港口工程精選文檔

1、港口工程,2012.11,主要內(nèi)容,第1節(jié) 港口工程概論 第2節(jié) 港口組成 第3節(jié) 港口分類 第4節(jié) 港口的技術(shù)特征 第5節(jié) 與港口相關(guān)的概念 第6節(jié) 港址選擇 第7節(jié) 港址規(guī)劃 第8節(jié) 港口布置 第9節(jié) 波浪與港口工程 第10節(jié) 港口的水工建筑物 第11節(jié) 港口工程建議書和可行性研究,第1節(jié) 港口工程概論,1.1 港口的定義 1.位于江、河、湖、海或水庫沿岸，具有明確界限的水域和陸域及相應(yīng)的設(shè)備和條件，提供船舶出入和停泊，旅客上下船，貨物裝卸、儲存和駁運，以及船舶補給、修理等技術(shù)和生活服務(wù)的場地。 2.就其作用而言，是交通樞紐、水陸聯(lián)運的咽喉；是水陸運輸工具的銜接點和貨物、旅客的集散地。 3

2、.就其工程內(nèi)容而言，是各種工程建筑物（水工、房建、鐵路、道路、給排水等）設(shè)備的綜合體，而港口水工建筑物是這個綜合體的主要部分,第1節(jié) 港口工程概論,1.2 港口工程的定義： 港口工程是興建港口所需的各項工程設(shè)施的工程技術(shù)，包括港址選擇、工程規(guī)劃設(shè)計及各項設(shè)施(如各種建筑物、裝卸設(shè)備、系船浮筒、航標等)的修建。 港口工程也指港口的各項設(shè)施。 港口工程原是土木工程的一個分支,隨著港口工程科學技術(shù)的發(fā)展,已逐漸成為相對獨立的學科。但仍和土木工程的許多分支，如水利工程、道路工程、鐵路工程、橋梁工程、房屋工程、給水和排水工程等分支保持密切的聯(lián)系,第1節(jié) 港口工程概論,1.3 港口的發(fā)展 第一階段：18世

3、紀以前，當時的港口僅是作為從事船舶裝卸活動的場所。 第二階段：從18世紀末至20世紀中葉，港口功能已擴展到貿(mào)易領(lǐng)域和轉(zhuǎn)口功能。 第三階段：開始20世紀5060年代，綜合物流中心,第1節(jié) 港口工程概論,1.4 港口建設(shè)發(fā)展趨勢 1.石油、煤炭、礦砂、糧食等專用碼頭的興建。 2.在風浪條件不是太差的開敞海域，不用防波堤掩護，興建開敞式碼頭。 3.專供裝卸、存放集裝箱用的碼頭的發(fā)展。 4.填海造地工程的開展。 5.港口建設(shè)與城市工業(yè)區(qū)的發(fā)展密切配合，大力發(fā)展工業(yè)港。 6.大力發(fā)展海河聯(lián)運和水水中轉(zhuǎn)作業(yè)，在原港口中增建內(nèi)河港地,第1節(jié) 港口工程概論,1.5 港口工程發(fā)展變化 1.大力開辟深水航道和開挖

4、深水港池，大量建設(shè)深水泊位。 2.結(jié)合港口疏浚吹填造陸，使軟基加固技術(shù)得到很大發(fā)展。 3.碼頭結(jié)構(gòu)向構(gòu)件大型化、結(jié)構(gòu)簡單化方向發(fā)展。 4.防波堤向深水發(fā)展。 5.碼頭裝卸設(shè)備向大型化、高效率和專業(yè)化方向發(fā)展。 6.電子計算機和其他先進技術(shù)在港口勘測、設(shè)計、施工和經(jīng)營管理等方面日益廣泛應(yīng)用。 7.在波浪預報、波浪理論和不規(guī)則波浪作用力的研究，泥沙淤積研究及模型試驗，防波堤人工塊體的研究等方面，都有很大發(fā)展,第1節(jié) 港口工程概論,圖1.1 加拿大港口,圖1.2 東山國家中心漁港水產(chǎn)品綜合市場,第1節(jié) 港口工程概論,圖1.3 福建LNG接收站,圖1.4 莆田東吳3#泊位5萬噸級多用途碼頭,第2節(jié) 港

