港口航道水运施工课设.docx

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港口航道水运施工课设

水运工程施工技术课程设计

系名称：

建筑工程系

专业：

港口航道与海岸工程

班级：

1班

学号：

姓名：

指导教师：

2016年12月13日

第一章编制说明和依据1

1.1编制说明1

1.2编制依据1

第二章工程概况2

2.1工程位置2

2.2工程规模范围2

2.3结构形式和尺寸2

2.4自然条件2

第三章施工总平面布置14

3.1施工总平面布置示意图14

3.2项目部平面布置示意图14

第四章施工方法16

4.1沉箱安装及沉箱内回填工艺流程16

4.1.2扫海清障16

4.2沉箱后方防波堤施工18

第五章施工进度计划18

5.1进度计划表18

第六章施工组织机构和质量管理体系19

6.1施工组织机构19

6.2施工质量管理体系20

第七章施工安全、环保、应急等措施计划26

7.1施工安全保证计划26

7.2环境保护26

7.3应急措施29

第八章施工船、机等大型设备使用计划31

8.1施工船计划31

8.2主要试验、测量、质检仪器设备表32

第九章施工人员使用计划33

9.1施工人员33

第一章编制说明和依据

1.1编制说明

本施工组织设计是依据烟台港西港区液体化工码头工程施工组织设计任务书所编

1.2编制依据

1.2.1依据

1.烟台港西港区液体化工码头工程施工组织设计任务书；

2.烟台港西港区液体化工平面方案；

3.烟台港西港区液体化工码头及防波提断面构造图。

1.2.2技术规范和标准

1.交通部《水运工程混凝土施工规范》（JTJ268-96）；

2.交通部《水运工程混凝土质量控制标准》（JTJ269-96）；

3.交通部《水运工程混凝土试验规程》（JTJ270-98）；

4.交通部《防波堤设计与施工规范》（JTJ298-98）；

5.交通部《港口工程质量检验评定标准》（JTJ221-98）；

6.交通部《港口航道护岸工程设计与施工规范》JTJ300-2000；

7.交通部《重力式码头设计与施工规范》JTJ298-98；以及国家和地方政府颁布的有关技术法规和规范，其它相关现行行业技术标准等。

第二章工程概况

工程名称

烟台港西港区液体化工码头工程

2.1建设地点

烟台港西港区位于烟台套子湾西侧，距烟台芝罘岛约30km。

2.2水工建筑物的种类、项目、规模和等级

本工程位于烟台港西港区，拟建一个3万吨级泊位。

平面布置两个方案，平面方案一码头为连片布置；平面方案二码头为墩式布置。

水工建筑物有液体化工码头、工作船码头、防波堤、引堤及西、北护岸。

3万吨级泊位的码头（水工结构按停靠5万吨级船设计），码头前沿水深为-14.5米。

连片布置方案码头为重力式沉箱结构，码头面顶高程为5.5米；墩式布置方案码头为桩基墩式结构，码头面顶高程为7.5米。

工作船码头长度为162米，码头前沿水深为-8.0米。

为便于小型船舶的靠泊，码头前方5.0米宽度范围码头面顶高程为4.5米；其后侧区域顶高程为5.5米。

码头、防波堤、引堤及护岸属于一般港口的水工建筑物，结构安全等级为Ⅱ级，结构重要性系数γ0=1.0。

2.3结构形式和尺寸

码头结构采用重力式沉箱结构，单个沉箱尺寸14.2米X？

米，码头基础开挖基槽后换填10～100kg抛石基床，持力层为陆相沉积的中粗砂。

抛石基床上部安放预制钢筋混凝土矩形沉箱，沉箱顶标高1.5米，沉箱内下部抛填石渣，上部回填5～50kg块石。

沉箱顶现浇钢筋混凝土胸墙，胸墙上布置装卸臂、登船梯、消防炮、系船柱、快速脱缆钩、橡胶护舷等各种码头设施。

