钦州煤码头抛石挤淤斜坡堤施工组织设计.docx

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钦州煤码头抛石挤淤斜坡堤施工组织设计

附图01施工总平面布置图

附图02施工进度计划横道图

附图03施工进度计划网路图

附图04总体施工工艺流程图

附图05主要分项工程施工工艺流程图

附件1开题报告（文献综述）

附件2译文及原文影印件

第一部分钦州煤码头抛石挤淤斜坡堤施工组织设计

1、编制依据

1.1主要依据文件

（1）国投钦州煤炭码头工程5万吨级水工结构初步设计

（2）国投钦州煤炭码头工程南护岸结构断面图

（3）毕业设计任务书

1.2施工有关的技术规范和标准

《港口工程地基规范》（JTS147-1-2010）

《港口及航道护岸工程设计与施工规范》（JTJ300-2000）

《港口工程荷载规范》（JTS144-1-2010）

《砌体结构设计规范》（GB50003—2001）

《水运工程工程量清单计价规范》（JTS271-2008）

《水运工程测量质量检验标准》（JTS258-2008）；

《水运工程质量检验标准》（JTS257-2008）；

《水运工程施工安全防护技术规范》（JTS205-1-2008）。

1.3法律法规

中华人民共和国安全生产法；

中华人民共和国劳动法；

中华人民共和国建筑法；

中华人民共和国环境保护法；

中华人民共和国消防法；

中华人民共和国职业病防治法；

安全生产许可证管理条例；

生产安全事故报告和调查处理条例；

特种设备安全监察条例；

危险化学品安全管理条例；

安全生产领域违法违纪行为政纪处分暂行规定；

公路水运工程安全生产监督管理办法。

2、工程概况

2.1工程简介

2.1.1工程建设地点

钦州燃煤电厂位于钦州港西港区鹰岭作业区，厂址东邻金鼓江口，南邻钦州湾，西邻中石油10万吨级原油码头。

本工程新建5万吨级煤炭接卸煤炭位于钦州燃煤电厂以东、金鼓江口西岸、电厂一期循环水排水口以南，对岸隔金鼓江为中港区的大榄坪作业区；新建陆域堆场位于钦州燃煤电厂以西，临海大道和果鹰大道之间。

2.1.2工程建设规模

本工程建设规模和内容为：

依托钦州燃煤电厂码头和电厂发展需求，新建5万吨级煤炭接卸泊位1个及其配套陆域，改造电厂7万吨级煤炭接卸码头1个及其配套设施。

设计煤炭接卸量为1350万吨/年，煤炭输运方式和疏运量分别为：

铁路290万吨/年，公路400万吨/年，皮带机660万吨/年。

工程建设围绕钦州燃煤电厂生产和发展需求，按照新建码头与电厂码头一体化营运的原则，结合水、陆域现状布置码头和堆场。

港区平面和工艺布置一方面满足电厂生产需求，通过改造电厂接口设施，将新建的工艺系统接入电厂堆场；另一方面考虑为社会供煤。

总体设计目标是通过升级电厂业主码头为社会公共码头，使电厂码头和堆场与新建码头和堆场有机结合，实现一体化经营，进而优化钦州港煤炭岸线资源，共同为电厂和社会提供煤炭储运服务。

2.1.3水工建筑物

南面永久护岸：

浆砌块石护面+抛石挤淤方案

表层淤泥采用抛石挤淤方案，铺双层高强土工格栅，堤心抛填10~100kg块石，内坡1:

1，外坡1:

1.5。

外侧采用浆砌块石护面550mm厚，护面下是60~100kg块石垫层，厚600mm。

坡脚采用300~500kg块石护底。

与码头相交的堤头处，采用1t扭王字块护面，坡度1:

1.5。

胸墙为现浇钢筋混凝土结构，反弧型，胸墙顶高程6.6m，顶宽0.8m，上面做300mm高护轮槛。

内侧做二片石垫层和混合倒滤层，铺设土工布滤层。

后方回填砂与码头共同形成陆域。

2.2自然条件

2.2.1地理位置

钦州市位于广西南部沿海，北接广西首府南宁，南临北部湾，西南与防城港市、东与玉林、东南与广东湛江地区接壤，是沿江、沿海优势集于一体的沿海经济开发区，是广西壮族自治区首府南宁通往北海市、防城港市的必经之地。

