某重力式码头结构工程设计

喜欢就充值下载吧。。资源目录里展示的文件全都有，，请放心下载，，有疑问咨询QQ:1064457796或者1304139763 ==================== 喜欢就充值下载吧。。资源目录里展示的文件全都有，，请放心下载，，有疑问咨询QQ:1064457796或者1304139763 ==================== 学 号 密 级 XXXXX 某重力式码头结构工程设计 院 （系）名 称： 船舶工程学院 专 业 名 称： 港口航道与海岸工程 学 生 姓 名： XXX 指 导 教 师： XXX 2XXX年X月 XX 题 目 作 者 姓 名 XXXXXXX 大 学 XXXXX 某重力式码头结构工程设计 院 （系）：船舶工程学院 专 业：港口航道与海岸工程 学 号：XXXX 学生姓名：XXXX 指导教师：XXXX 2XXX年X月 XXXXXX 摘要 重力式码头是我国分布较广，使用较多的一种码头形式，它是靠结构自重（包括结构自身及相应填料的重量）来抵抗建筑物的滑动和倾覆，要求有比较良好的地基。由于其结构坚固耐用，施工简单，维修费用少，深受港务部门和施工单位的欢迎。 本文依据规范设计了空心方块和扶壁式两种结构型式的码头，并进行结构对比分析以及结构优化。其中，空心方块具有节省混凝土，适当增大块体几何尺寸以满足码头断面设计要求的优点；扶壁码头具有结构简单，施工速度快，节省材料的优点。最后，根据规范绘制两种结构型式码头的施工图。 关键词： 重力式；空心方块；扶壁式；结构设计； ABSTRACT Gravity quay wall is widely distributed in China, which is a normal type. It uses its weight (including the weight of the structure itself and the corresponding packing) that depend on the structure to resist sliding and overturning of the building, which requires a good foundation. Its structure is rugged, simple construction, and maintenance costs, welcomed by the port sectors and construction units. According to specifications ， This article designed hollow box and buttresses, and make the structure of comparative analysis and structural optimization. Among them, the hollow block saves concrete and increases the geometric size of the block to meet the requirements of the advantages of the terminal section design; buttressed quay wall has a simple structure,and a faster construction,while saving lots of materials. Finally, according to the specification,drawing the construction plans of the terminals of the two structural types. Key words: Gravity; hollow box; supporting wall; structural design; 目 录 第1章 绪论 1 第2章 结构方案设计 2 2.1 设计规范及设计依据 2 2.2 设计资料 2 2.2.1 设计船型 2 2.2.2 水文及气象资料 3 2.2.3 地震 3 2.2.4 施工条件 3 2.2.5 地质条件 3 2.3 结构方案初步设计 4 2.3.1 码头装卸工艺方案 4 2.3.2 码头平面布置方案 4 2.3.3 方案一码头结构断面设计方案 5 2.3.4 方案二码头结构断面设计方案 9 2.4 本章小结 10 第3章 码头结构承受作用的分类及计算 11 3.1 方案一 11 3.1.1 自重 11 3.1.2 土压力 18 3.1.3 船舶荷载 30 3.1.4 门机荷载 33 3.2 方案二 36 3.2.1 自重 36 3.2.2 土压力 42 3.2.3 船舶荷载 45 3.2.4 门机荷载 