1海港总平面设计规范(jtj

1海港总平面设计规范(jtj内容摘要：

程为计算水位与超高值之和，应按表 中的基本标准和复核标准分别计算，并取大值。 17 开敞式码头应满足码头面不被波浪淹没的要求，通常不考虑码头及连接桥上部结构直接承受波浪力的作用，码头面高程可按式（ ）确定。 必要时，应通过模型试验确定。 E＝ HWL＋ η0＋ H＋ Δ （ ） 式中 E—— 码头面高程（ m）； HWL—— 设计高水位（ m）； η0—— 设计高水位时重现期为 50 年的 H1%（波列累积频率为 1%的波高）静水面以上的波峰面高 度（ m）； H—— 码头上部结构的高度（ m）； Δ—— 波峰面以上至上部结构底面的富裕高度（ m），可取 0～。 注：当码头上部结构允许承受波浪力时，可根据结构的受力条件，适当降低码头面高程。 码头前沿设计水深，是指在设计低水位以下的保证设计船型在满载吃水情况下安全停靠的水深。 其深度可按下式确定： D＝ T＋ Z1＋ Z2＋ Z3＋ Z4 （ ） Z2＝ KH4%－ Z1 （ ） 式中 D—— 码头前沿设计水深（ m）； T—— 设计船型满载吃水（ m）； Z1—— 龙骨下最小富裕深度（ m），采用表 中的数值； 18 Z2—— 波浪富裕深度（ m），当计算结果为负值时，取 Z2＝ 0； K—— 系数，顺浪取 ，横浪取 ； H4%—— 码头前允许停泊的波高（ m），波列累积频率为 4%的波高，根据当地波浪和港口条件确定； Z3—— 船舶因配载不均匀而增加的船尾吃水值（ m），杂货船可不计，散货船和油船取 ； Z4—— 备淤富裕深度（ m），根据回淤强度、维护挖泥间隔期及挖泥设备的性能确定，不小于。 在可行性研究或方案阶段，当自然资料不足时，码头前沿设计水深可按下式估算： D＝ kT （ ） 式中 k—— 系数，有掩护码头取 ～ ，开敞式码头取 ～。 注：对杂货船和集装箱船，根据具体情况可考虑实载率对设计船型吃水的影响；对河口港可考虑咸淡水比重差对设计船型吃水的影响。 码头泊位长度，应满足船舶安全靠离作业和系缆的要求。 对有掩护港口的通用码头，其单个泊位长度（图 ）可按下式确定： Lb＝ L＋ 2d （ ） 式中 Lb—— 码头泊位长度（ m）； L—— 设计船长（ m）； d—— 富裕长度（ m），采用表 中的数值。 19 当在同一码头线上（图 ）连续布置泊位时，其码头总长度宜根据到港船型尺度的概率分布模拟确定，也可按下式确定： 端部泊位 Lb＝ L＋ （ ） 中间泊位 Lb＝ L＋ d （ ） 注：①端部泊位尚应考虑带缆操作的安全要求 ； ②上述泊位长度的计算不适用于油品码头和其他危险品码头； ③两相邻泊位船型不同， d 值应按较大船型选取。 20 当码头布置成折线时，其转折处的泊位长度（图 ），应满足船舶靠离作业的要求，并应根据码头结构型式及转折角度确定。 直立 式岸壁折角处的泊位长度（图 ／ 1），应按下式确定： Lb＝ ξL＋ d/2 （ ） 式中 ξ—— 船长系数，采用表 中的数值。 当直立式码头与斜坡式护岸或水下挖泥边坡边线的夹角 θ≥ 90176。 时，靠近护岸处的泊位长度（图 ），可按式（ ）确定。 21 开敞式码头的布置，应根据当地水深、潮汐、地质、泥沙、风、浪和水流等 自然条件综合分析确定。 码头轴线方向，应满足港口营运和船舶靠离、系泊和装卸作业的要求，并宜与风、浪、水流的主导方向一致；当无法同时满足时，应服从其主要影响因素。 对开敞式码头，其泊位长度（图 ）可按下式估算： Lb＝（ ～ ） L （ ） 确定码头泊稳和作业条件时，应考虑下列主要因素： （ 1）港口的自然条件，包括风、浪、水流的大小及其分布特征； （ 2）码头装卸工艺、货种和船舶安全装卸作业的要求； 22 （ 3）码头的掩护程度及其轴线方向与风、浪、水流的相互关系； （ 4）码头结构型式、防冲及系缆设施的条件。 