韓成浩

摘 要：本文介紹濟(jì)寧港某作業(yè)區(qū)1～4#泊位靠泊能力論證的實(shí)例，可供類似工程參考。

關(guān)鍵詞：泊位；靠泊能力；論證；數(shù)據(jù)分析；論證結(jié)果

中圖分類號(hào)：U656.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）15-0135-02

1 研究背景

濟(jì)寧港某作業(yè)區(qū)1～4#泊位現(xiàn)已建成，目前為試運(yùn)行階段，設(shè)計(jì)船型為300噸級(jí)貨船。近年來，隨著港口經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，進(jìn)港船舶向千噸級(jí)大型船舶發(fā)展，如果泊位僅用于按照300噸級(jí)船舶?？?，不能滿足目前市場(chǎng)的需求。

2 泊位現(xiàn)狀

2.1 現(xiàn)狀水域主尺度

（1）碼頭前沿頂高程37m。（2）碼頭前沿底高程29.00m。

2.2 現(xiàn)狀水工建筑物

水工建筑物為有固定吊的碼頭。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，碼頭分段長(zhǎng)度為6m。

3 自然條件

3.1 水文

（1）基準(zhǔn)面。水位基準(zhǔn)面采用廢黃河基準(zhǔn)面，該基準(zhǔn)面位于黃海平均海平面下0.152米。（2）設(shè)計(jì)水位。設(shè)計(jì)高水位：36.5米（20年一遇水位）；設(shè)計(jì)低水位：33米；設(shè)計(jì)常水位34.5米。（3）波浪。洙水河水域比較狹窄，水源依靠南四湖湖水（水流平緩）倒灌，由大風(fēng)和水流引起的波浪較小。

3.2 工程地質(zhì)

根據(jù)土工試驗(yàn)及原位測(cè)試成果，結(jié)合《港口工程地質(zhì)勘查規(guī)范（JTJ240-97）》及本地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，粉質(zhì)粘土為持力層。

4 總平面布置

4.1 設(shè)計(jì)船型

本工程設(shè)計(jì)船型為1000噸級(jí)貨船。設(shè)計(jì)尺度參數(shù)如表1所示。

4.2 水域主尺度

（1）碼頭前沿頂高程。根據(jù)《河港工程總體設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ212-2006）》確定碼頭前沿頂高程如：基本標(biāo)準(zhǔn)E=設(shè)計(jì)高水位+超高值

其中，設(shè)計(jì)高水位為36.5m，超高值取0.1～0.5m，E可取36.6～37.0。本工程實(shí)際碼頭前沿頂高程為37.0m，符合設(shè)計(jì)要求。

（2）碼頭前沿底高程。根據(jù)《河港工程總體設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ212-2006）》，碼頭前沿設(shè)計(jì)水深按下式確定[1]：

D=T+Z+ΔZ。

式中，D—碼頭前沿設(shè)計(jì)水深；T—船舶吃水；Z—龍骨下最小富裕深度；ΔZ—其他富裕深度。其中，T=2.85m，Z=0.3m，ΔZ =0.15（船尾吃水）+0.5（備淤深度）=0.38m。計(jì)算得D=3.8m。碼頭前沿設(shè)計(jì)底標(biāo)高≤設(shè)計(jì)低水位-D=33-3.8=29.2m。本工程實(shí)際碼頭前沿底高程為29.0m，符合設(shè)計(jì)要求。

（3）航道。根據(jù)《河港工程總體設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ212-2006）3.5.1條，當(dāng)碼頭前沿停泊水域緊鄰主航道時(shí)，可不設(shè)專用的進(jìn)港航道。目前本作業(yè)區(qū)緊鄰運(yùn)河主航道，不需要設(shè)專用進(jìn)港航道，主航道寬度為56m，航道底高程29.2m[2]。根據(jù)《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》（GB50139-2013） 3.0.2條，1000噸級(jí)貨船天然和渠化河道航道尺度應(yīng)符合下列條件：

水深≥2.0～2.4m，單線航道直線段寬度≥30m。現(xiàn)狀水深=設(shè)計(jì)低水位-航道底高程=33-29.2=3.8m﹥2.0～2.4m?，F(xiàn)狀航道寬度=56m﹥30m，滿足1000噸級(jí)貨船通航要求。