45 3.2.5 剩余水压力 45 3.3 本章小结 47 第4章 码头结构的稳定性验算 48 4.1 方案一 48 4.1.1 持久状况作用效应组合 48 4.1.2 承载能力极限状态设计表达式 48 4.1.3 码头结构的抗滑稳定性计算 53 4.1.4 码头结构的抗倾稳定性计算 60 4.1.5 码头沿基床底面抗滑稳定性验算 66 4.1.6 卸荷板后倾稳定性验算 67 4.1.7 码头结构的地基承载力验算 68 4.1.8 码头结构的整体稳定性计算 75 4.2 方案二 78 4.2.1 持久状况作用效应组合 78 4.2.2 承载能力极限状态设计表达式 78 4.2.3 码头结构的抗滑稳定性计算 80 4.2.4 码头结构的抗倾稳定性计算 81 4.2.5 码头沿基床底面抗滑稳定性计算 82 4.2.6 码头结构的地基承载力计算 83 4.2.7 码头结构的整体稳定性计算 87 4.3 本章小结 89 第5章 码头结构构件的承载力验算 90 5.1 方块码头的卸荷板承载力计算 90 5.2 扶壁式码头的肋板、立板等计算 91 5.2.1 立板 91 5.2.2 内底板 92 5.2.3 尾板 93 5.2.4 肋板 94 5.2.5 趾板 95 5.3 本章小结 97 第6章 结论 98 第7章 参考文献 99 128 第1章 绪论 重力式码头是靠自重力来抵抗建筑物的滑动和倾覆的一种港工建筑物。与此同时，结构自重及其上的填料重量和各种荷载又对地基产生应力，要求地基具有一定的强度。所以这种结构型式一般适用于较好的地基，例如岩石、砂、卵石、砾石及硬粘土的地基，在我国从南到北的海港中得到广泛应用。例如广州黄浦港、湛江港、厦门港、青岛港、烟台港、秦皇岛港及大连港等，在河港中应用也很广泛。重力式码头的结构型式主要决定于墙身结构。按结构可划分为块体、沉箱、扶壁、大直径圆筒及现浇混凝土及浆砌石等。 我国早在西汉初年，广州已建“泥城”码头(又名“陆贾城”)，用土块、块石砌筑，一直使用到 20 世纪初。1845 年长洲岛建成中国第一座大石坞。1867 年，广州出现首座混凝土结构码头。 20 世纪 50 年代以前，我国修建的重力式码头多数为浆石刀块石或混凝土方块分层错缝平砌的古典重力式，靠人力搬运，干地施工。由于起重设备的起重能力小，块体码头都采用阶梯形断面。最典型的是 1954 年兴建的黄埔港修船码头，开始使用 40 吨重大型实心方块，在陆上预制，分层水下砌筑，断面的底宽仍为较大的阶梯减压式，用吊机代替人力搬运。这种断面形式的缺点是：断面大，混凝土用量多；方块小，型号、数量和层数多，整体性差；施工麻烦；重心靠前，基底应力分布不均匀。随着起重设备能力的增大和人们对重力式码头工作机理的认识不断加深，方块码头在不断向块大、空心、异形、重心靠后和减小土压力等方面发展。从 50 年代初开始逐渐应用衡重式和带卸荷板的断面以及其它各种新型断面。带卸荷板的块体码头在我国是从 1958 年开始采用的。广州黄埔老港区 1958 年扩建深水码头共 3 个泊位，均为卸荷板方块重力式结构，1960 年 7 月全部建成投产，分别为化肥码头、杂货码头和客货码头。由于其具有减小土压力和重心靠后的优点，在以后建造的方块码头中，几乎全部采用卸荷板。俄罗斯等欧洲一些国家（法国、德国等），在重力式码头中也普遍采用卸荷板。日本基本不采用卸荷板式，可能是因为抗震问题。有些国家的工程界对卸荷板能否减小墙后土压力持怀疑态度，所以在工程中较少采用。根据我国已建成的几十座卸荷板式方块码头的多年使用考验和试验室试验的结果，证明卸荷板是具有减小土压力的效果的。1978年在我国新编的《港口工程技术规范》重力式码头一册中，卸荷板式方块码头被作为常用的结构型式之一列入规范。 目前，我国已建成方块码头共 87 例，其中阶梯式 11 例，衡重式 2 例，卸荷板式 74 例。1991 年底竣工的青岛港前湾一期工程5 万吨级多用途码头是我国首次设计和建成的一种大型、深水位低卸荷块体式方块码头，该码头岸壁高 19.9 米（顶标高 5.8 米，底标高-14.1 米），方块底宽 7.6 米，其断面卸荷块体顶面标高为 2.8米，底面标高为-0.7 米，悬臂板长 3.2 米，包括卸荷块体在内共5 层，上部浇注混凝土胸墙。这种结构型式的方块码头于 1992 年推广应用于营口港鲅鱼圈汽车滚装码头，威海石化码头等万吨级以上大型码头中，取得了较好的效益。 空心方块混凝土码头具有节省混凝土材料、缩短施工工期、降低工程费用等优点，是一种非常有经济价值和发展前途的重力式码头结构形式，国内外许多港口码头工程都以采用空心方块建造深水泊位。带卸荷板的空心方块码头,是六十年代初出现的一种新型重力式码头结构型式。因其结构上的诸多优点,以及南方沿海地区地基承载能力较好、地方材料丰富等自然条件,这一结构型式已被南方沿海港口广泛采用。 