等级为二级，件杂货码头。
(四) 材料指标：拟建码头所需部分材料及其重度、内摩擦角的标准值可按表1选用。
表1(五)使用荷载：1.堆货荷载：前沿q1=20kpa；前方堆场q2=30kpa。
2.门机荷载：按《港口工程荷载规范》附录C荷载代号Mh-10 -25 设计。
3.铁路荷载：港口通过机车类型为干线机车，按《港口工程荷载规范》表7.0.3-2中的铁路竖向线荷载标准值设计。
第2章 重力式码头
三. 扶壁码头
扶壁结构是由立板、底 板和肋板互相整体连接 而成的钢筋混凝土结构 按肋板数分为单肋、双 肋和多肋
四. 大直径圆筒码头
主要有预制的大直径 薄壁钢筋混凝土无底 圆筒组成。
可沉入地基中，也可 放在抛石基床上。 优点 ：结构简单、混 凝土和钢材用量少、 适应性强，可不作抛 石基床，造价低，施 工速度快。
1.三种设计状况
(1)持久状况
(2)短暂状况
(3)偶然状况
一 重力式码头设计状态和计算内容
2.计算内容
表2－3－1
二 重力式码头上的作用
作用分三类 1.永久作用：建筑物自重、固定机械设 备自重力、墙后填料产生的土压力、剩余 水压力等； 2.可变作用：堆货荷载、流动机械荷载、 码头面可变作用产生的土压力、船舶荷载、 冰荷载和波浪力等；
水平分力标准值：
3 土压力
(2) 粘性土的墙后主动土压力计算
当地面水平时，在铅垂墙背或计算垂 面上按下式计算土压力强度（郎肯公式）： 永久作用部分：
eaH hKa 2c K a
eaqH qKa
可变作用部分：
3 土压力
2) 码头墙前被动土压力
当地面水平时，被动土压力
强度按下式计算（郎肯公式） ：
图2-1-1
图2-1-2
图2-1-3
图2-1-4
图2-1-5
图2-1-6
图2-1-7
工形 空 T形
图2-1-8
深层水泥拌合
图2-1-9
图2-1-10
图2-1-11
图2-1-12
图2-1-13
图2-1-14
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图2-2-1
图2-2-2
重力式码头ppt课件
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1、抛石基床形式 暗基床： 明基床： 混合基床： 2、 基床厚度 当基床顶面应力大于地基承载力时，由计
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沉箱结构是大型的钢筋混凝土有底空箱，箱内用 纵横墙隔成若干格仓。
沉箱一般在专门的水泥预制场预制，制好后在滑 道上用台车溜放下水。
将下水的沉箱用拖轮拖运至现场，定好位置，用 灌水加压载的方法将沉箱放在整平好的抛石基床 上，
回填； ➢ 铺筑路面和安装码头设备等。
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第二节 重力式码头构造
在码头设计中，首先要根据当地自然条件、施 工条件及建筑物的使用要求，
拟定各种构造措施，即进行构造设计， 然后才是进行强度和稳定性验算。
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一、基础
基础根据地基情况、施工条件、结构形式。 对岩石地基: 当采用预制安装的结构时，以二片石（8～
利用其上部土中增加稳定。悬臂长度一般 取1.5m~3.0m，厚度0.8~1.2m。 顺岸式码头端部通常采取两种处理方式： 码头顺岸方向做成斜坡；在码头端部设置 翼墙。
6、增强结构耐久性措施
参考《港口工程混凝土结构设计规范》
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三、墙后回填
原则：就地取材、对墙体产生的土压力小、透水性好
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重力式码头(港口工程)
头断面设计。
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沉箱码头
港口工程
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沉箱码头
港口工程
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沉箱码头
断面形式
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圆形沉箱（多用于墩式码头） 1）受力条件好 2）按构造配筋，用钢量少 3）腔体内不设隔板，砼用量减少 4）环形箱壁对水流的阻力小
矩形沉箱 制作简单，浮游稳定性好，施工经验丰富， 多用于岸壁式码头。 1）对称式：最常用；2）非对称式：节省 钢筋砼，但制作麻烦，浮游稳定性差；3） 开孔式：对无掩护的港口，消能效果较好。
