任务要求：码头设计高水位12米，低水位7.4米，设计船型20000吨，波高小于1米，地面堆货20kpa，Mh—16—30门座式起重机，地基承载力不足，须抛石基床。一．拟定码头结构型式和尺寸1．拟定沉箱尺寸：船舶吨级为20000吨，查规范得相应的船型参数：设计船型总长（m）型宽（m）满载吃水（m）18327.610.5即吃水为10.5米。其自然资料不足，故此码头的前沿水深近似估算为：，设计低水位7.4米，则底高程：，因此定底高程-5.1m处。由于沉箱定高程即为胸墙的底高程，此处胸墙为现浇钢筋混凝土结构，要求满足施工水位高于设计低水位，因此沉箱高度要高于码头前沿水深12.1m。综上，选择沉箱尺寸为：。下图为沉箱的尺寸图：2．拟定胸墙尺寸：如图，胸墙的顶宽由构造确定，一般不小于0.8m，对于停靠小型内河船舶的码头不小于0.5m。此处设计胸墙的顶宽为1.0m。设其底宽为5.5m，检验其滑动和倾覆稳定性要求是否满足要求：（由于此处现浇胸墙部分钢筋直接由沉箱顶部插入，可认为其抗滑稳定性满足要求，只需验算其抗倾稳定性）设计高水位时胸墙有效重力小于设计低水位时，对于胸墙的整体抗倾不利，故考虑设计高水位时的抗倾稳定。沉箱为现浇钢筋混凝土，其重度在水上为，水下为，则在设计高水位时沉箱的自重为：则。自重G对O点求矩：。考虑到有门机在前沿工作平台工作时，胸墙的水平土压力最大，此处门机荷载折算为线性荷载为：。（此处近似用朗肯土压力进行验算）朗肯主动土压力系数：。则其土压力分布如上图：如上图，其各点的土压力强度为：则其土压力为：。作用点至墙底的距离为：则土压力对墙前O点的弯矩值为：。综上：，即说明在高水位时胸墙能保持抗倾稳定。即胸墙的尺寸为：顶宽为1.0m，底宽为5.5m，高为4.6m。则码头的结构形式及尺寸如图：二、计算高低水位时抗滑、抗倾稳定性及地基应力1、荷载作用分类及计算：（1）结构自重力（永久作用）：a、设计高水位情况：设计高水位自重作用计算表项目计算式Gi（KN)Xi(m)Gi*Xi(KN*m)沉箱前、后面板、纵隔墙(13.05*0.3*+13.05*2)*13*152035.805.5011196.90沉箱侧板、横隔墙（13.05*4.25*0.3*4+13.05*4.25*0.2*4）*151663.905.509151.45沉箱底板（9.3*0.25*13）*15816.105.504488.55沉箱前趾（0.45+0.85）*0.9*0.5*13*15114.100.5056.60沉箱内填土4.25*4*13.05*9.5*612645.455.5069549.98胸墙[(1+2.5)*1.5*0.5*23.5+(2.5+5.5)*3.1*0.5*13.5]*132979.000.401191.60胸墙后填土[(4.8+7.8)*3.1*0.5*9.5+(7.8+9.3)*1.5*0.5*18]*135414.004.1222305.68总计25668.35117940.76每延米自重作用25668.35/131974.499072.37b、设计低水位情况：设计低水位自重作用计算表项目计算式Gi(kN)Xi(m)GiXi(kN*m)沉箱前面板、后面板、纵隔墙2*（0.3*12.5*13*15+0.3*1.05*13*25）+0.2*12.5*13*15+0.2*1.05*13*252223.005.5512337.65沉箱侧板，横隔板2*（0.3*12.4*12.5*15+0.3*12.4*1.05*25）+0.2*12.4*12.5*15+0.2*12.4*1.05*252120.405.5511768.22沉箱底板10.2*0.45*13*15895.055.554967.53沉箱前趾0.85*0.9*13*15149.180.4567.13沉箱内填石6*（3.4*3.65*12.5*9.5+3.4*3.65*1.05*18）10249.425.5556884.28胸墙（1+5.5）*4.6/2*13*23.54567.232.7912719.72胸墙后填土(3.8+8.3)*4.6/2*13*186512.227.0445819.98总计26716.49144564.50每延米自重作用2055.1111120.35（2）、土压力标准值计算：码头后填料为粗砂，水上水下的内摩擦角，沉箱以下外摩擦角。主动力系数为：；。土压力标准值按下式计算：其中。a、码头后填料土压力（永久作用）：设计高水位情况：；；（与相差很小，近似忽略）。土压力强度分布图见上图高水位计算作用分布图。土压力为：；土压力标准值的水平力：；土压力标准值的竖向力：；土压力引起的倾覆力矩为：土压力引起的稳定力矩为：。设计低水位情况：；；（相差不大，近似和相等）；。土压力强度分布图见上图低水位计算作用分布图。土压力为：；土压力标准值的水平力：；土压力标准值的竖向力：；土压力引起的倾覆力矩为：土压力引起的稳定力矩为：。b、堆货荷载产生的土压力：各种水位时，堆货荷载产生的土压力强度标准值相同。；。（近似相等，均取5.80kPa...