5、口組成,港口由水域和陸域所組成,圖2.1 大連港,第2節(jié) 港口組成,2.1 水域： 通常包括進港航道、錨泊地和港池。 （1）進港航道要保證船舶安全方便地進出港口，必須有足夠的深度和寬度、適當?shù)奈恢?、方向和彎道曲率半徑，避免強烈的橫風、橫流和嚴重淤積，盡量降低航道的開辟和維護費用。 （2）錨泊地指有天然掩護或人工掩護條件能抵御強風浪的水域，船舶可在此錨泊、等待靠泊碼頭或離開港口。 （3）港池指直接和港口陸域毗連，供船舶靠離碼頭、臨時停舶和調(diào)頭的水域,第2節(jié) 港口組成,2.2 陸域： 指港口供貨物裝卸、堆存、轉(zhuǎn)運和旅客集散之用的陸地面積。陸域上有進港陸上通道（鐵路、道路、運輸管道等）、碼頭前方裝卸

6、作業(yè)區(qū)和港口后方區(qū)。為減少港口陸域面積，港內(nèi)可不設(shè)后方庫場,第3節(jié) 港口分類,3.1 港口分類 1.按所在位置分：海岸港、河口港和內(nèi)河港、水庫港（海岸港和河口港統(tǒng)稱海港） 2.按用途分：商港、軍港、漁港、工業(yè)港、旅游港和避風港。 3.按成因分：天然港和人工港 4.按港口水域在寒冷季節(jié)是否凍結(jié)分：凍港和不凍港 5.按潮汐關(guān)系、潮差大小，是否修建船閘控制進港分：閉口港和開口港 6.按對進口的外國貨物是否辦理報關(guān)手續(xù)分：報關(guān)港和自由港 7.按層次地位分：航運中心港、主樞紐港、地區(qū)性樞紐港、地區(qū)性重要港口、其他中小港口 8.按集裝箱運輸份額分：國際集裝箱樞紐港、區(qū)域性樞紐港、支線港 9.按裝卸貨物分：

7、綜合性港口、專業(yè)性港口,第3節(jié) 港口分類,各種港口的解釋 （1）港灣：天然掩護的自然港灣，可供船只停泊或臨時避風的地方。 （2）避風港：船舶在航行途中，或海上作業(yè)過程中躲避風浪的港口。 （3）海港：海岸港位于有掩護的或平直的海岸上；河口港位于入海河流河口段，或河流下游潮區(qū)界內(nèi)。 （4）河港：位于河流沿岸，且有河流水文特征的港口。 （5）水庫港：建于大型水庫沿岸的港口。 （6）湖港：湖泊沿岸或江河入湖口處的港口,第3節(jié) 港口分類,7）商港：以一般商船和客貨運輸為服務(wù)對象的港口。 （8）工業(yè)港：臨近江、河、湖、海的大型工礦企業(yè)直接運輸原材料及輸出制成品而設(shè)置的港口。 （9）散貨港：專門裝卸大宗礦石

8、、煤炭、糧食、河砂、石料等散貨的港口。 （10）油港：專門裝卸原油或成品油的港口 （11）漁港：為漁船停泊、魚貨裝卸、保鮮、冷藏加工、修補漁網(wǎng)和漁船生產(chǎn)及生活物質(zhì)補給的港口。 （12）軍港：供艦艇停泊并取得補給的港口,第4節(jié) 港口的技術(shù)特征,港口的技術(shù)特征主要有港口水深、碼頭泊位數(shù)、碼頭線長度、港口陸域高程等。 4.1港口水深 港口的重要標志之一。表明港口條件和可供船舶使用的基本界限。 4.2碼頭泊位數(shù) 根據(jù)貨種分別確定。除供裝卸貨物和上下旅客所需泊位外，在港內(nèi)還要有輔助船舶和修船碼頭泊位,第4節(jié) 港口的技術(shù)特征,4.3碼頭線長度 根據(jù)可能同時?？看a頭的船長和船舶間的安全間距確定。 4.4港口

