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1总论1.1 概述在过去的“十五”期，特别是我国加入世界贸易组织后，海南省经济同全国其它各地一样得到了快速发展，并取得了显著成绩。
据统计，2000～2005年全省生产总值由526.82亿元增加到903.6亿元左右，年均递增10%。
全省经济已进入一个比较稳定的较快发展时期。
在经济快速发展的同时，海南电力工业也得到了迅速发展。
“十五”期间，社会电力需求年均增长率15%左右。
“十一五”期间，海南省将继续推进“大企业进入、大项目带动”的发展战略，将建设一批关系海南社会、经济发展的大型项目，在这些项目的带动下，全省电力需求将再度出现跨越式增长。
预计“十一五”期海南省全社会需电量年均增长5.5%，到2010年达175亿千瓦时，届时海南电力缺口将达到590MW。
为保证海南省电力供应能满足海南省未来经济持续快速发展和人民生活的需要，华能海南发电公司在海南省政府的支持下决定在海南省西部东方小洲塘新建燃煤电厂一座，其建设规模为近期新建2×350MW燃煤机组，其煤炭用量近期为150万t，远期扩建容量按2×350MW燃煤机组考虑，煤炭用量增加约150万t，届时煤炭运输总量接近300万t，煤炭主要来源于我国北方，如秦皇岛港等。
为满足新建电厂发电用煤运输需要，需要相应建设配套煤码头。
为此，华能海南发电股份有限公司于2007年2月委托中交水运规划设计院有限公司在《华能海南西部电厂配套码头工程工程行性研究报告》基础上进行新建电厂配套煤码头初步设计的编制工作。
本次毕业设计也是以此为工程背景开展初步设计工作。
1.2 主要设计结论1.2.1 自然条件、营运资料温州锦港拟建新港区的自然条件及营运资料详见第2章和第3章。
1.2.2 总平面布置根据温州锦港拟建新港区的自然条件及营运资料，对该港区进行总平面布置。
本设计中拟新建一个码头泊位：5000DWT的件杂货与散杂货码头，其年通过能力为50万吨。
按照港区总体规划的要求，码头平面布置形式采用引桥顺岸式，码头平台岸线总长度为110m。
一、总平面布置原则(1)港口应根据客运量、货运量、货种、流向、集疏运方式、自然条件、安全和环境保护等因素，合理划分港区。
(2)在布置港区时，应考虑风向及水流流向的影响。
对大气环境污染较大的港区宜布置在港口全年常风向的下风侧；对水环境污染较大的港区或危险品港区宜布置在港口的下游，并与其它港区或码头保持一定的安全距离.(3)港区总平面设计，应在港口总体规划的基础上，根据港区性质、规模、装卸工艺要求，充分利用自然条件，远近结合、合理布置港区的水域、陆域。
(4)顺岸式码头的前沿线位置，宜利用天然水深沿水流方向及自然地形等高线布置，并应考虑扩建时经济合理地连成顺直岸线的可能。
码头前应有可供船舶运转或回旋的水域。
同时应考虑码头建成后对防洪、水流改变、河床冲淤变化、岸坡稳定及相临泊位等的影响；(5)港区陆域平面布置和竖向设计，应根据装卸工艺，港区自然条件、安全、卫生、环保、防洪、拆迁、土石方工程量和合理利用土地等因素合理确定，并应与城市规划和建港的外部条件相协调。
要节约用地，少拆迁。
陆域前方应布置生产性建、构筑物及必要的生产辅助建筑物。
其后布置生产辅助建筑物。
生活区的布置应符合城镇规划的要求并宜接近作业区；(6)作业区内部，应根据装卸工艺流程和所需的码头、库场、铁路、道路及其他建、构筑物的数量与布置上的要求，按照以近期为主、并考虑到发展的可能性合理布置；(7)作业区中建、构筑物的布置应力求紧凑，但其相互间的距离必须符合现行的《建筑设计防火规范》及其他有关的专业规范的要求。
二、高程及水深的确定（一）码头前沿设计水深1. 码头设计水位：设计高水位：115.87m设计低水位：114.40m2. 码头前沿设计水深码头前沿设计水深，应保证设计船型安全通过、靠离和装卸作业的顺利进行，根据《河港工程总体设计规范》（JTJ212-2006 ）第3.4.4条其水深按下式确定：D m T Z Z （3-1）式中：Dm-—码头前沿设计水深（n）；T――船舶吃水（m,根据航道条件和运输要求可取船舶设计吃水或枯水期减载时的吃水。
学号：本科生毕业设计（论文）张家港某5万吨级散货码头结构设计说明书毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