钦州市是广西沿海交通枢纽，水陆交通十分便利。

钦州港区位于钦州市的南部，内外有高级公路、铁路相通，是我国大西南和中南西部最为便捷的出海通道之一。

钦州湾纳潮量非常大，潮汐作用很强。

钦州港规划各港区位于钦州湾内中、东、西部海岸以及大风江近口段，水域宽阔、风浪小、来沙量小、岸滩稳定，具备建港的诸多有利条件。

钦州燃煤电厂位于鹰岭作业区内。

厂址位于钦州湾湾底，东邻金鼓江入海口，西侧为中石油10万吨级原油码头。

本工程陆域位于钦州燃煤电厂西侧，位于已建果鹰大道、临海大道和电厂之间；码头岸线位于金鼓江入海口西岸、电厂循环水排水口以南，对岸隔金鼓江为规划中港区的大榄坪作业区。

2.2.2港区现状

金鼓江规划宽度为650m，为钦州港填海造陆形成的纳潮沟，西岸为金鼓江作业区、鹰岭作业区，东岸为大榄坪作业区。

金鼓江江口西岸现建有钦州燃煤电厂及其卸煤码头，码头总长306m，顶高程为9.0m（果子山理论最低潮面起算），由一座277m×28m的工作平台、一座17m×17m的系缆墩及一座联系桥组成。

引桥长435.94m、宽12m。

水工建筑物整体呈“L”型布置。

码头水工建筑物采用重力墩基础＋上部纵梁、板透空式整体结构。

陆域范围大部分为原电厂二期、远期发展预留用地，现为水塘，泥面标高大部分在0.5~1.0m，其北侧为已建临海大道和中石油1根埋地Φ800mm输油管；南侧为已建果鹰大道、中石油10万吨级原油码头及陆域、天昌码头、东油码头、国星码头、广明码头等；已建地面高架输油管廊紧邻本工程陆域南侧边线，并预留了一定数量的“门”字口；果鹰大道和临海大道在陆域西侧相交，与东侧电厂一起将本工程陆域包围。

钦州港进港铁路已通至天盛一期，自天盛一期至中石油10万吨级码头的铁路支线也已建成投入运行。

果鹰大道为钦州港西港区主干道，与滨海公路相接，与钦州市区相通。

根据工可阶段水深测量资料和初步设计阶段地质勘察报告，金鼓江内拟建码头前沿泥面标高在0～-8.0m左右，本工程建设时，码头前沿和港池的疏浚工程量较大。

2.2.3气象

本地区属亚热带海洋性气候，季风盛行，冬无严寒，夏无酷暑，高温多雨，干湿分明。

据龙门气象站（108°32.6′E、21°44.8′N）1960~1985年实测资料统计，本区主要气象要素如下：

2.2.3.1气温

多年平均气温：

21.9℃；

月平均最高气温：

28.3℃；

月平均最低气温：

13.5℃；

极端最高气温：

37.5℃（1985年5月）；

极端最低气温：

1.1℃（1971年1月）。

2.2.3.2降水

降雨量主要集中在6～9月，四个月的降水量占年降水量的66.7％，而11月至翌年3月，五个月的降水量仅占年降水量的11.3％，以8月的降水量为最多，为449.5mm，占年降水量的20.1％，多年平均雨日167.8天。