对不同载重吨的船舶、不同货种的码头，船舶装卸作业的允许波高和风力，不宜超过表 中的数值。 23 注：①船、浪夹角 β≥ 45176。 为横浪； β＜45176。 为顺浪； ②表中所列波高的允 许平均周期 T： DWT≤ 20200t， T≤ 6s； DWT＞20200t， T≤ 8s； ③根据码头防冲和系缆设施条件，经论证表中数值可适当增减，必要时应通过模型试验验证； ④ H4%为波列累积频率 4%的波高。 条文说明 本条对有掩护码头前沿高程作出规定，理由如下： （ 1）有掩护码头，通常是指具有良好天然掩护或人工掩护水域内建设的码头。 船舶靠离和系泊在有掩护水域内的码头，通常码头前波高 H4%不超过 ，因此，国内外对有掩护码头前沿高程普遍采用设计高水位以上加富裕超高值的简易方法。 此富裕超高值主要起到两方面作用：一是避免大潮上水和波浪溅水，保证岸上库场内货物和设备不受损伤；二是便于在码头上装卸作业和陆上各种管线敷设。 （ 2）国外有掩护码头的设计高水位和超高值选用标准： ①日本：采用《港口设施技术标准178。 解说》的规定，码头面高程因潮差而异，考虑异常高潮、波浪及地基沉降的影响，应慎重决定其高程。 其高程应高出朔望平均高潮位以上一定超高值，其超高值选取规定如表。 ②欧美：通常采用美国港口协会 常设委员会的规定，对普通件杂货码头高程应高于大潮满潮位以上。 英、法、德、荷兰、巴基斯坦等国则采用大潮平均高潮或高高潮位以上，没有明确规定具体超高值标准。 其超高值，根据欧美国家的 34 座港口统计均在 ～ 之间。 24 欧美码头超高值较大，其原因是选用的设计高水位，不仅低于我国现行规定标准，也低于日本采用的朔望平均高潮位的缘故。 （ 3）本条是根据我国 2 6 座有掩护港口码头的设计高水位和码头高程调查分析而确定的。 基本标准是采用高潮累积频率 10%潮位或历时保证率 1%的潮位加上～ 超高值为码头高程，与现有码头高程都比较接近。 我国沿海各港因其潮型和潮差特点不同，南北方港口遭受台风涌水程度差异较大，南方港口特别是汕头、珠江、湛江和海南岛地区直接遭受台风，涌 水增高显著，涌水高度在设计高水位以上约 ～ ；而北方沿海港口受台风风力影响较弱，涌水高度较低，一般涌水高度在设计高水位以上 左 右，不超过。 由此可见，华南沿海港口码头高程必须考虑台风涌水的影响，故采用极端高水位（重现期为 50年的年极值高水位）作为确定码头高程的复核 标准是有实际意义的，而对 北方港口采用极端高水位，往往会低于基本标准确定的码头高程值，可见仅采用基本标准确定码头高程对华南某些港口会造成偏低，为此 本条建议取用复核标准来复核，用基本标准和复核标准两者计算的码头高程比较，通常取高程较大者作为码头设计高程，但需分析论证后合理选定。 外海开敞式码头，由于开敞暴露程度高，波浪直接作用在码头结构上，为减少波浪力对码头结构作用和降低码头建设费用，码头多采用墩柱式透空结 构。 为保证码头面不上水、装卸设备不受损害以及码头上部梁板不受波浪力作用，码头面高程通常取设计高水位时的设计波浪 的波峰面以上安全高度，使开敞式码头 做到既便于作业，又经济合理、安全可靠。 故本条对码头面高程建议按条文中式（ ）计算确定。 如果按条文中式（ ）计算码头面设计高程过高而造成使用不便时，应从结构受力条件采取措施，通常允许梁承受波浪力，此时式中可不计Δ值。 按条文中式（ ）计算的码头面高程，若系缆柱设在码头面上过高时，可根据船舶吨位大小、干舷高度，在满足工艺条件下，将系缆墩降低到合理的高程上，使系缆墩、装卸平台做成台阶式，以满足系缆和装卸作业的要求。 本条着重说明码头前沿设计水深的构成和它的功能： （ 1）码头前沿设计水深是由船舶设计满载吃水和龙骨下总富裕水深构成。 总富裕水深指在设计低水位船舶满载状态下，保证船舶安全停靠和装卸作业，又防止船舶不致触底的安全需要。 