我国南方采用扶壁式结构的码头较为广泛, 它具有结构简单, 施工速度快、施工工艺成熟等优点, 与其他重力式码头相比, 工程投资较省。60～70 年代期间, 由于受到起重能力的限制, 扶壁式结构多用于墙高10m 以下的中小型码头。近年来, 我国南方一些3. 5 万吨级的码头也采用扶壁结构, 使用情况良好, 深受用户好评。但该结构抗浪能力较小, 一般用在内河或掩护条件较好的地区。国内目前施工的扶壁高度多在15m 以下,而随着经济的发展, 码头建设日趋大型化, 且多向外海深水海区发展, 五万吨级以上的大型码头一般要求构件预制高度多在15m 以上, 扶壁结构的主要问题是施工期间结构本身的稳定、吊装运输等问题, 这是限制扶壁结构大型化的主要原因。 本文根据设计资料设计带卸荷板空心方块和扶壁式两种结构型式码头，并对两种码头结构进行对比分析，最终确定最优方案，绘制施工图。 第2章 结构方案设计 2.1 设计规范及设计依据 第1章 第2章 2.1 邱驹.港工建筑物[M]. 洪承礼.港口规划与布置[M]. JTS167-2-2009，重力式码头设计与施工规范[S]. JTJ206-1996，港口工程制图标准[S]. JTJ 211-99，海港总平面设计规范[S]. JTJ 297-2001，码头附属设施技术规范 [S]. JTS144-1-2010，港口工程荷载规范 [S]. JTS147-1-2010，港口工程地基规范[S]. JTJ213-98，海港水文规范[S]. JTJ212-2006，河港工程总体设计规范[S]. 《海港工程设计手册》 2.2 设计资料 某海港根据经济发展规模，需新建两个泊位的多用途码头。由当地经验得知混凝土浇筑的施工水位为+1.8米。 2.2 2.2.1 设计船型 2万吨级集装箱船：船长×船宽×型深×满载吃水=170×28×14×9.7m 5000吨级杂货船：船长×船宽×型深×满载吃水=101×16.4×8.6×7.0m 7000吨级杂货船：船长×船宽×型深×满载吃水=110×17.2×8.5×6.9m 2.2.2 水文及气象资料 1、 气候 该港所在地区年平均气温13.5°C，最高气温38°C，最低气温-9°C。常年不封冻。 2、 水位 设计高水位：3.6m；极端高水位：4.6m； 设计低水位：-0.08m；极端低水位：-1.6m。 3、 流 水流设计流速：V=1m/s；流向：与船舶纵轴接近平行。 4、 波浪 有防波堤掩护，波高小于1m。 5、 风 按九级风设计，风速：V=22m/s。 2.2.3 地震 该地区地震基本烈度为6度。 2.2.4 施工条件 当地有混凝土构件预制厂，可预制各种型式的梁、板等构件和混凝土人工块体。当地砂石充裕，且质量好、价格低。 2.2.5 地质条件 表 2.1 地质资料 地层编号 土层名称 标高（m） 重度标准值 （kN/m3） 地基容许承载力 （kPa） 1 淤泥质粘土 -4.5~-5.5 18.0 90 2 中粗砂 -5.5~-9.0 18.0 125 3 粘土 -9.0~-13.0 19.0 160 4 粉质粘土 -13.0~-19.0 18.8 210 5 风化岩 -19.0以下 600 2.3 结构方案初步设计 2.3.1 码头装卸工艺方案 根据文献[10]，文献[5],同时考虑泊位停靠船舶为件杂货船和集装箱船，采用多用途低架门座起重机。则使用船舶装载甲板货时公式验证门机最大工作幅度 (2.1) 其中 a=3m,a’=0.5 m,B=28m,A=17m 所以R=40m。 最终选用底架门座起重机。型号日本日立公司生产。工作幅度为41m，轨距17m。，轮压32t/wheel。机重480t。 2.3.2 码头平面布置方案 1、 码头泊位长度 根据文献[5] 泊位总长度： Lb=L+2d (2.2) 得Lb=L1+1.5d1+L2+1.5d2。因为L1=170m，L2=110m； d1=18m，d2=14m。故，Lb=328m。 2、 工作段的设置 根据文献[1]：混凝土空心方块码头（以下称为方案一）的变形缝间距：当地基较好，基床厚度小于2m并进行夯实时，可采用20—30m；不符合上述条件者，宜采用15-20m。这里选取17.66m，即工作段长17.66m。 对于预制安装的扶壁码头（以下称为方案二），因为每个预制端的长度较小（一般4~6m）且安装为上下通缝，在地基产生不均匀沉降时，胸墙内将出现较大的变形应力，所以胸墙变形缝的间距不宜超过20m。这里选取10.5m。即工作段长10.5m。 变形缝做成上下通缝、缝宽30mm。 3、 前沿地带宽 根据文献[5]，多用途码头前方作业地带的宽度应满足多种流动机械的作业要求，不宜小于40m，这里取40m。 2.3.3 方案一码头结构断面设计方案 1、 码头前沿高程的确定 码头前沿设计高水位为3.6m，极端高水位为4.6m。