9、陸域高程 根據(jù)設(shè)計高水位加超高值確定，要求在高水位時不淹沒港區(qū)。為降低工程造價，確定港區(qū)陸域高程時，應(yīng)盡量考慮港區(qū)挖、填方量的平衡,第5節(jié) 與港口相關(guān)的概念,1.貨物吞吐量 在一定時期內(nèi)由水運進出港區(qū)范圍，并經(jīng)過裝卸的貨物數(shù)量。單位為噸。它是衡量港口生產(chǎn)任務(wù)大小的主要指標，是進行港口規(guī)劃建設(shè)的依據(jù)。 2.港口腹地 港口吞吐貨物和旅客集散所及的地區(qū)范圍。港口腹地分為：直接腹地和中轉(zhuǎn)腹地。通過各種運輸工具可以直達的地區(qū)范圍稱為直接腹地；經(jīng)過港口中轉(zhuǎn)的貨物和旅客所到達的地區(qū)范圍稱為中轉(zhuǎn)腹地,第5節(jié) 與港口相關(guān)的概念,3.港口作業(yè)區(qū) 一個港口，為了便于生產(chǎn)管理，一般根據(jù)貨種、吞吐量、貨物流向、船型和港

10、口布局等因素，將港口劃分為幾個相對獨立的裝卸生產(chǎn)單位，稱為港口作業(yè)區(qū)。 4.吞吐量不平衡系數(shù) 反映港口吞吐量不平衡的一種指數(shù)。有日不平衡系數(shù)和月不平衡系數(shù)等多種，主要根據(jù)實際需要進行統(tǒng)計，通常應(yīng)用最多的是吞吐量月不平衡系數(shù)。 計算公式為： 吞吐量月（日）不平衡系數(shù)=最大（月）吞吐量/月（日）平均吞吐量,第5節(jié) 與港口相關(guān)的概念,5.港口設(shè)備 陸上設(shè)備包括間歇作業(yè)的裝卸機械設(shè)備（門座式、輪胎式、汽車式、橋式及集裝箱起重機、卸車機等）、連續(xù)作業(yè)的裝卸機械設(shè)備（帶式輸送機、斗式提升機、壓縮空氣和水力輸送式裝置及泵站等）、供電照明設(shè)備、通訊設(shè)備、給水排水設(shè)備、防火設(shè)備等。港內(nèi)陸上運輸機械設(shè)備包括火車、

11、載重汽車、自行式搬運車及管道輸送設(shè)備等。水上裝卸運輸機械設(shè)備包括起重船、拖輪、駁船及其他港口作業(yè)船、水下輸送管道等,第5節(jié) 與港口相關(guān)的概念,6.港界 港口水域、陸域的邊界線。港界一般利用海島、岬角、海岸突出部分、岸上顯著建筑物或設(shè)置籬墻、燈標、燈樁、浮筒等作為標志。 7.港口貨物裝卸量 進、出港區(qū)范圍、并經(jīng)過裝卸的貨物數(shù)量。它與吞吐量的區(qū)別是不限定由水運運進或運出港區(qū)范圍。在一定程度上反映港口的裝卸工作量,第5節(jié) 與港口相關(guān)的概念,8.泊位能力 一個泊位在一年中能夠裝卸貨物的最大吞吐量。以噸表示。 9.庫（場）通過能力 港區(qū)倉庫或貨場在一年中能夠通過的最大貨物數(shù)量。以噸表示。它與庫（場）的有

12、效面積、單位面積堆存量及貨物平均堆存期等許多因素有關(guān),第5節(jié) 與港口相關(guān)的概念,10.疏（集）運能力 大量貨物由船舶運進（或運出）港口，需由轉(zhuǎn)運船舶、鐵路、公路以及其他運輸工具將貨物疏散出去（或集中起來）。這類將貨物疏散（或集中）的各類運輸工具（方式）的能力，統(tǒng)稱為疏（集）運能力。 11.港口通過能力 在港口一定設(shè)備條件下，按合理的操作過程，先進的裝卸工藝，在一定的時間（年、月、日）內(nèi)裝卸船舶所能完成的貨物最大數(shù)量。以噸表示,第6節(jié) 港址選擇,港口規(guī)劃工作的重要步驟，港口經(jīng)濟腹地范圍、交通、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和礦藏情況及貨種、貨流和貨運量情況是確定港址的重要依據(jù);要廣泛調(diào)查研究,分析論證。自然條件是決