临海侧的抛石斜坡式防波堤结构，护面采用5.0吨的扭王字块体，护面边坡为1：

1.5，垫层块石重量为250～400kg，护底块石重量为150～200kg，堤心石为10~100kg块石。

顶部现浇混凝土挡浪墙高取为9.5米。

2.4自然条件

2.4.1气象

西港区处尚未进行系统的气象要素的观测，本次将采用烟台海洋站多年观测资料作统计分析。

烟台海洋站气象观测场位于芝罘岛上，地理坐标为：

北纬37°33.3´、东经121°23.5´。

拔海高度为74.3m，风速仪距地面高度10.4m。

（一）气温

年平均气温：

13.4°C

平均最高气温：

17.7°C

平均最低气温：

11.1°C

极端最高气温：

37.1°C

极端最低气温：

-11.7°C

（二）降水

年平均降水量：

425.1mm

年最大降水量：

616.7mm

一日最大降水量：

76.5mm

年平均降水量日数为95.6天

降水强度≥中雨年降水日数为13.4天

降水强度≥大雨年降水日数为4.2天

降水强度≥暴雨年降水日数为0.2天

该区降水有显著的季节变化，雨量多集中于每年的6、7、8月份，这三个月的降水量为年降水量的53％，冬季降水量最少，12月至翌年的2月降水量仅为年降水量的9％。

（三）风

多年每日24次风速、风向资料统计，该区常风向为N向，出现频率为13.3％，次常风向为NW、W向出现频率分别为12.12％、11.55％。

强风向为NW向，该向≥7级风出现频率为0.46％，次强风向为N向。

具体见风频率统计表和风玫瑰图。

风频率统计表

表3-1

风速

频率（％）风向

≤7.9

（m/s）

8.0-10.7（m/s）

10.8-13.8（m/s）

13.9-17.1（m/s）

≥17.2（m/s）

合计

10.29

1.92

0.94

0.14

13.30

NNE

4.02

0.58

0.18

0.04

4.83

3.87

0.29

0.08

0.01

4.24

ENE

1.72

0.11

0.03

1.85

5.69

0.41

0.06

0.01

6.17

ESE

2.77

0.17

0.02

2.97

8.30

1.27

0.31

0.01

9.89

SSE

4.12

1.03

0.37

0.04

0.01

5.57

6.12

1.15

0.30

0.03

7.61

SSW

2.09

0.25

0.06

0.01

2.41

6.24

0.28

0.06

6.59

WSW

3.53

0.12

0.01

3.66

11.09

0.42

0.04

11.55

WNW

2.38

0.43

0.10

2.91

6.79

3.08

1.79

0.42

0.04

12.12

NNW

3.43

0.63

0.24

0.03

4.34

合计

82.45

12.15

4.59

0.75

0.06

100.00

（四）雾

多年平均每年大雾日为29.0天，大雾多出现于每年的4~7月，为全年雾日的65％，而每年的8月以后，大雾日显著减少。

平均每年大雾实际出现天数为10.9天。

（五）灾害性天气

本区灾害性天气过程主要为台风（含热带风暴，强热带风暴）和寒潮。

据多年资料统计影响烟台附近海域的台风每年有1~2个，一般多出现于7~9月份。

每当台风路经本区时，将出现大风、大浪、暴潮和暴雨。

如8509号台风，烟台出现33.3m/s、SSE向大风，最高潮位达3.73m；受9216号台风影响，烟台港风速达18~30m/s，出现解放以来最高历史潮位（4.03m）。