根据文献[5]： 按基本标准计算，并取超高值1.5m：码头前沿高程=3.6m+1.5m=5.1m； 按复核标准计算，并取超高值0.5m：码头前沿高程=4.6m+0.5m=5.1m; 故在此取较大值5.1m。 2、 码头前沿水深 根据文献[5]： 一般可用下式计算： D= T+Z1+Z2+Z3+Z4 （2.3） T-设计船型满载吃水 Z1-龙骨下最小富裕深度 Z2-波浪富裕深度 Z3-船舶因配载不均而增加的尾吃水 Z4-备淤深度 这里，船舶满载吃水9.7m。 海底土壤为淤泥土，故根据规范Z1取0.2m。 本水域有防波堤掩护，波高小于1m，故Z2取0m。 规范规定杂货船Z3=0m Z4一应小于挖泥船挖土的最小厚度，一般不小于0.4m D=10.3m。 3、 胸墙 根据文献[10]，当采用现场砌筑结构时，胸墙底面高程一般应高出施工水位0.3m。胸墙底面高程为1.8+0.3=2.1m。另外，根据文献[10]，胸墙的底宽应根据抗滑、抗倾的稳定性及构造要求确定，顶宽应根据系船柱、门机轨道梁、辅助设施的管沟布设要求综合考虑确定，一般不小于0.8m。 这里，方案一胸墙顶宽定为2m，胸墙底宽定为4m，采用阶梯型；方案二胸墙宽为4m，高为3m，采用矩形。 4、 空心方块的选取 根据文献[10]，空心方块的层数一般不超过7层。在方块构件转角处应设置加强角，其尺寸为20cm×20cm。 空心块体断面尺寸如图2.1。 图 2.1 空心方块断面图 5、 卸荷板的选取 根据文献[10]，对于设置卸荷板的空心方块码头，卸荷板的悬臂长度一般不小于1.5~3.0m，厚度一般不小于0.8~1.2m。这里悬臂长度选取1.5m。厚度取为1.2m。 6、 基础的选取 根据文献[1]，暗基床适用于原地面水深小于码头前沿设计水深。故选用暗基床。 7、 抛填棱体 根据文献[10]，抛填棱体的断面一般有三角形、梯形、锯齿形三种。为减轻墙后土压力，一般选用梯形断面或锯齿形断面，但锯齿形断面棱体施工程序多，质量不宜得到保证，所以这里选取梯形断面。 8、 倒滤层的设置 根据文献[1]，为防止回填土的流失，在抛填棱体的顶面和坡面、胸前变形缝的后面、卸荷板安装缝的顶面及侧面，均应设置倒滤层。铺设0.6m厚的级配良好的天然石料作为倒滤层，棱体表面铺设0.4m二片石，防止倒滤层材料漏到棱体中去。 9、 系船柱的确定 根据文献[6]，两个泊位的设计船长分别为100m和170m，系船柱间距定为20m和30m，数目为4和6。系船柱中心距码头前沿距离定为1000mm。另根据文献[7]，载重量为2万吨级船舶系缆力标准值不小于500kN，初步选取单挡檐型，圆底，铸铁，系缆力标准值为550kN的系船柱。 10、 橡胶护舷的选取 根据文献[1]和文献[11]以及文献[6]，初步选定V型橡胶护舷（H500×L2000），护舷间距：件杂货码头5m。集装箱船码头10m。 船舶一般都是斜向靠码头，故大多考虑由一个护舷吸收船舶撞击产生的能量。船舶靠岸时的有效撞击能量可按下式计算： （2.4） 式中 E0——船舶靠岸时的有效撞击能量（kJ）； ρ——有效动能系数，取0.7~0.8； m——船舶质量（t），按设计船型满载排水量计算，缺乏资料时可按文献[6]附录H选用； Vn——船舶靠岸法向速度（m/s）。 因为码头有防波堤掩护，所以对于集装箱船，查表，。对于件杂货船（7000t）, ，。 故 。 根据橡胶护舷力学性能曲线，当V型橡胶护舷达到设计压缩量时，船舶靠岸时的有效撞击能量小于橡胶护舷的最大吸收能量180kJ。 2.3.4 方案二码头结构断面设计方案 方案二的码头前沿高程，码头前沿水深，基础类型，系船柱的型号以及橡胶护舷的型号同方案一，并且扶壁码头不设置抛填棱体、倒滤层和卸荷板，其断面图和平面图如下： 图 2.2 扶壁码头断面图 图 2.3扶壁平面图 2.4 本章小结 本章依据设计资料并对照相应的行业规范确定了两种码头及结构型式的设计方案。 一、码头平面布置（泊位长度、码头顶面高程、码头前沿水深等）的确定。 二、确定了装卸运输机械，主要是门机的确定。 三、确定了空心方块码头和扶壁式码头的断面结构。 第3章 码头结构承受作用的分类及计算 3.1 方案一 3.1.1 自重 自重力的计算图式见图3.1。 图 3.1结构自重计算示意图（单位：mm） 1、 极端高水位情况 表 3.1 自重力计算结果 kN 层号 第一层 第二层 第三层 第四层 第五层 第六层 第七层 Gi 170.15 235.678 97.527 97.527 97.527 104 151.45 本层以上∑Gi 170.15 405.828 503.355 600.882 698.409 802.409 953.859 表 3.2 力臂di计算结果 m 项目 G1 G2 G3 G4 G5 G6 G7 第一层 1.864 —— —— —— —— —— —— 第二层 1.364 3.350 —— —— —— —— —— 第三层 1.364 3.350 2 —— —— —— —— 第四层 1.364 3.350 2 2 —— —— —— 第五层 1.364 3.350 2 2 2 —— —— 第六层 1.364 3.350 2 2 2 2 —— 第七层 2.364 4.350 3 3 3 3 2.658 注：di为重心距计算面前趾的距离。 