龙骨下总富裕深度包括：与底质有关的龙骨下最小富裕深度、船舶停靠码头时的波浪富裕深度、船舶配载不均匀尾倾值和回淤备淤深度。 对于计算码头前沿设计水深的各项因素的含义及其取值标准作了如下规定： 25 ①设计船型满载吃水 T，是泊位水深计算的基本数据，船型的基本尺度可按第 条选用。 ②龙骨下最小富裕深度 Z1，是防止船舶触底的需要，兼有防止底质沾污船舶海底门或防止从吸入口吸入泥沙致使冷凝器发生故障的需要。 当采用抛石基床的码头，其基床宽度超出码头护舷前沿线时， Z1值应按岩石考虑，这一建议是为了在码头前水域进行清淤时，不致损坏基床的需要。 ③波浪的富裕深度 Z2，是因波浪作用导致船舶下沉量的富裕深度。 关于船舶在码头上系泊，船舶受波浪作用而产生运动是有约束的阻尼运动，十分复杂。 但实践和经验表明，在有掩护港域内波高通常小于 ～。 若波周期小于 6s时，船舶下沉量不超过波高的 1/3，故 Z2＝ － Z1值一般为负值。 由此表明，在有掩护港口的波浪富裕深度可不予计算。 当港内出现长周期波时，不仅船舶运动量显著，且系船缆易遭破断。 因此在布置港域尺度时，应避免出现副振动现象。 必要时应进行模型试验以判明船舶自摇周期与波周期之间的谐振问题及其船舶可能的运动量，进而估算富裕深度。 ④船舶配载不均匀而增加的尾倾值 Z3，经实践表明，船舶配载后多出现首倾或尾倾，而尾倾尤多于首倾。 通常不允许首倾，因为首倾既不利于船舶航行又增加首阻力 ，车、舵效果差。 我们通过对 160 余艘船舶实船配载统计分析表明，干货船虽然尾倾大，但不满载，故 Z3值可不计。 油船和散货船多为满载并多有尾倾，若尾倾值取 70%保证率，则散货船尾倾值 Z3取 m；油船由于调平性好， Z3取 ，为便于应用， Z3值统一取。 ⑤考虑挖泥间隔期的备淤深度 Z4，此项富裕深度是不列入到公布的水深之内的，但它对码头结构强度和稳定计算有关。 预 留备淤深度的多寡，应根据港口泥沙淤积强度确定。 两次挖泥间隔期则应由回淤强度和在合理维护周期内可能产生的回淤量来确定。 备淤深度亦与挖泥船类型及其最 小浚深量有关，一般备淤深度取 ～。 对于回淤严重的港口，应适当多留备淤深度。 泊位预留备淤深度是必要的也是现实的，同时在备淤深度内新落淤的软泥甚至是浮泥对船舶万一出现的坐底也不会产生危险或损伤船舶，从而相应提高了船舶富裕深度的安全度。 （ 2）对开敞式码头尚应注意： ①波浪富裕深度是不可忽视的因素，开敞式码头泊位水深不同于有掩护码头的泊位水深，由于开敞式码头泊稳条件差，船舶靠离和装卸作业的允许波高常被限制在某一范围内，故超过允许波高时，船 舶应离开码头。 26 根据国内外开敞式码头的作业经验，允许作业波高的限界通常为 ～，具体泊稳标准的取值与船舶吨位大小、浪向、波周期以及船舶特性、码头形式等有密切关系。 系泊船舶在波浪作用下的运动是一个十分复杂的问题，一些文献介绍，由于船舶的波动和摇摆所考虑的富裕深度可为波高的一半，也有些资料表明， 最大船舶下沉量为波高的 2/3，极值可达 倍波高。 我国几所科研单位，曾对几个港口的开敞式泊位进行了泊稳试验，其结果表明，在横浪作用下船舶下沉量 为 ～ 倍波高；在横浪作用下船 舶下沉量为 ～ 倍波高；可见船舶在波浪作用下的运动是很复杂的。 因此必须根据具体泊稳标准的波浪要素以及船舶特 性，通过模型试验确定船舶运动量，并以此确定波浪作用下的富裕深度。 ②开敞式码头，由于接纳大型船舶乃至超大型船舶，因泊位水深较深，故其水深测量精度的保留量是不可忽视的因素。 水深测量精度的保留量，应按现行行业标准《水运工程测量规范》（ JTJ245）的有关规定执行，可取 ～。 条文中式（ ～ 3）是根据收集国内外 23 座开敞式码头泊位的水深资料，经资料整理分析给出 的，式中 k 为泊位水深系数，是泊位实际水 深与船舶满载吃水的比值，它概括了自然环境、波浪、底质、尾倾以及水深测量精度的预留量等综合。