多年资料统计，每年11月~翌年3月为寒潮出现季节，平均每年3.2次，受寒潮影响本海区出现偏N向大风，风速可达9~10级，且有偏N向的大浪，持续时间可达3~4天。

二、水文

（一）潮位

国家海洋局第一海洋研究所对烟台套子湾西海岸海区建港条件进行了调查和部分水文要素的短期观测，并于1994年12月完成了“烟台初旺湾－芦洋湾自然环境调查报告”。

潮位是利用初旺湾验潮站1987年3月4日~4月13日一个月的潮位资料和烟台同步资料及烟台1953~1994年长期资料统计分析。

用差比方法求得工程海域的设计参数。

本次设计采用上述计算值。

1、高程关系：

2、潮位特征值：

（以下水位值均从当地理论最低潮面起算）

工程海域为正规的半日潮，其（HK1+HO1）/H平方米=0.32

最高高潮位：

3.67m

最低低潮位：

－0.77m

平均高潮位：

2.10m

平均低潮位：

0.61m

平均潮差：

1.49m

平均潮面：

1.33m

在此尚应说明2003年10月10日~12日，由于强冷空气南下影响，烟台港出现仅低于1992年的特高水位，调查值为3.77m。

3、设计水位：

设计高水位：

2.46m

设计低水位：

0.25m

极端高水位：

3.56m

极端低水位：

-0.95m

4、乘潮水位

不同延时不同保证率乘潮水位表

表3-2

频率（％）

水位（m）

延时

乘潮一小时

1.81

1.75

1.67

1.49

乘潮二小时

1.75

1.69

1.60

1.43

乘潮三小时

1.63

1.58

1.47

1.31

乘潮四小时

1.47

1.42

1.32

1.17

（二）海流

海流观测分两个区域进行，第一个区域位于龙洞咀及以南的初旺湾，芦洋湾海域，共布设六个测点；第二区域为龙洞咀东北的天然深槽和龙洞咀以西的海域，共布设六个测点，分别进行大、小潮连续25小时观测。

观测日期为：

大潮第二区域为7月15日09时至16日10时，第一区域为7月16日17时至17日19时；小潮第二区域为7月22日09时至23日12时，第一区域为7月23日16时至24日19时。

垂线测点采用六点法，依据实测资料，本海区海流特征如下：

1、潮流特征：

测验海区的潮流为不规则半日潮流

其（WK1+WO1）/W平方米在0.76~1.45之间，浅水分潮流影响比较明显，潮流的运动属往复流性质。

2、潮流流场：

龙洞咀以南第一测区涨、落潮潮流平均流向呈南北走向，龙洞咀以被第二测区涨、落潮潮流平均流向呈东西走向。

3、最大流速：

大潮期间涨、落潮实测垂线平均最大流速第一测区出现在L05站，流速值分别为0.55m/s、0.77m/s，流向分别为150°、325°，测点最大涨、落潮流速为0.74m/s、0.88m/s，流向分别为174°、344°，出现在L03站表层。

第二测区垂线平均最大流速出现在L09和L07站，流速为0.58m/s和0.90m/s，流向分别为81°、278°；测点最大涨、落潮流速为0.76m/s、0.96m/s，流向分别为74°、260°，出现在L07站和L09站表层。

4、余流：

本海区余流较小，垂线平均余流流速、流向见表3-3。

表3-3

L01

L02

L03

L04

L05

L06

L07

L08

L09

L10

L11

L12

大潮

流速

（m/s）

0.06

0.03

0.06

0.07

0.06

0.01

0.06

0.04

0.20

0.05

0.02

0.01

流向

（°）

208

116

159

138

152

166

224

142

153

小潮

流速

（m/s）

0.05

0.01

0.04

0.02

0.03

0.02

0.03

0.06

0.01

0.04

0.01

流向

（°）

342

120

155

260

205

181

163

260

304

（三）波浪

1、资料概况

西港区无波浪实测资料，而与其临近（相约30km）的烟台海洋站在芝罘岛北侧进行了长期的波浪观测工作（1980年至今）。

本次规划岸线在龙洞咀周围，其水深岸线走向与芝罘岛相似，水域开阔无岛屿影响。

芝罘岛测波资料有着极好的代表性，基本代表了西港区深水处的波况。

本次取用芝罘岛多年观测资料作统计分析。

2、波浪概况

烟台海洋站位于芝罘岛，地理坐标为北纬37°36´、东经121°26´，测波浮标在测点的N向，水深约为17.3m，使用仪器为HAB－2型岸用测波仪，仪器的拔海高度为75.9m，每日进行4次（08、11、14、17）观测，大风浪过程中进行加密观测。