多年平均年降水量：

2227.3mm；

年最大降水量：

2961.5mm（1976年）；

年最少降水量：

1426.0mm（1977年）；

日最大降水量：

359.9mm；

日降水量25mm：

年均26天。

2.2.3.3风

本地区季风分布特征比较明显，每年5~8月多偏南风，10月至翌年3月多偏北风，4月及其它月份为偏北风气候和偏南气旋交替时期。

常风向为N向，出现频率为26％；次常风NNE向、出现频率9.2％；强风向为N向，极大风速为31m/s。

各向最大风速、平均风速，出现频率见表2-1，龙门站风玫瑰图见图2-1。

本地区台风影响始于5月，终于11月，8～9月占56％；影响本地区的台风年均2.4次、最多5次。

表2-1钦州龙门气象站风速、风频表（1966～1985）

方向

最大风速（m/s）

平均风速（m/s）

频率（%）

N

31

5.0

26.0

NNE

22

3.1

9.2

NE

12

2.5

2.5

ENE

19

2.5

2.1

E

15

3.0

3.0

ESE

21

3.9

4.5

SE

15

4.3

7.0

SSE

16

3.8

7.0

S

21

2.6

7.0

SSW

16

2.7

5.4

SW

15

2.4

4.1

WSW

11

2.4

2.6

W

8

2.1

1.3

WNW

9

2.1

0.8

NW

16

2.4

1.8

NNW

27

3.8

7.2

图2-1龙门站风玫瑰图

2.2.3.4湿度

本地区相对湿度以春季3月和雨季6～8月为最大，10月至翌年1月为相对湿度低值期，多年平均相对湿度为82％。

多年平均相对湿度：

82%；多年最大相对湿度为：

100%；多年最小相对湿度为：

22%。

2.2.3.5雾

本地区雾多发生于冬季11月至次年4月之春冬季节，夏季出现雾的机率为最小。

能见度小于1km的雾日数，多年平均为13天，年最多日数达到28天。

2.2.3.6雷暴

多年平均雷暴日数90.4天。

2.2.4水文

2.2.4.1潮汐

（1）潮汐性质

根据钦州湾龙门港潮汐资料分析

，钦州湾潮汐性质属非正规全日潮，系由太平洋潮传入南海后进入北部湾，受北部湾反射波的干涉及地理条件影响而形成。

其主要特征表现为：

大潮汛时潮汐一天一涨落，小潮汛时一天两次涨落。

每月约有2/3时间在一个太阴日内出现一次涨潮和一次落潮过程，约有1/3时间在一个太阴日内出现二次高潮和二次低潮。

（2）基面关系

本报告除特别说明外，潮位、高程均以果子山理论最低潮面起算，该基准面与其它基准面换算关系如图2-2所示：

图2-2基面换算关系

（3）潮汐特征值

平均潮位：

2.40m

平均高潮位：

3.66m

平均低潮位：

1.15m

平均潮差：

2.51m

历年最大潮差：

5.52m

历年最高潮位：

5.83m

历年最低潮位：

-0.69m

（4）设计水位

设计高水位：

4.68m

设计低水位：

0.40m

极端高水位：

5.77m

极端低水位：

-0.89m

（5）乘潮水位

不同保证率乘潮水位见下表：

表2-2潮水位表（单位：

m）

乘潮历时（h）

保证率（%）

1

2

3

4

80

3.87

3.82

3.72

3.59

90

3.55

3.51

3.43

3.30

2.2.4.2波浪

（1）波浪概况

北部湾海域北面为大陆，东南受雷州半岛和海南岛掩护，西面为中南半岛，海域掩护条件较好，波能动力相对较弱，钦州湾处于其中部。

钦州湾外海水域目前尚无长期波浪观测站，国家海洋局在白龙半岛南端海域的白龙尾海洋站有较长期的波浪观测，该站距离钦州湾海域约50公里。

根据白龙尾海洋站实测资料：

本海域波浪以风浪为主，强浪向S~SW向；常浪向为NE~NNE，频率为23%~52%。

据实地调查资料反映，风力达11级时（S~SW），青菜头附近波高可达1.5~2m左右。

波浪玫瑰图见图2-3。

图2-3浪玫瑰图

（2）外海深水波要素

钦州湾水域走向为NW~SE向，湾口朝南，北为宽、浅茅尾海。

根据白龙尾海洋站及三娘湾波浪资料，交通部天津水运科学研究所应用缓坡方程计算大范围的波浪场，通过调整边界的波要素，验证三娘湾海洋站的波浪，再以此为外边界，计算得-20m等深线处得波要素，结果如下表：