5 水工建筑物

5.1 設(shè)計(jì)荷載

（1）船舶系纜力。根據(jù)《港口工程荷載規(guī)范》按式10.2.1計(jì)算得1000噸級(jí)貨船系纜力為150kN。（2）工藝荷載。工藝荷載根據(jù)港區(qū)實(shí)際荷載。1）流動(dòng)機(jī)械：55t運(yùn)輸車。2）地面均布荷載：碼頭前沿10m范圍內(nèi)20kPa，前方堆場(chǎng)40kPa。3）固定吊：傾覆力矩1280kN·m，垂直力700kN。（3）自重力。結(jié)構(gòu)的恒載包括水工建筑物和設(shè)備的自重，素混凝土重度取值為：水上24kN/m3，水下13.75kN/m3。（4）土壓力。土壓力根據(jù)《重力式碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》（JTS167-2-2009）計(jì)算，碼頭土壓力主要計(jì)算結(jié)果見表2所示。（5）水壓力。本工程泊位后方設(shè)拋石棱體，不考慮剩余水壓力作用。（6）風(fēng)荷載。作用于船舶的荷載標(biāo)準(zhǔn)值按風(fēng)速22m/s計(jì)算。（7）水流力。按水流流速0.35m/s計(jì)算。（8）地震慣性力。碼頭地震慣性力計(jì)算值表3所示。

5.2 作用與作用效應(yīng)組合

根據(jù)本工程結(jié)構(gòu)上可能同時(shí)出現(xiàn)的作用，按承載能力極限狀態(tài)結(jié)合相應(yīng)的設(shè)計(jì)狀況進(jìn)行作用效應(yīng)組合，并按照規(guī)范規(guī)定選取相應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)[3]。

（1）承載能力極限狀態(tài)的持久組合。水位取設(shè)計(jì)高、設(shè)計(jì)低水位；荷載包括結(jié)構(gòu)自重、土壓力、地面均布荷載、汽車荷載、系纜力。（2）承載能力極限狀態(tài)的地震組合。水位取設(shè)計(jì)高水位、設(shè)計(jì)低水位；荷載有地震荷載及對(duì)應(yīng)工況下的其他荷載。（3）作用效應(yīng)組合。組合一：自重+土壓力+地面均布荷載+汽車荷載+系纜力（+固定吊荷載）；組合二：自重+土壓力+地面均布荷載+汽車荷載+系纜力+地震慣性力（+固定吊荷載）。

5.3 主要計(jì)算結(jié)果

碼頭結(jié)構(gòu)主要計(jì)算在各種荷載組合情況下碼頭結(jié)構(gòu)的整體抗滑、抗傾覆穩(wěn)定性和基床頂?shù)讘?yīng)力，按《重力式碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》（JTS167-2-2009）計(jì)算。計(jì)算結(jié)果如下：

（1）碼頭抗傾、抗滑滑穩(wěn)定性驗(yàn)算。最不利荷載組合下，抗滑、抗傾穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果見表4所示。

（2）基床承載力驗(yàn)算。最不利荷載組合下，基床承載力驗(yàn)算計(jì)算結(jié)果見表5所示。

根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知，碼頭基床承載能力滿足要求。

6 結(jié)語

濟(jì)寧港某作業(yè)區(qū)1-4號(hào)泊位平面布置及水工建筑物能夠滿足1000噸級(jí)貨船靠泊。碼頭前沿10米以內(nèi)不建議堆貨。

參考文獻(xiàn)

[1]寧澤賓.重力式碼頭靠泊能力論證內(nèi)容的確定[J].水運(yùn)工程，2014，（7）：77-88.

[2]劉英博，李沛，張鵬，等.既有碼頭靠泊能力的管理[J].中國(guó)港灣建設(shè)，2016，（8）：25-28.

[3]王福奎，李成，溫連明.關(guān)于碼頭超能力靠泊問題的研究[J].中國(guó)水運(yùn)（下半月），2008，（6）：16-17.