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对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
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对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
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作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
xxx港区杂货码头工程设计重力式沉箱结构Design of General Cargo Wharf Enginnering inZhibu HarborGravity Caisson Structure摘要本设计是根据设计任务书的要求和《港口与航道工程规范汇编》的规定，对烟台港集装箱码头进行方案比选和设计，并对沉箱部分进行了结构内力计算。
通过对本码头相关地质情况进行分析并结合各种码头形式的优缺点，确定本集装箱码头采用重力式沉箱结构。
在设计中，首先进行总平面布置，分为陆域和水域两部分。
陆域部分主要是根据重力式码头总平面布置原则确定集装箱堆场的面积和拆装箱库场的面积；水域部分则是确定航道设计尺度、码头前言停泊水域尺度和回旋水域尺度。
然后在此基础上绘出总平面布置图。
在结构设计中，先初步确定沉箱的外形尺寸和沉箱内填石高度，然后进行作用分析，按永久作用、可变作用、偶然作用列出码头荷载的标准值，在此基础上进行稳定性验算，根据验算结果对沉箱外形尺寸和沉箱内填石高度进行修改。
最后进行作用效应组合和沉箱的浮游稳定性验算，并对沉箱前面板和底板进行了配筋计算和抗裂验算。
本设计的全部图纸采用AUTO CAD绘制，另外论文还翻译了《综述抛石防波堤的设计方程》的英文文献。
关键词：重力式码头；沉箱；波浪力；沉箱的浮游稳定ABSTRACTThis port is a place where the port is being developed，now has a considerable scale of operation. The hinterland transport，benefit significantly，traffic has increased steadily. To meet the transport requirements of the development，promotion of port development is conducive to the rational distribution of ports for port operations and create greater social and economic benefits，the new berth is very important. Of the terminals plan selection and design，and part of the caisson structure calculation of internal forces. Related to the terminal through the analysis of geological conditions and combined with the advantages and disadvantages of various terminal forms to determine the gravity of the container terminal by caisson structure.In design，the first for general layout，divided into two parts，Land and water. Land part of the main terminal in accordance with the general layout of gravity