表2-3海-20m的等深线不同重现期设计波要素

波要素

重现期

H4%（m）

（s）

50年一遇

2.82

6.3

25年一遇

2.57

6.01

2年一遇

1.66

4.8

（4）工程位置设计波浪要素

工程海域主要受SSW~SE向波浪作用，钦州燃煤电厂7万吨级卸煤码头的设计波浪要素，见表2-4表2-5。

表2-4计波浪要素表（极端高水位）

波要素

重现期

H1%（m）

H4%（m）

H5%（m）

H13%（m）

（s）

L（m）

50年

2.02

1.68

1.63

1.35

6.0

52.4

25年

1.96

1.64

1.58

1.31

5.5

45.0

2年

1.38

1.16

1.12

0.93

4.8

35.0

表2-5计波浪要素表（设计高水位）

波要素

重现期

H1%（m）

H4%（m）

H5%（m）

H13%（m）

（s）

L（m）

50年

1.73

1.45

1.40

1.16

5.5

42.0

25年

1.70

1.42

1.37

1.13

5.0

38.0

2年

1.28

1.08

1.04

0.87

4.8

35.8

2.2.4.3潮流

（1）潮流概况

钦州湾岸线曲折，岛屿星罗棋布，潮流较为复杂，湾内潮流以往复流为主，内湾涨潮方向指北，涨潮流由西南进入湾内后，受东岸边界影响，在东侧呈NNW流向青菜头，并沿潮汐通道进入茅尾海，落潮方向相反。

钦州湾潮流性质

的比值在2.33~3.59之间，表明该湾的潮流属不规则全日潮流。

其比值由湾口向湾顶递减，湾口处的比值为3.54，而湾顶处（茅尾海内）仅2.8。

比值的垂向变化，一般是表层大于底层。

从各分潮流间的关系来看，湾口处的全日分潮流远远大于半日分潮流，而半日分潮流又大于浅海分潮流；进入内湾（茅尾海）后，半日分潮流逐渐增大，同时，浅海分潮流也有所加强。

根据2009年1月现场水文测验结果，统计全潮测验的最大流速见表2-6，测验点位及流速椭圆图见图2-4。

从潮流椭圆图可以看出，海域的潮流运动往复流特征明显，湾口及以外区域旋转性强于湾内。

较大的涨、落潮流速一般均出现在主水道内，青菜头至亚公山水域潮流明显强于其他区域。

表2-62009年1月全潮水文测验最大流速统计表（单位：

m/s）

水域

站名

落潮

涨潮

大潮

中潮

小潮

最大

大潮

中潮

小潮

最大

钦州港区

L1#

1.26

1.00

0.81

1.26

1.23

0.77

0.50

1.23

L2#

0.62

0.63

0.39

0.63

0.85

0.60

0.36

0.85

L3#

1.01

0.67

0.61

1.01

0.62

0.42

0.31

0.62

L4#

0.45

0.52

0.31

0.52

0.60

0.33

0.27

0.60

钦州湾北部

L5#

0.67

0.56

0.42

0.67

0.61

0.67

0.31

0.67

L6#

0.96

0.76

0.50

0.96

0.66

0.41

0.34

0.66

L7#

0.88

0.69

0.44

0.88

0.65

0.54

0.31

0.65

L8#

0.81

0.63

0.57

0.81

0.55

0.64

0.35

0.64

钦州湾中部

L9#

0.80

0.67

0.55

0.80

0.76

0.67

0.31

0.76

L10#

0.73

0.63

0.42

0.73

0.60

0.56

0.37

0.60

L11#

0.57

0.54

0.40

0.57

0.57

0.46

0.25

0.57

钦州湾南部

L12#

0.30

0.15

0.15

0.30

0.28

0.32

0.17

0.32

L13#

0.84

0.67

0.45

0.84

0.51

0.43

0.34

0.51

L14#

0.52

0.54

0.22

0.54

0.42

0.44

0.24

0.44

L15#

0.39

0.18

0.23

0.39

0.32

0.38

0.14

0.38

图2-42009年1月现场水文测验大潮时潮流椭圆图

2.2.5地形、地貌与工程泥沙

2.2.5.1地形、地貌

钦州湾位于北部湾湾顶，湾口朝南，东、北、西三面丘陵环抱，呈典型的台地弱谷地貌，由低山，微斜平原及海漫地组成，为一典型的溺谷型海湾，由内湾和外湾组成，内、外湾以青菜头为分界面。