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扶壁码头
优点：结构简单，施工 速度快，节省材料，造 价低 。
缺点：整体性差，耐久 性差。
适用：有起重运输设备， 有预制能力的情况或有 干地施工条件。
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扶壁码头
组成
立板：挡土,并构成码 头直立岸壁。
底板：将上部荷载传 给基床。
肋板：将立板和底板 连成整体，并
组成：上部结构（即胸 墙）、格形墙体和墙后回 填组成。格形墙体由直腹 式钢板桩形成的主格仓、 副格仓以及格仓内的填料 组成。
格仓形式：圆格形、平格 形、四分格形、偏圆格形
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格形钢板桩码头
港口工程
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小结
❖ 主要内容 重力式码头的结构形式 方块码头、沉箱码头、扶壁码头、大圆筒码头特征
受并传递外力、构成整体，
便于安装码头设备。
胸墙
基础：（1）扩散、减小 地基应力，降低码头沉降； （2）有利于保护地基不 受冲刷；（3）便于整平 地基，安装墙身。
重力式码头反滤设计与施工
重力式码头反滤设计与施工一、概述（一）重力式码头结构型式重力式码头主要由墙身、胸墙、基础、墙后回填土、码头设备组成，适合建造于地基较好的情况。
其结构型式决定于墙身结构及其施工方法，按墙身结构主要分为块体结构、沉箱结构、扶壁结构、大圆筒结构、格型钢板桩结构及混合式结构等。
（1）块体结构（图20.1-1）：结构坚固耐久，除卸荷板外基本不用钢材，施工简单，维修量小；水下安装工作量大，整体性差，砂石用料量大。
（2）沉箱结构（图20.1-2）：整体性好，水上安装工作量小，施工速度快，箱内填砂石等，节省费用；耐久性低于块体结构，用钢量大，需要预制场及大型设备。
图20.1-1 块体结构图20.1-2 沉箱结构（3）扶壁结构（图20.1-3）：较沉箱节省混凝土和钢材，不需要专门预制场和下水设施，较块体结构安装量小，施工速度快；施工期抗浪性差，整体性差。
（4）圆筒结构（图20.1-4）：结构简单，混凝土和钢材用量少；耐久性不如方块结构，需要大型船机设备。
（二）重力式码头反滤结构码头自身为挡水结构，水头差容易使墙后回填土发生管涌、流土破坏。
为了防止墙后回填土流失，在抛石棱体的顶面和坡面，胸墙变形缝后面，以及卸荷板安装缝的顶面与侧面均应设置反滤层。
重力式码头根据反滤层设置的位置分为两种型式：图20.1-3 扶壁结构图20.1-4 圆筒结构（1）在抛填棱体的顶面和坡面上设置反滤层（图20.1-5），适用于墙后有抛填棱体的情况，多用于方块码头。
（2）在安装缝处设置反滤井或反滤空腔（图20.1-6），适用于安装缝较少且集中的情况，这样墙后可不设抛填棱体而全部用砂或土回填，多用于沉箱码头和预制安装的扶壁码头。
按照反滤层材料的不同，重力式码头又可分为传统的碎石反滤层与土工织物反滤层两种型式。
其中碎石反滤层采用级配良好且未风化的砾石或碎石，其最大直径不宜大于50mm，垫层材料应不含草根、垃圾等杂质，碎石垫层细粒含量不得大于10%。
港口专业码头毕业设计计算书重力式
总平面布置上海港改建码头是河口港码头，平面布置与工艺设计按《海港总平面设计规范》和《河港总平面设计规范》的有关规定确定。
根据水文、地质、地形、货种、装卸工艺及施工条件等因素综合分析，采用高桩码头结构型式（上层土为淤泥）。
码头前沿大致平行于黄浦江主流向，由于码头前江面宽约500米，水域面积不大，为了不使水流结构发生变化选用顺岸式。
码头前沿布置在规划前沿线，考虑到当地陆域面积紧张，采用满堂式，1#和2#码头连片布置，拆掉原有的防洪墙，将后桩台至陆地之间的短距离水域用当地廉价的砂石料抛填，当汛期来临时，码头停止作业，采用堆沙包的方法来防汛。
由资料得到的水位值：设计高水位：高潮位累积频率曲线的10%处————3.75 m设计低水位：高潮位累积频率曲线的90%处————1.22 m极端高水位：高潮位累积频率曲线的2%处————4.63m极端低水位：高潮位累积频率曲线的98%处————0.60 m1．1一号码头总平面布置1．1．1停靠方式停靠方式采用两点系泊（如图），受力系船柱数目根据船长查得为n=2，系船柱间距最大为20m，最少系船柱个数为6个。