principle to determine the size and removable container yard box library market area；water channel in part is to determine the size，scale and water berthing pier Foreword water scale swing. On this basis，then draw the general layout plan.In the structural design，first determine the initial size and shape caisson caisson height within the filling，then the role of analysis，by the permanent effect，variable effect，accidental effect of the standard load out terminal value based on the stability of this checking ，according to the results，the size and shape of the caisson caisson height within the filling to be modified. Finally，the role of effect combinations and checking the stability of floating caissons，and the caissons were front and bottom reinforcement calculation and crack checking.All of the design pictures are drawed using AUTO CAD.KEY WORDS：terminal gravity；caisson；wave force；stability目录第1章设计背景 (1)1.1工程概述 (1)1.2设计原则 (1)1.3设计依据 (1)1.4设计任务 (1)第2章设计资料 (2)2.1地形条件 (2)2.2气象条件 (2)2.3水文条件 (4)2.4泥沙条件 (10)2.5地质条件 (11)2.6地震条件 (12)2.7荷载条件 (12)2.8施工条件 (12)第3章设计成果 (13)3.1总体设计成果 (13)3.2结构方案成果 (13)3.3施工图设计成果 (13)3.4关键性技术要求 (13)3.5设计成果评价 (13)第4章总平面设计 (14)4.1工程规模 (14)4.2布置原则 (15)4.3设计船型 (15)4.4作业条件 (15)4.5总体尺度 (16)4.5.1码头泊位长度 (16)4.5.2码头前沿高程 (17)4.5.3码头前沿停泊水域尺度 (17)4.5.4码头前船舶回旋水域尺度 (17)4.5.5航道设计尺度 (17)4.6平面方案比选 (18)4.7装卸工艺设计 (19)第5章结构选型 (20)5.1结构型式 (20)5.2构造尺度 (20)5.2.1沉箱外形尺寸 (20)5.2.2沉箱构件尺寸 (21)5.2.3胸墙尺寸 (23)5.2.4基床尺寸 (23)5.3作用分析 (23)5.3.1永久作用 (23)5.3.2可变作用 (32)5.3.3码头荷载标准值汇总 (43)5.3.4沉箱浮游稳定验算 (44)第6章结构计算 (49)6.1稳定性验算 (49)6.1.1作用效应组合 (49)6.1.2抗滑稳定性验算 (49)6.1.3抗倾稳定性验算 (50)6.1.4基床承载力验算 (51)6.1.5地基承载力验算 (53)6.2构件设计 (54)致谢 (63)参考资料及设计规范 (64)外文资料及译文 (66)毕业设计任务书 (80)设计进度计划表 (91)第1章设计背景第1章设计背景1.1工程概述该工程地处烟台xxx港区， xxx港区位于烟台市北部的xxx内，是烟台港现有的核心港区。
本科生毕业论文（设计）题目：37000吨近海散货船的主尺度确定及总布置设计学习中心：层次：专科起点本科专业：船舶与海洋工程学号：学生：指导教师：完成日期：年月日37000吨近海散货船的主尺度确定及总布置设计内容摘要毕业设计内容为37000吨近海散货船主尺度确定及总布置设计。