湾北为100km2的宽浅的茅尾海，湾南临海，湾口一带深槽浅滩呈指状向外湾延伸，形成“水下潮流三角洲”，各支深槽外端有拦门沙发育。

钦州湾岛屿星罗棋布，港汊发育，植被良好。

本区依山临海，地形总体上为北高南低。

钦州湾自北向南依次为低山丘陵、海岸阶地、海漫滩地貌。

丘陵地形起伏和缓，山岭与沟谷相间发育，高程29.86m～148.86m之间，相对高差20m～60m；海岸阶地地形主要表现为缓丘，地形垄状起伏，高程在5.86m～29.86m之间；海漫滩地形平缓，向海微缓倾斜，高程一般在5.86m以下。

拟建港区附近为海成地地貌，地势起伏不平，地面标高-16.62~-2.03m，均为海水淹没，为浅海带。

场地地表均为第四系海相沉积物覆盖。

钦州湾内潮流槽主要有东、中、西三个水道。

东水道走向大致与湾内涨潮流方向一致，其自然水深达5～24m（现东航道10万吨级扩建工程已完成，2009年1月12日投入试运行，乘潮水位下航道最小水深16.65m），在靠近青菜头附近槽沟水深相对较大，最深达24m。

其中水深10m槽长约3km；5m深槽延伸至三墩附近、槽宽300～1000m；东水道拦门沙段水深在4m左右，其宽度为2～3km。

在东水道与陆岸之间浅海滩地发育，0m以上浅海滩地宽度达4～5km，其间还有金鼓江、鹿耳环两条规模相对较大的纳潮沟深入内陆，金鼓江伸入内陆达10km。

中水道潮沟宽浅，且涨落潮流分散，潮沟难以发育壮大；中水道自然水深为5～8m，5m槽长约10km、槽宽300～600m，拦门沙段水深在3m左右、宽度约2.5km。

西水道基本呈南北走向，拦门沙段呈西南走向，西水道是以落潮流为主所塑造的潮沟，因此槽宽水深。

西水道自然水深为5～15m，其中在青菜头至大红排航段以及散顶沙东侧均存在10m以上深槽，10m深槽总长达6.6km；西航道开通以前（1994年前）西水道拦门沙段水深在4m左右，其长度约在1.0～1.5km，随着西航道开挖至理论基面下6.6m，西水道5m深槽得以全线贯通。

西水道主槽离陆岸距离在青菜头附近为1.2km、至散顶沙附近达8km。

本工程船舶进出港主要利用东水道进出，现有航道可满足本工程船舶进出要求。

2.2.6工程地质

根据本工程2011年7~8月初步设计阶段地质勘察成果，揭示勘探区地层自上而下为第四纪海相沉积层（①粉细砂、②1淤泥－淤泥混贝壳、②2淤泥）和陆相冲洪积层（③1粉质粘土、③2粗砾砂），表层局部钻孔分布填土层，下伏基岩为风化程度不同的泥岩和砂岩，多为泥岩，局部为砂岩。

中风化泥岩亚层依据岩芯完整性、裂隙发育及采取率等特点将中风化泥岩划分为⑥1中风化泥岩（破碎）和⑥2中风化泥岩两个亚层。

对比本工程工可研阶段水下地形测量成果，本次勘探前码头前港池已经进行了疏浚，导致海底地形起伏较大，钻孔揭露孔口高程为-8.78～+1.12m，相对高差为9.90m，整体呈西北向东南倾斜。

陆域堆场区钻孔主要位于电厂西北侧鱼塘内，部分孔位于塘埂之上，钻孔揭露孔口高程为-1.27～+3.94m，相对高差为5.20m，大部分钻孔揭露原泥面高程为+0.50～+1.00m，原泥面起伏较平缓。

2.2.6.1不良地质现象

场区地形地貌及岩土层相对稳定，地质构造相对简单，未发现断层角砾岩、断层泥等代表断层特征的迹象，也未发现有采空、滑坡、空洞、冲刷、崩塌等不良地质作用，场地是稳定的。