1．1．2一号码头主要尺度的拟定1．1．2．1 泊位长度单个泊位长度：L=L+2dbL————单个泊位长度（m）bL————设计船长（m）,L=82.6m;d————富裕长度（m）,按《海港总平面设计规范》查表取值为8～10mL=82.6+2×(8～10)=98.6～102.6m,取码头长度为118m, 已b有岸线满足要求.1．1．2．2泊位宽度为了不占用主航道，泊位宽度：B=2bb————设计船宽（m）,b=13.6mB=2×13.6=27.2m，取28m1．1．2．3 码头前沿顶高程（按有掩护港口的码头计算）基本标准：E=HWL + 超高值(1.0～1.5)复核标准：E=极端高水位+超高值(0～0.5)E————码头面高程（m）HWL————设计高水位（m）基本标准：E=3.75+(1.0～1.5)=4.75～5.25 m复核标准：E=4.63+(0～0.5)=4.63～5.13 m 由资料知，当地万吨级泊位的码头面标高一般为+4.8m，所以取E=4.8m1．1．2．4码头前沿设计水深D=T+Z1+Z2+Z3+Z4Z2 =KH- Z14%D————码头前沿设计水深（m）T————设计船型满载吃水（m）,T=4.47m；Z1————龙骨下最小富裕深度（m），查得Z1=0.2mZ2————波浪富裕深度（m）,K————系数，顺浪取0.3，横浪取0.5H————码头前的允许波高（m）4%由于地处黄浦江中，码头前江面宽度只有500米，波浪主要为顺浪，查《港口规划与布置》得3000吨级的杂货船的允许波高为H=0.8m，%4所以：Z2 =0.3 0.8-0.2=0.04 mZ3————船舶因配载不均而增加的船尾吃水值（m）,杂货船可不计，Z3=0 m；Z4————备淤富裕深度（m）,Z4=0.5mD=4.47+0.2+0.04+0+0.5=5.21m,所以码头前沿水底高程=设计最低水位-码头前沿设计水深=1.22-5.21=-3.99m,由于码头前沿布置在规划前沿线处，且规划挖至-9.0 m，所以水深条件肯定满足。
港口与航道工程 重力式码头
３、墙后回填：（主 要指抛石棱体，倒滤 层）减小土压力，减 小水土流失。 ４、码头设施：供船 舶系靠，装卸作业。
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三、 重力式码头的结构型式
重力式码头的结构型式主要取决于墙身结构
１、按墙身结构型式分：方块码头，沉箱码头，护 壁码头，大直径圆筒码头，格形钢板桩码头，干地 施工的现浇砼和浆砌石码头等。
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２、剩余水压力
概念：墙后地下水位高于墙前计算低水位时产生的水压 力差值，一般按静水压力考虑。 剩余水压力应根据码头排水的好坏和后方填料的透水性 来确定。 ⑴、墙后为抛石棱体或粗于中砂的填料，可不考虑剩余 水压力。 ⑵、墙后为中砂或细于中砂的填料（包括粘性土）时： ①、潮汐港：剩余水头取1/5~1/3的平均潮差；
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２、按施工方法分类：
干地现浇或砌筑的结构
水下安装预制结构
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Ⅱ、重力式码头的构造
在码头设计中，首先要根据当地的自然条件，施工条 件，建筑物的使用要求等，拟定各种构造措施（基本 轮廓尺度），既进行构造设计，然后再进行强度和稳 定性验算。 一、 基础 (一)基础的形式 ⑴扩散、减小地基应力，降低码头沉降； ⑵有利于保护地基不受冲刷；
质量
⑴、重量：块石的重量既要满足在波浪和水流作用下 的稳定性，又要考虑便于开采，运输。一般采用 10~100kg的混合料。 ⑵、质量：要求块石块石不被夯碎，遇水不软化、不 破碎，未风化。 对于打夯的基床：≦50MPa（水中饱和状态下的抗压强 度）；
对于不打夯的基床：≦30MPa。
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二、 重力式码头上的作用
重力式码头上的作用按时间变异可分为以下三类： 永久作用：自重（建筑物，固定机械设备），填土产生 的土压力。 可变作用：地面使用荷载产生的土压力，船舶荷载，施 工荷载，冰荷载，波浪力等。 偶然作用：地震作用。
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下采用浮容重。粘性土：根据当地经验选用，（应考虑饱和区）
２、剩余水压力
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②粘性土：按当地经验选用（按朗金公式计算；用经验内摩擦角或等代内摩 擦角取代C， φ值，采用库仑公式计算）
⑵、被动土压力
无论是粘性土还是无粘性土均按朗金公式计算。
２、特殊情况下主动土压力的计算
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砂性土（C=0 ）； • ⑵、适用于地面水平，墙背垂直