设计过程中主要参考5800吨近海散货船等相近船为母型船，遵循《钢质海船入级与建造规范》（2006）等相应规范进行设计。
设计过程中综合考虑船舶自身性能及经济性等因素。
毕业设计过程主要包括以下几个部分:主尺度确定,根据任务书的要求并参考母型船初步确定主尺度，再对容积、航速及稳性等性能进行校核，最终确定船舶主尺度；总布置设计,按照规范要求并参考母型船进行总布置设计，区划船舶主体和上层建筑，布置船舶舱室和设备。
关键词：散货船；主尺度；总布置I37000吨近海散货船的主尺度确定及总布置设计目录内容摘要 (I)设计任务书 (1)1.3.1 主要尺度 (2)1.3.2 航速、螺旋桨及续航力 (3)2.1 排水量和主尺度的初步确定 (4)2.1.1 设计分析 (4)2.1.2 估算排水量 (4)2.1.3初始方案拟定 (4)2.2 主机选择 (5)2.3空船重量估算 (5)2.3.1船体钢材重量W h (5)2.3.2舣装设备重量W f (5)2.3.3机电设备重量W m (5)2.4重力与浮力平衡 (6)2.5性能校核 (6)3 总布置设计 (10)3.1 主船体内部船舱的布置 (10)3.1.1 总体划分（见图1） (10)3.3 绘制总布置图（画出总布置图） (10)4 结论 (12)参考文献 .......................................................................................................错误！未定义书签。
参考文献 .......................................................................................................错误！未定义书签。
第一章总论1.1 港口基本情况港口是水陆联运的枢纽。
港口水工建筑物是港口的主要组成部分，一般包括码头防波堤、护岸船台滑道和船坞。
码头是供船舶停靠、装卸货物和上下旅客的水工建筑物，它是港口的主要组成部分。
建国初期，我国只有6个港口，泊位233个，其中万吨级泊位61个，年吞吐量1000多吨级。
50多年来，我国水运工程建设始终得到党和国家的重视和关怀。
1973年周恩来总理发出了“三年改变港口面貌的号召，使我国港口、航道的建设进入了一个新时期。
党的十一届三中全会以来，党的改革开放政策极大的促进了港口建设的步伐，使我国沿海主要港口的大型化、机械化和专业化方面进入了世界水平。
到1995年底，我国拥有深水泊位400多个，总吞吐量超过了7亿吨。
50多年代来，依靠科技进步，水运交通基础设施的面貌产生了深刻变化。
港口水工建筑物的结构型式也有了很大发展，由起初的短桩小跨、实体重型逐渐采用长桩大跨、空心轻型和预制安装结构；并取得了一系列重大科技成就和具有国际水平的创新成果：如大型格形钢板桩结构、大型预应力混凝土管桩结构和大圆筒的应用、爆炸法处理水下软基和夯实水下抛石基床、土工合成材料和粉煤灰在港口工程的应用、大型沉箱的防浪设计和预制出运等。
随着我国自然条件较好的海湾和海岸逐步开发，今后建港将更多地处于各种复杂的条件下，或浪大流急，或海湾平缓，或地基土质松软。
同时在适应新的装卸工艺、提高装卸效率、综合利用水资源等方面也对港口水工建筑物的建设提出了新的要求。
港口水工建筑物主要分为设计和施工两个阶段，其中设计又可分为工程可靠性研究，初步设计和施工图设计三个程序。
本设计主要对重力式码头进行设计，其内容包括：作用及其效应组合的的确定、结构选型、结构布置与构造、建筑物的稳定及结构强度计算等。
水运系统自70年代初开始应用计算至今，已有初期的编制和应用单一功能、单一结构的数值计算程序，发展到能研制建立软件包、计算机辅助设计系统、计算机模拟实验和计算机自动控制系统。
目前对港口水工建筑物中采用各种计算假定、各种计算方法、各种结构型式的梁、板、排价差不多都有一些应用程序提供服务。
三维问题的计算，程序的集成化、智能化，结构与介质的相互作用等问题的研究和应用正在进一步发展。
过去由于计算机条件的限制而不得不采用各种简化，现在可采用较精确的方法。