表 3.3 力矩MGi计算结果 kN·m 项目 G1 G2 G3 G4 G5 G6 G7 ∑ 第一层 317.160 —— —— —— —— —— —— 317.160 第二层 232.085 789.521 —— —— —— —— —— 1021.606 第三层 232.085 789.521 195.054 —— —— —— —— 1216.660 第四层 232.085 789.521 195.054 195.054 —— —— —— 1411.714 第五层 232.085 789.521 195.054 195.054 195.054 —— —— 1606.768 第六层 232.085 789.521 195.054 195.054 195.054 208.000 —— 1814.768 第七层 402.235 1025.199 292.581 292.581 292.581 312.000 402.554 3019.731 注：MGi=Gi×di 。 2、 设计高水位情况 表 3.4 自重力计算结果 kN 层号 第一层 第二层 第三层 第四层 第五层 第六层 第七层 Gi 206.250 248.398 97.527 97.527 97.527 104.000 151.450 本层以上∑Gi 206.250 454.648 552.175 649.702 747.229 851.229 1002.679 表 3.5 力臂计算结果 m 项目 G1 G2 G3 G4 G5 G6 G7 第一层 1.953 —— —— —— —— —— —— 第二层 1.453 3.433 —— —— —— —— —— 第三层 1.453 3.433 2 —— —— —— —— 第四层 1.453 3.433 2 2 —— —— —— 第五层 1.453 3.433 2 2 2 —— —— 第六层 1.453 3.433 2 2 2 2 —— 第七层 2.453 4.533 3 3 3 3 2.658 表 3.6 力矩MGi计算结果 kN·m 项目 G1 G2 G3 G4 G5 G6 G7 ∑ 第一层 402.806 —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— 402.806 第二层 299.681 852.750 —— —— —— —— —— 1152.432 第三层 299.681 852.750 195.054 —— —— —— —— 1347.486 第四层 299.681 852.750 195.054 195.054 —— —— —— 1542.540 第五层 299.681 852.750 195.054 195.054 195.054 —— —— 1737.594 第六层 299.681 852.750 195.054 195.054 195.054 208.000 —— 1945.594 第七层 505.931 1125.988 292.581 292.581 292.581 312.000 402.554 3224.216 3、 设计低水位情况 表 3.7 自重力计算结果 kN 层号 第一层 第二层 第三层 第四层 第五层 第六层 第七层 Gi 266.250 389.028 103.781 97.527 97.527 104.000 151.450 本层以上∑Gi 266.250 655.278 759.059 856.586 954.113 1058.113 1209.563 表 3.8 设计低水位力臂计算结果 m 项目 G1 G2 G3 G4 G5 G6 G7 第一层 1.963 —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— 第二层 1.463 3.264 —— —— —— —— —— 第三层 1.463 3.264 2 —— —— —— —— 第四层 1.463 3.264 2 2 —— —— —— 第五层 1.463 3.264 2 2 2 —— —— 第六层 1.463 3.264 2 2 2 2 —— 第七层 2.463 4.264 3 3 3 3 2.658 表 3.9力矩Mgi计算结果 kN·m 项目 G1 G2 G3 G4 G5 G6 G7 ∑ 第一层 522.649 —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— 