且光滑。
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2、库伦公式
• 由滑裂楔体平衡条件推得 • 适用条件： ⑴适用于无粘性土，不适用于粘性土； ⑵适用于地面倾斜或水平，墙背倾斜或
概念：墙后地下水位高于墙前计算低水位时产生的水压力差值，一般按静水 压力考虑。
剩余水压力应根据码头排水的好坏和后方填料的透水性来确定。 ⑴、墙后为抛石棱体或粗于中砂的填料，可不考虑剩余水压力。 ⑵、墙后为中砂或细于中砂的填料（包括粘性土）时： ①、潮汐港：剩余水头取1/5~1/3的平均潮差； ②、河港：取决于排水措施和墙前、后地下水位情况。
⑶、墙后有减压棱体的土压力的计算
• M点以上按填土计算土压力 • M点以下按填石计算土压力 • M点位置以两种填料的综合
破裂角θ’确定： • 填料1：h1，φ1，θ1； • 填料2：h２，φ２，θ２，则： • θ1 ＝45°- φ1 /2， • θ2 ＝45°- φ２ /2 • θ’ ＝(θ1 h1+ θ2 h2)/
垂直的陡墙，不适用于坦墙； ⑶适用于墙背粗糙或光滑，即δ≠０或δ=
０。
㈡、港口工程中土压力的计算
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１、一般原则： ⑴、主动土压力
①无粘性土：陡墙情况（ -15°≤α≤θ’），按库伦公式计算； 坦墙情况： 按假想墙背简化，并按朗金公式计算，假想墙背至实际墙背之间的土重 应计入结构中。
(h1 + h２)
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⑷、有卸荷板的码头的土压力计算
• 上墙：C-C’按朗金公式，计算，δ=0。 • 下墙：相当于情况⑴。
４、系缆力沿码头方向的分布
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3、土压力
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（一）土压力计算方法
１、朗金公式
• 假定：土体为半无限弹性体，滑 动楔体内土体每一点均达到塑性 极限平衡状态。
• 公式（略） • 适用条件： • ⑴、适用于粘性土（C≠０）及
⑴、计算稳定时，不考虑撞击力、挤靠力。 ⑵、系缆力：Ny－对码头影响不大，不考虑。Nz－数
值较小，计算墙身稳定性时不考虑，而在计算系船块 体和胸墙稳定性时应考虑。 Nz－按各分层沿码头长度方向的分布长度考虑。 ①、对于阶梯形方块码头：沿墙以45°向下扩散，遇竖 缝中止，然后再从缝底端向下继续扩散。 ②、对于护壁码头：沿墙以45°向下扩散，遇竖缝中止。 ③、对于现浇砼和浆砌石码头、沉箱码头，在验算沿墙 底稳定是，以分段长度作为船舶荷载的分布长度。因 为此类码头在分段长度内为一整体。
计算
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1、码头稳定性验算
１）抗滑稳定性验算
组合一：不考虑波浪力作用，由可变作用产生的土压力为主导可变作用时，抗滑稳 定性应满足下式：
0( EEH
PW
PW
E EqH
重力式码头的基本计算
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一. 重力式码头的设计状态和计算内容
重力式码头的设计应考虑三种设计状况 １、持久状况：在结构使用期按承载能力极限状态和正常使用极限状态设计。 ２、短暂状况：施工期或使用期可能临时承受某种特殊荷载时按承载能力极限
pRPRH
)
1 d
( GG
E EV
E PqV
)
f
组合二：不考虑波浪力作用，沿胸墙底面的抗滑稳定性，系缆力为主导可变作用0 (源自EEHPWPW
PR PRH
E EqH
)
1 d
( GG
EEV
PRPRV
E EqV
)
f
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⑴、距墙背一定距离的均布荷载
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⑵、距墙背一定距离的集中荷载
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状态设计，必要时也需按正常使用极限状态设计。 ３、偶然状况：在使用期遭受偶然荷载时仅按承载能力极限状态设计。
作用
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重力式码头上的作用按时间变异可分为以下三类： 永久作用：自重（建筑物，固定机械设备），填土产生的土压力。 可变作用：地面使用荷载产生的土压力，船舶荷载，施工荷载，冰荷载，波浪