多年观测资料分析结果：

该区常波向为NNW、NW，出现频率分别为8.20％、8.19％；次常波向为N、NNE，出现频率分别为5.91％、5.77％。

强波向为NNW向，次强波向为N向，这两个方向H4％>1.5m出现频率分别为3.07％、2.45％。

详见波玫瑰图和波高、周期频率统计表。

烟台波高频率统计表

表3-4

波高（m）

频率%

波向

≤0.5

0.6

-0.7

0.8

-0.9

1.0

-1.2

1.3

-1.5

1.6

-2.0

2.1

-2.4

≥2.5

合计

0.21

0.77

0.62

0.80

0.95

1.11

0.55

0.79

5.91

NNE

0.24

0.89

0.83

1.09

1.01

0.89

0.37

0.39

5.77

0.06

0.34

0.39

0.23

0.20

0.08

0.03

1.67

ENE

0.21

0.57

0.45

0.33

0.19

0.06

0.02

2.01

0.08

0.28

0.16

0.18

0.05

0.08

0.03

0.02

0.88

ESE

0.01

0.05

0.06

0.03

0.01

0.18

0.03

0.16

0.06

0.01

0.26

SSE

0.01

0.07

0.02

0.01

0.12

0.01

SSW

0.01

WSW

0.01

0.04

0.15

0.09

0.05

0.01

0.02

0.36

WNW

0.13

0.44

0.49

0.39

0.30

0.02

0.05

0.03

2.05

0.44

1.79

1.48

1.45

1.07

1.18

0.46

0.32

8.19

NNW

0.37

1.22

1.01

1.19

1.34

1.46

0.76

0.85

8.20

64.35

合计

66.18

6.75

5.68

6.01

5.18

5.35

2.40

2.45

100

烟台波周期频率统计表

表3-5

波周期（s）

频率%

波向

≤2.9

3.0

-3.9

4.0

-4.9

5.0

-5.9

6.0

-6.9

≥7.0

合计

0.12

0.81

1.67

2.12

0.99

0.18

5.91

NNE

0.09

0.94

2.23

1.84

0.64

0.02

5.77

0.08

0.26

0.63

0.54

0.15

1.67

ENE

0.12

0.61

0.87

0.32

0.09

2.01

0.12

0.34

0.31

0.09

0.02

0.88

ESE

0.06

0.05

0.04

0.02

0.01

0.18

0.19

0.06

0.01

0.26

SSE

0.09

0.02

0.01

0.12

0.01

SSW

0.01

WSW

0.01

0.09

0.18

0.06

0.02

0.01

0.36

WNW

0.12

0.59

0.82

0.43

0.08

0.01

2.05

0.43

1.99

3.07

2.09

0.56

0.05

8.19

NNW

0.23

1.26

2.79

2.77

0.99

0.16

8.20

64.35

合计

66.11

7.13

12.51

10.26

3.55

0.43

100

3、波高－周期联合分布

对于一个新开辟的港区，应分析波高和周期的联合分布，其目的是了解是否存在小波高对应长周期波浪的出现，小波高长周期的波浪对港内波稳有重要的影响。

多年观测资料统计结果如下：

表3-6

波高（m）

频率%

周期

≤0.8

0.9

-1.2

1.3

-1.5

1.6

-2.0

2.1

-2.5

≥2.6

合计

≤4.9（s）

75.86

6.55

2.34

0.48

0.16

0.04

85.42

5.0-5.9（s）

0.14

1.61

3.72

3.91

1.31

0.43

11.12

6.0-6.9（s）

0.12

0.68

1.41

1.04

3.25

7.0-7.9（s）

0.05

0.16

0.20

合计

76.01

8.16

6.18

5.07

2.93

1.66

100

上述统计结果表明，本区波高周期对应关系为大波高对应大周期，小波高对应大周期出现的可能性不大。

4、不同重现期波要素

用芝罘岛测波站多年观测资料作年频率计算，不同重限期波要素见表3-7。

表3-7

重现期

波要素

波向

50年一遇

25年一遇

2年一遇

H4％（m）

（S）

H4％（m）

（S）

H4％（m）

（S）

5.2

9.4

4.8

8.9

3.3

6.7

NNE

5.4

9.6

5.0

9.1

3.3

6.6

3.8

8.2

3.5

7.8

2.0

5.7

ENE

4.2

8.4

3.8

7.9

2.0

5.4

4.0

7.6

3.6

7.2

1.5

4.8

WNW

3.2

7.9

3.0

7.5

2.0

5.4

8.4

5.0

8.1

2.7

6.3

NNW

5.3

8.9

4.9

8.5

3.3

6.6

三、泥沙

拟建工程港区沿岸主要为基岩海岸，沿岸以低山丘陵台地为主，泥沙来源不甚丰富，主要是海岸侵蚀来沙和人为供沙。

港区沿岸岩性多为白云石大理岩，在海浪和海流作用下产生部分泥沙，数量很少；沿海养殖及其加工业产生的废弃贝壳，堆积在海滨，也是局部泥沙的重要来源，但数量有限，对于港口建设不会构成很大影响。