522.649 第二层 389.524 1269.787 —— —— —— —— —— 1659.311 第三层 389.524 1269.787 207.562 —— —— —— —— 1866.873 第四层 389.524 1269.787 207.562 195.054 —— —— —— 2061.927 第五层 389.524 1269.787 207.562 195.054 195.054 —— —— 2256.981 第六层 389.524 1269.787 207.562 195.054 195.054 208.000 —— 2464.981 第七层 655.774 1658.815 311.343 292.581 292.581 312.000 402.554 3925.648 4、 极端低水位情况 表 3.10 极端低水位自重力计算结果 kN 层号 第一层 第二层 第三层 第四层 第五层 第六层 第七层 Gi 266.250 389.028 157.275 97.527 97.527 104.000 151.450 本层以上∑Gi 266.250 655.278 812.553 910.080 1007.607 1111.607 1263.057 表 3.11 极端低水位力臂计算结果 m 项目 G1 G2 G3 G4 G5 G6 G7 第一层 1.963 —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— 第二层 1.463 3.264 —— —— —— —— —— 第三层 1.463 3.264 2 —— —— —— —— 第四层 1.463 3.264 2 2 —— —— —— 第五层 1.463 3.264 2 2 2 —— —— 第六层 1.463 3.264 2 2 2 2 —— 第七层 2.463 4.264 3 3 3 3 2.658 表 3.12 力矩MGi计算结果 kN·m 项目 G1 G2 G3 G4 G5 G6 G7 ∑ 第一层 522.649 —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— 522.649 第二层 389.524 1269.787 —— —— —— —— —— 1659.311 第三层 389.524 1269.787 314.550 —— —— —— —— 1973.861 第四层 389.524 1269.787 314.550 195.054 —— —— —— 2168.915 第五层 389.524 1269.787 314.550 195.054 195.054 —— —— 2363.969 第六层 389.524 1269.787 314.550 195.054 195.054 208.000 —— 2571.969 第七层 655.774 1658.815 471.825 292.581 292.581 312.000 402.554 4086.130 3.1.2 土压力 主动土压力系数计算同前。 土压力强度计算，按（JTS167-2009） 规范2.4.1-3条计算。 （3.1） 其中， （3.2） 所以，， 土压力分布见图3.2、图3.3。 图 3.2均布荷载（q=30kPa）产生的主动土压力分布图(单位：kPa) 图 3.3墙后抛石棱体产生的主动土压力分布图 a)极端高水位；b)设计高水位；c)设计低水位d)极端低水位 1、 极端高水位情况 表 3.13 极端高水位土压力计算结果 kN 层号 第一层 第二层 第三层 第四层 第五层 第六层 第七层 Ei 10.172 16.340 4.140 24.550 36.300 43.350 64.044 EHi=Eicosδ 10.172 16.340 3.999 23.712 35.061 41.871 61.858 EHi=Eisinδ 0.000 0.000 1.072 6.359 9.402 11.228 16.588 本层以上∑EHi 10.172 26.512 30.511 54.223 89.284 131.155 193.013 本层以上∑EVi 0.000 0.000 1.072 7.431 16.833 28.061 44.650 表 3.14 力臂di计算结果 m 项目 EH1 EH2 EH3 EH4 EH5 EH6 EH7 第一层 1.062 —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— 第二层 3.062 0.923 —— —— —— —— —— 第三层 5.062 2.923 0.592 —— —— —— —— 第四层 7.062 4.923 2.592 0.848 —— —— —— 