拟建场地内分布有软弱土：

①1层淤泥、①层粉细砂、②1层淤泥—淤泥混贝壳和②2层淤泥（含砂），具有含水量较大、抗剪强度低等不良特性，属高压缩性、高灵敏度、低强度土，容许承载力低，在7度地震时可能产生震陷。

拟建场区下伏基岩主要为泥岩，部分区域分布有砂岩，如码头区M27孔，港池区G12、G21、G34、G35、G36孔，护岸区A03孔和陆域堆场区接近一半钻孔揭露。

陆域堆场区部分钻孔分布有炭质泥岩，如L05、L13、L19、L43和L53孔，导致陆域堆场区层位相对较错乱。

基岩各风化层层顶起伏较大，部分相邻钻孔同一风化层层顶标高相差较大，对设计及施工不利。

陆域堆场区L15孔和L27孔区域分布有深厚软土层，且L27孔②1层淤泥之下分布厚层粉细砂，该粉细砂夹层饱和，松散，粉粒含量高，局部呈粉土状，混少量粘粒，局部夹粘性土团。

该区域不利于地基处理。

2.2.6.2工程地质评价

场地内各土层分布较有规侓，勘察深度内未发现有影响场地稳定的地质构造和其它不良地质作用，拟建场地稳定，适宜建筑。

中风化岩层强度较高，分布稳定，厚度较大，地基承载力高，工程地质性质好，可作为码头基础持力层使用。

若采用重力式基础，可选⑥1层中风化泥岩（破碎）及以下各层作为基础持力层；若采用桩基础，可选⑥2层中风化泥岩和⑥3层中风化砂岩做为桩尖持力层。

码头及港池下基岩面较高，岩石疏浚工程量大。

根据地质勘察揭示的岩石强度以及钦州当地惯常做法，全风化基岩和部分强风化泥岩饱水抗压强度小于25MPa尚可开挖疏浚，硬度较大的强风化砂岩和中风化基岩需采用爆破方式疏浚。

码头及港池疏浚土和疏浚基岩作为陆域回填料后，地基处理难度稍大。

2.2.7地震

根据国标《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）和《中国地震动参数区划图》及说明书（GB18306-2001），本地区地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，地震基本烈度为6度。

所属设计地震分组属第一组。

2.2.8自然条件综合评价

钦州市是广西沿海交通枢纽，水陆交通十分便利。

钦州湾纳潮量非常大，潮汐作用很强，南面向大海，港池开阔，风平浪静，具有港口建设良好的自然条件。

港区水域水深较浅且基岩面较高，码头、港池疏浚量相对较大。

港区陆域被电厂、已建果鹰大道和临海大道围在其中，并且与码头相距较远，需通过合理、周密的组织管理实现营运效果。

陆域形成采用港池和航道疏浚砂吹填形成，其下基本为岩面较高的强、中风化岩石，地质条件较好。

拟建工程紧邻钦州燃煤电厂，建设和生产营运依托条件良好，对实现与钦州燃煤电厂码头一体化营运目标十分便利。

工程建设可依托现有电厂和附近已建码头，就近与市政水、电、通信、道路、燃气等接口顺接。

2.3工程主要工程量清单

根据本工程设计图纸和工程量计算规则规定，码头斜坡堤水工结构部分的工程量计算结果详见表2-7。

表2-7工程量清单

序号

项目

单位

工程量

1

水上抛300～500kg块石

m3

1720

2

水上抛10～100kg块石

m3

10485

3

水上铺设双层高强土工格栅

m2

3752

4

陆上铺设60～100kg块石

m3

373

5

陆上浆砌块石

m3

307

6

陆上现浇混凝土胸墙

m3

693

7

陆上抛二片石垫层

m3

1174

8

陆上抛混合倒滤层

m3

2170

9

陆上铺设土工布倒滤层

m2

2100

10

预制扭王字块

m3

152

11

吊运安装1t扭王字块

块

315

3、施工总体部署

3.1施工组织结构

3.1.1组织结构图

为保证本工程的顺序实