我国的水运工程系统的计算机应用水平总体上还不高，优化设计、工程数据库和规范库的建立还有待进一步开发。
要加快步伐赶上国际水平。
港口水工建筑物是港口工程的一项主体工程。
本设计的目的是：掌握港口水工建筑物计算的基本原理和构造知识，为今后从事港口水工建筑物的设计工作打下牢固的基础。
本设计需用其他课程（如土力学、水力学、水文学、建筑材料、材料力学、结构力学、钢筋混凝土结构和工程施工规范等课程）的有关知识；对港口水工建筑物的经济性、安全性、使用要求和施工条件等方面进行综合考虑，并通过实践来对计算整理编写设计书、绘制施工图纸。
1.2 主要设计结论本设计的主要内容有资料分析、总平面布置、装卸工艺、码头结构方案拟定、设计概算、结构计算部分。
总平面布置包括水域和陆域两部分的布置情况。
水域设计部分包括进港航道，港池及码头前沿水深、回旋水域、锚地等的尺度和水深。
陆域部分包括码头前沿线确定，泊位长度，断面宽，高（即码头顶面高程-港池底高程），码头坡度的尺度计算及泊位的布置顺序。
泊位布置顺序应根据泊位性质（如共同使用机械）、后方布置（如共同使用堆场）、风向、铁路等因素综合评估设计。
装卸工艺部分包括工艺流程设计，机械数量，主要经济技术指标。
工艺流程设计根据泊位调整，工艺拟定做出多用途泊位的工艺流程设计。
机械数量包括机械和人员数量。
主要经济技术指标有设计年通过能力、泊位数目、库场面积、装卸工人及机械司机人数、劳动生产率、装卸一艘船所需时间等。
由于从地质资料知地基条件较好，不易选择高桩，易选用重力式码头。
方案设计部分对方块和扶壁两部分进行断面设计，抗滑抗倾稳定验算，对地基承载力验算，整体稳定验算。
根据使用要求、自然条件、施工条件对两个方案进行比选。
结构选型后对推荐方案进行内力计算并配筋。
由于方块的整体稳定性不适用于大型码头，本设计推选扶壁为优选方案并进行内力计算和配筋。
1.3项目背景天津港腾运有限公司由于业务发展的需要，为解决原料及产品的运输问题，集团需配套建设专用的运输码头。
拟建5000吨几件杂货码头泊位及水文航道、港口配套的堆场等设施。
由于腾运有限公司主产变压器等，所以件杂货按钢铁计算。
第二章自然条件2.1 气象2.1.1气温年平均气温 12℃平均最高气温 16.1℃2.1.3降水年平均降水量 602.9 mm年最大降水量 1083.5 mm（出现于1964年）年最小降水量 278.4 mm（出现于1968年）日最大降水量 191.5 mm（出现于1975年）每年降水多集中在7～8月，占全年的62.8％；每年4～10月份为主要降水月份，占全年95.1％。
据有关年降水资料统计各种雨量平均累计时间：小雨24.5d，中雨3d，大雨5d，合计32.5d。
2.1.4雾雾多出现在冬季，据有关资料统计，能见度小于1km的大雾平均为39 h，多发生在一月。
考虑雾后恢复作业，每年取影响作业天数为2.5d。
2.2 水文2.2.1潮位1、基准面换算关系当地平均海平面2.56m大沽零点1.00m天津港理论最低潮面2、潮型本区潮汐性质为不正规半日潮，每日两潮，滞后45min，一般涨潮时间为5.5h，退潮时间为7h，一般潮差为2～3m，最大可达4m。
3、潮位特征值历年最高高潮位 5.81m （1992年9月1日）历年最低低潮位 -1.08m （1957年12月18日）历年平均高潮位 3.77m历年平均低潮位 1.34m历年最大潮差 4.37m历年平均潮差 2.43m平均涨潮历时 5h27min平均落潮历时 7h05min4、设计水位设计高水位 4.30m设计低水位 0.50m极端高水位 5.88m极端低水位 -1.295、乘潮水位根据塘沽海洋站1990、1992、1995和1997年观测资料，全年乘潮水位和冬季乘潮水位分别见表2-1和表2-2：表2-1 全年乘潮水位单位：m表2-2冬季（12月、1月、2月）乘潮水位表单位：m2.2.2波浪表2-3 50年一遇波浪要素2.2.3海流本区基本为往复流型，涨潮主流向NW，落潮主流向SE，涨潮流速大于落潮流速，流速小于0.4m/s的累积频率为96.4%。
2.2.4冰凌本区每年冰期一般在90～110d左右（12月至翌年3月初），固定冰范围一般为0.1～0.5km，冰厚0.1～0.25m；流冰一般距岸10～20km，流冰厚0.1～0.3m，流速0.3m/s左右。