第五层 9.062 6.923 4.592 2.848 0.968 —— —— 第六层 11.062 8.923 6.592 4.848 2.968 0.973 —— 第七层 13.562 11.423 9.092 7.348 5.468 3.473 1.215 表 3.15 倾覆力矩MEHi计算结果 kN·m 项目 EH1 EH2 EH3 EH4 EH5 EH6 EH7 ∑ 第一层 10.803 —— —— —— —— —— —— 10.803 第二层 31.147 15.082 —— —— —— —— —— 46.228 第三层 51.491 47.762 2.367 —— —— —— —— 101.620 第四层 71.835 80.442 10.365 20.108 —— —— —— 182.749 第五层 92.179 113.122 18.362 67.532 33.939 —— —— 325.134 第六层 112.523 145.802 26.360 114.957 104.062 40.740 —— 544.443 第七层 137.953 186.652 36.356 174.237 191.715 145.417 75.158 947.488 表 3.16 力臂Li计算结果 m 项目 EV1 EV2 EV3 EV4 EV5 EV6 EV7 第一层 —— —— —— —— —— —— —— 第二层 —— —— —— —— —— —— —— 第三层 —— —— 4 —— —— —— —— 第四层 —— —— 4 4 —— —— —— 第五层 —— —— 4 4 4 —— —— 第六层 —— —— 4 4 4 4 —— 第七层 —— —— 5 5 5 5 5 表 3.17 稳定力矩MEHi计算结果 kN·m 项目 EV1 EV2 EV3 EV4 EV5 EV6 EV7 ∑ 第一层 —— —— —— —— —— —— —— 0.000 第二层 —— —— —— —— —— —— —— 0.000 第三层 —— —— 4.289 —— —— —— —— 4.289 第四层 —— —— 4.289 25.435 —— —— —— 29.724 第五层 —— —— 4.289 25.435 37.609 —— —— 67.333 第六层 —— —— 4.289 25.435 37.609 44.913 —— 112.246 第七层 —— —— 5.362 31.794 47.011 56.141 82.941 223.248 2、 设计高水位情况 表 3.18 设计高水位土压力计算结果 kN 层号 第一层 第二层 第三层 第四层 第五层 第六层 第七层 Ei 12.578 18.749 4.220 26.349 38.665 45.663 66.920 EHi=Eicosδ 12.578 18.749 4.076 25.450 37.346 44.105 64.636 EHi=Eisinδ 0.000 0.000 1.093 6.825 10.015 11.827 17.333 本层以上∑EHi 12.578 31.327 35.403 60.853 98.198 142.303 206.939 本层以上∑EVi 0.000 0.000 1.093 7.918 17.932 29.760 47.093 表 3.19 力臂di计算结果 m 项目 EH1 EH2 EH3 EH4 EH5 EH6 EH7 第一层 0.933 —— —— —— —— —— —— 第二层 2.933 0.491 —— —— —— —— —— 第三层 4.933 2.491 0.584 —— —— —— —— 第四层 6.933 4.491 2.584 0.846 —— —— —— 第五层 8.933 6.491 4.584 2.846 0.97 —— —— 第六层 10.933 8.491 6.584 4.846 2.97 0.974 —— 第七层 13.433 10.991 9.084 7.346 5.47 3.474 1.216 表 3.20 倾覆力矩MEHi计算结果 kN·m 项目 EH1 EH2 EH3 EH4 EH5 EH6 EH7 ∑ 第一层 11.735 —— —— —— —— —— —— 11.735 第二层 36.891 9.206 —— —— —— —— —— 46.097 第三层 62.047 46.704 2.380 —— —— —— —— 111.131 第四层 87.203 84.202 10.532 21.531 —— —— —— 203.468 第五层 112.359 121.700 18.684 72.430 36.225 —— —— 361.399 第六层 137.515 159.198 26.836 123.330 