济宁港某作业区1～4#泊位靠泊能力论证

韩成浩

摘 要：本文介绍济宁港某作业区1～4#泊位靠泊能力论证的实例，可供类似工程参考。

关键词：泊位；靠泊能力；论证；数据分析；论证结果

中图分类号：U656.1 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）15-0135-02

1 研究背景

济宁港某作业区1～4#泊位现已建成，目前为试运行阶段，设计船型为300吨级货船。近年来，随着港口经济的快速发展，进港船舶向千吨级大型船舶发展，如果泊位仅用于按照300吨级船舶停靠，不能满足目前市场的需求。

2 泊位现状

2.1 现状水域主尺度

（1）码头前沿顶高程37m。（2）码头前沿底高程29.00m。

2.2 现状水工建筑物

水工建筑物为有固定吊的码头。经现场测量，码头分段长度为6m。

3 自然条件

3.1 水文

（1）基准面。水位基准面采用废黄河基准面，该基准面位于黄海平均海平面下0.152米。（2）设计水位。设计高水位：36.5米（20年一遇水位）；设计低水位：33米；设计常水位34.5米。（3）波浪。洙水河水域比较狭窄，水源依靠南四湖湖水（水流平缓）倒灌，由大风和水流引起的波浪较小。

3.2 工程地质

根据土工试验及原位测试成果，结合《港口工程地质勘查规范（JTJ240-97）》及本地区经验，粉质粘土为持力层。

4 总平面布置

4.1 设计船型

本工程设计船型为1000吨级货船。设计尺度参数如表1所示。

4.2 水域主尺度

（1）码头前沿顶高程。根据《河港工程总体设计规范（JTJ212-2006）》确定码头前沿顶高程如：基本标准E=设计高水位+超高值

其中，设计高水位为36.5m，超高值取0.1～0.5m，E可取36.6～37.0。本工程实际码头前沿顶高程为37.0m，符合设计要求。

（2）码头前沿底高程。根据《河港工程总体设计规范（JTJ212-2006）》，码头前沿设计水深按下式确定[1]：

D=T+Z+ΔZ。

式中，D—码头前沿设计水深；T—船舶吃水；Z—龙骨下最小富裕深度；ΔZ—其他富裕深度。其中，T=2.85m，Z=0.3m，ΔZ =0.15（船尾吃水）+0.5（备淤深度）=0.38m。计算得D=3.8m。码头前沿设计底标高≤设计低水位-D=33-3.8=29.2m。本工程实际码头前沿底高程为29.0m，符合设计要求。

（3）航道。根据《河港工程总体设计规范》（JTJ212-2006）3.5.1条，当码头前沿停泊水域紧邻主航道时，可不设专用的进港航道。目前本作业区紧邻运河主航道，不需要设专用进港航道，主航道宽度为56m，航道底高程29.2m[2]。根据《内河通航标准》（GB50139-2013） 3.0.2条，1000吨级货船天然和渠化河道航道尺度应符合下列条件：

水深≥2.0～2.4m，单线航道直线段宽度≥30m。现状水深=设计低水位-航道底高程=33-29.2=3.8m﹥2.0～2.4m。现状航道宽度=56m﹥30m，满足1000吨级货船通航要求。

5 水工建筑物

5.1 設计荷载

（1）船舶系缆力。根据《港口工程荷载规范》按式10.2.1计算得1000吨级货船系缆力为150kN。（2）工艺荷载。工艺荷载根据港区实际荷载。1）流动机械：55t运输车。2）地面均布荷载：码头前沿10m范围内20kPa，前方堆场40kPa。3）固定吊：倾覆力矩1280kN·m，垂直力700kN。（3）自重力。结构的恒载包括水工建筑物和设备的自重，素混凝土重度取值为：水上24kN/m3，水下13.75kN/m3。（4）土压力。土压力根据《重力式码头设计与施工规范》（JTS167-2-2009）计算，码头土压力主要计算结果见表2所示。（5）水压力。本工程泊位后方设抛石棱体，不考虑剩余水压力作用。（6）风荷载。作用于船舶的荷载标准值按风速22m/s计算。（7）水流力。按水流流速0.35m/s计算。（8）地震惯性力。码头地震惯性力计算值表3所示。

5.2 作用与作用效应组合

根据本工程结构上可能同时出现的作用，按承载能力极限状态结合相应的设计状况进行作用效应组合，并按照规范规定选取相应的分项系数[3]。

（1）承载能力极限状态的持久组合。水位取设计高、设计低水位；荷载包括结构自重、土压力、地面均布荷载、汽车荷载、系缆力。（2）承载能力极限状态的地震组合。水位取设计高水位、设计低水位；荷载有地震荷载及对应工况下的其他荷载。（3）作用效应组合。组合一：自重+土压力+地面均布荷载+汽车荷载+系缆力（+固定吊荷载）；组合二：自重+土压力+地面均布荷载+汽车荷载+系缆力+地震惯性力（+固定吊荷载）。

5.3 主要计算结果

码头结构主要计算在各种荷载组合情况下码头结构的整体抗滑、抗倾覆稳定性和基床顶底应力，按《重力式码头设计与施工规范》（JTS167-2-2009）计算。计算结果如下：

（1）码头抗倾、抗滑滑稳定性验算。最不利荷载组合下，抗滑、抗倾稳定性计算结果见表4所示。

（2）基床承载力验算。最不利荷载组合下，基床承载力验算计算结果见表5所示。

根据计算结果可知，码头基床承载能力满足要求。

6 结语

济宁港某作业区1-4号泊位平面布置及水工建筑物能够满足1000吨级货船靠泊。码头前沿10米以内不建议堆货。

参考文献

[1]宁泽宾.重力式码头靠泊能力论证内容的确定[J].水运工程，2014，（7）：77-88.

[2]刘英博，李沛，张鹏，等.既有码头靠泊能力的管理[J].中国港湾建设，2016，（8）：25-28.

[3]王福奎，李成，温连明.关于码头超能力靠泊问题的研究[J].中国水运（下半月），2008，（6）：16-17.