根据国家海洋局第一海洋研究所观测资料分析，该海区近岸及岸滩泥沙较粗，海域平均含沙量为46.6mg/L，如果所搬运的泥沙全部沉淀，每平方米也只有46.9kg，即沉积厚度2cm，实际情况可能仅有此值的三分之一左右。

总之，该海区泥沙来源很少、泥沙搬运沉积不甚活跃，近岸泥沙不会对建港构成危害。

四、地质

（一）各岩土层分布特征

勘察区域码头孔M孔布孔30个，F孔10个，C孔27个，除C1,C4,C16尚未勘察，C24,C25,C26,C27C孔因处于礁石区及附近陈家码头上被取消勘察外，其余钻孔已全部完成，根据勘察结果，区域土层自上而下根据形成原因及性质分层如下：

第一层，海相沉积层

该层存在于勘察区域的表层，分布不均匀，在勘察区域按性质存在三大层。

1粉土层

灰色、灰褐色，稍密状，该层主要分布在勘察区的部分钻孔中，土层相对较薄，厚度在1.0～3.0m范围内，不是十分稳定，平均标贯击数N＝8.1

2粉细砂层

灰色、灰褐色，松散～稍密状，该层广泛存在于勘察区域内，分布相对稳定，厚度不均，在0.8～7.0m范围内，平均标贯击数N＝9.3

3淤泥质粉质粘土层

灰色、灰褐色，软塑状，高塑性，该土层零星存在于勘察区域内，个别土层因含水量原因为粉质粘土，平均标贯击数N＝1.1

第二层，陆相沉积砂层

该层在勘察区域内广泛存在，为陆相沉积砂层。

②中粗砂层

黄色、黄褐色，中密～密实状，该土层在勘察钻孔中均有揭露，层位稳定，土质不均匀，混有碎贝壳，平均标贯击数N＝37.8

第三层，陆相沉积粉质粘土层

该层在勘察区域内一定深度下均可揭露，层位相对稳定。

③粉质粘土层

黄色、黄褐色，硬塑状，中～中上塑性，该层在所勘察钻孔中，最浅标高-17.45m，最深标高-29.06m处揭露，呈自北向南逐次渐深趋势，层位稳定，土质坚硬，土质不均匀，上部及下部多混有大量砂粒，偶见粉细砂夹层，平均标贯击数N＝20.6。

第四层，粗砾砂层

该层在勘察区域内一定深度下广泛存在，层位稳定。

④粗砾砂层

黄褐色，密实状，该层在所勘察钻孔中，最浅标高-28.12m,最深标高-37.57m处揭露，层位稳定，土质不均匀，其中多含角砾，小块碎石等物，平均标贯击数N＝43.9击

三、各岩土层主要物理、力学性质指标及容许承载力

各岩土层主要物理、力学性质指标按算术平均值法进行了综合统计。

结合现场原位测试和土工试验成果表，给出了各岩土层的地基土容许承载力f。

详见各岩土层主要物理、力学性质指标统计表1。

说明：

统计表中各土层标贯击数N值未经任何修正。

四、工程地质评价

1、第一大层为海相沉积土层，层位稳定，具有一定厚度，平均标贯击数N≤10击。

2、第二大层砂土层层位稳定，分层厚度大，平均标贯击数≥35击，工程地质条件较好。

3、第三大层③粉质粘土层在各孔可揭露，层位稳定，具有一定厚度，工程地质条件较好，但应注意的是该层混有粉细砂夹层及粉土夹层，进行设计时应予以考虑。

4、第四大层④粗砾砂层，在一定深度下均有揭露，平均标贯击数N＝43.9，工程地质条件好，为良好的基础持力层。

5、在勘察区域内，存在蓬莱～威海活动性断裂，地震等级为7级。

五、结语

1、执行规范：

《港口工程地质勘察规范》（JTJ240-97）

五、地震

根据有关资料本工程区域地震烈度为7度，设计基本地震加速度为0.15g。

第三章施工总平面布置

3.1施工总平面布置示意图

图3-1施工总平面布置图

3.2项目部平面布置示意图

图3-2项目部平面布置示意图

第四章施工方法

4.1沉箱安装及沉箱内回填工艺

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