110.916 42.958 —— 600.753 第七层 168.960 206.070 37.026 186.954 204.280 153.220 78.598 1035.109 表 3.21力臂Li计算结果 m 项目 EV1 EV2 EV3 EV4 EV5 EV6 EV7 第一层 —— —— —— —— —— —— —— 第二层 —— —— —— —— —— —— —— 第三层 —— —— 4 —— —— —— —— 第四层 —— —— 4 4 —— —— —— 第五层 —— —— 4 4 4 —— —— 第六层 —— —— 4 4 4 4 —— 第七层 —— —— 5 5 5 5 5 表 3.22 稳定力矩MEVi计算结果 kN·m 项目 EV1 EV2 EV3 EV4 EV5 EV6 EV7 ∑ 第一层 —— —— —— —— —— —— —— 0.000 第二层 —— —— —— —— —— —— —— 0.000 第三层 —— —— 4.372 —— —— —— —— 4.372 第四层 —— —— 4.372 27.299 —— —— —— 31.671 第五层 —— —— 4.372 27.299 40.059 —— —— 71.730 第六层 —— —— 4.372 27.299 40.059 47.309 —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— 119.039 第七层 —— —— 5.465 34.124 50.074 59.137 86.666 235.465 3、 设计低水位情况 表 3.23 设计低水位土压力计算结果 kN 层号 第一层 第二层 第三层 第四层 第五层 第六层 第七层 Ei 13.934 24.707 4.725 32.496 46.790 53.825 77.190 EHi=Eicosδ 13.934 24.707 4.564 31.387 45.193 51.988 74.556 EHi=Eisinδ 0.000 0.000 1.224 8.417 12.119 13.941 19.993 本层以上∑EHi 13.934 38.641 43.205 74.592 119.785 171.773 246.329 本层以上∑EVi 0.000 0.000 1.224 9.641 21.760 35.701 55.694 表 3.24 力臂di计算结果 m 项目 EH1 EH2 EH3 EH4 EH5 EH6 EH7 第一层 1 —— —— —— —— —— —— 第二层 3 0.917 —— —— —— —— —— 第三层 5 2.917 0.567 —— —— —— —— 第四层 7 4.917 2.567 0.843 —— —— —— 第五层 9 6.917 4.567 2.843 0.975 —— —— 第六层 11 8.917 6.567 4.843 2.975 0.978 —— 第七层 13.5 11.417 9.067 7.343 5.475 3.478 1.22 表 3.25 倾覆力矩MEHi计算结果 kN·m 项目 EH1 EH2 EH3 EH4 EH5 EH6 EH7 ∑ 第一层 13.934 —— —— —— —— —— —— 13.934 第二层 41.802 22.656 —— —— —— —— —— 64.458 第三层 69.670 72.070 2.588 —— —— —— —— 144.328 第四层 97.538 121.484 11.715 26.459 —— —— —— 257.197 第五层 125.406 170.898 20.843 89.233 44.063 —— —— 450.444 第六层 153.274 220.312 29.970 152.007 134.450 50.844 —— 740.858 第七层 188.109 282.080 41.380 230.475 247.433 180.815 90.958 1261.249 表 3.26力臂Li计算结果 m 项目 EV1 EV2 EV3 EV4 EV5 EV6 EV7 第一层 —— —— —— —— —— —— —— 第二层 —— —— —— —— —— —— —— 第三层 —— —— 4 —— —— —— —— 第四层 —— —— 4 4 —— —— —— 第五层 —— —— 4 4 4 —— —— 第六层 —— —— 4 4 4 4 —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— 第七层 —— —— 5 5 5 5 5 表 3.27 稳定力矩MEVi计算结果 kN·m 项目 EV1 EV2 EV3 EV4 EV5 EV6 EV7 ∑ 第一层 ——