2.3地形、地貌及工程泥沙2.3.1地形现有海岸为人工堤岸，大神堂至蛏头沽堤岸为石质，局部外加木桩。
大神堂至涧河堤岸为土质。
2.3.2海岸地貌汉沽区地处渤海湾沿岸滨海平原区，地势低平，坡度一般在0.3‰～1.6‰之间。
海岸线长度约32km。
区内仅有一条河流—蓟运河，在区内的长度约26km，一般宽度为190～300m，蓄水能力为0.5316亿m3，年均入海水量为5.9亿m3。
汉沽海域位于渤海湾中部，东起涧河西侧至大神堂段为缓慢淤积段，滩面以粉沙、粘土质粉沙为主。
滩面宽阔，达3500～5000m，坡度平缓，为0.58‰～1.13‰，年淤积厚度约为11.5cm。
大神堂至蛏头沽段为冲刷型海岸，坡度为1.31‰～1.41‰，海岸年蚀退约16～56m。
天津市海岸带海岸类型为堆积型平原海岸，即典型的粉砂、淤泥质海岸。
其特点是岸线平直，地貌类型比较简单，浅滩宽度平坦，岸滩变化动态十分活跃。
一级海岸类型。
汉沽区大神堂至南堡海岸属缓慢淤积型海岸。
岸滩特征是，浅滩宽（3500～7000m），平缓（坡降0.41～1.41‰），分带现象不明显，龟裂发育；沉积物主要为粘土质粉砂、粉砂；滩面普遍淤积，岸滩大部向海延伸，滩面淤积速度2～11.5cm/年。
在蛏头沽至大神堂岸段，海岸滩面宽度小（3400～3500m），坡度大（坡降1.13～1.41‰），冲刷带直抵岸堤，岸堤有冲刷淘蚀现象；沉积物以粘土质粉砂为主，在该岸段的水下岸坡冲淤变化是零未线普遍冲刷，零未等深线冲淤速度为12～56cm/年，-2.0m线则淤积较快，-5.0m以外则淤积缓慢。
2.4 地质条件2.4.1土层描述及分布特征本工程勘察区主要分布有五层，按力学性质可进一步划分为9个亚层，自上而下依次为：2m）1、第四系全新统中组海相沉积层（Q4厚度16.00～19.20m，底板标高-15.44～-19.95m。
该层从上而下可分为5个亚层。
）：位于场地顶面，厚度一般为0.40～1.00m。
第一亚层，淤泥为主（力学分层号①1呈灰色，流塑状态为主，无层理，含贝壳、有机质、腐殖物，属高压缩性土。
局部为流泥。
第二亚层，粉质粘土为主（力学分层号①）：厚度一般为1.80～3.00m，1、2、3号2孔附近厚度较大，达6.10～7.50m左右，呈灰色，流塑～软塑状态，有层理，含蚌壳，属高压缩性土。
局部顶部夹淤泥质土。
）：厚度变化较大，一般为1.00～5.50m，呈灰第三亚层，粉土为主（力学分层号①3色，稍密～中密状态，局部呈密实状态，无层理，含蚌壳，属中压缩性土。
夹粉质粘土透镜体。
）：厚度变化较大，一般在6.00m左第四亚层，淤泥质粉质粘土为主（力学分层号①4右，呈灰色，流塑状态，有层理，含蚌壳，属高压缩性土。
该层土以粘性大淤泥质粉质粘土为主，局部为淤泥质粘土。
）：厚度一般为4.50m左右，呈灰色，流塑～第五亚层，粉质粘土为主（力学分层号①5软塑状态，有层理，含蚌壳，属中等压缩性土。
总体以粉质粘土为主，局部为粘土，夹中密～密实状态粉土透镜体。
1h）2、第四系全新统下组沼泽相沉积层（Q4厚度一般为0.90～3.00m，顶板标高-15.44～-19.95m。
主要由粉质粘土（力学分层号②）组成，局部为粘土，呈灰黑色～浅灰色，可塑状态为主，无层理，一般顶部含较多腐殖物、有机质、属中压缩性土。
局部夹粉土透镜体。
1al）3、第四系全新统下组陆相冲积层（Q4厚度一般为6.50m左右，顶板标高一般为-17.94～-20.87m。
主要由粉质粘土（力学分层号③）组成，局部为粘土，呈灰黄色～褐黄色，可塑状态，无层理，含铁质，局部含蚌壳及礓石，属中压缩性土。
夹粉土及粉砂透镜体。
e al）4、第四系上更新统第五组陆相冲积层（Q3厚度4.50m左右，顶板标高一般为-24.87～-27.04m，主要由粉质粘土（力学分层号④）组成，呈褐黄色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土。
局部分布粉土透镜体。
d mc）5、第四系上更新统第四组海相沉积层（Q3本次勘察35.00m未穿透该层，揭示厚度5.00m左右，顶板标高一般为-29.71～-30.96m，主要由粘土（力学分层号⑤）组成，以灰色为主，局部呈黄灰色，软塑～可塑状态，无层理，含少量贝壳，属中压缩性土，局部夹粉质粘土透镜体。