13、定港址的技術(shù)基礎(chǔ)，故對有條件建港的地區(qū)應(yīng)進行港口工程測量、濱海水文、氣象、地質(zhì)、地貌等方面的深入調(diào)查研究，輔以必要的科學實驗，然后對港址進行比較選擇，務(wù)求做到技術(shù)上可能，經(jīng)濟上合理,第6節(jié) 港址選擇,一個優(yōu)良港址應(yīng)滿足下列基本要求: 1.有廣闊的經(jīng)濟腹地，以保證有足夠的貨源，且港址位置適合于經(jīng)濟運輸，與其腹地進出口貨物中心靠近，使貨物總運費最省 2.與腹地有方便的交通運輸聯(lián)系 3.與城市發(fā)展協(xié)調(diào) 4.有發(fā)展余地 5.滿足船舶航行和停泊的要求,第6節(jié) 港址選擇,6.有足夠的岸線長度和陸域面積，用以布置前方作業(yè)地帶、庫場、鐵路、道路及生產(chǎn)輔助設(shè)施 7.戰(zhàn)時港口常作為海上軍事活動的輔助基地，也常作為

14、作戰(zhàn)目標而遭破壞。故選址時，應(yīng)注意能滿足船艦調(diào)動迅速性，航道進出口與陸上設(shè)施的安全隱蔽性以及疏港設(shè)施及防波堤的易于修復性等 8.對附近水域生態(tài)環(huán)境和水、陸域自然景觀盡可能不產(chǎn)生不利影響 9.盡量利用荒地劣地，少占或不占良田，避免大量拆遷,第7節(jié) 港址規(guī)劃,7.1港口規(guī)劃定義 港口規(guī)劃是指對未來一定時期港口布局和發(fā)展規(guī)模的預測和設(shè)想 7.2港口規(guī)劃主要內(nèi)容 包括港口的性質(zhì)、發(fā)展目標與規(guī)模，港口陸域、水域及岸線布置，吞吐量預測、功能劃分和集疏運系統(tǒng)等,第7節(jié) 港址規(guī)劃,7.3 港口規(guī)劃分類 7.3.1港口規(guī)劃按時間序列分：遠景規(guī)劃、中期規(guī)劃、近期規(guī)劃,圖7.1 港口規(guī)劃流程圖,第7節(jié) 港址規(guī)劃,7

15、.3.2港口規(guī)劃按層次分：布局規(guī)劃、總體規(guī)劃、港區(qū)規(guī)劃 1.港口布局規(guī)劃 （1）定義 港口布局規(guī)劃是根據(jù)國家或地區(qū)資源、生產(chǎn)力布局和港口自身特點以及未來的發(fā)展戰(zhàn)略，對港口的建設(shè)地點、類型、規(guī)模及建設(shè)時間做出的宏觀安排，以充分滿足國民經(jīng)濟長遠發(fā)展的需要；布局規(guī)劃為國家級的港口規(guī)劃,第7節(jié) 港址規(guī)劃,2）港口布局規(guī)劃的主要內(nèi)容 1）.全國范圍內(nèi)的運輸市場調(diào)查和預測； 2）.全國范圍的港口、岸線資源的調(diào)查分析； 3）.貨源分配，大宗貨物運輸?shù)木C合平衡； 4）.提出各類港口的合理布局、功能及發(fā)展方向； 5）.提出重點港口的建設(shè)安排綱要； 6）.提出投資規(guī)模及有關(guān)的政策、措施建議,第7節(jié) 港址規(guī)劃,3）

16、局規(guī)劃中應(yīng)注意的問題 1）.應(yīng)以國家和地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展規(guī)律為基礎(chǔ)，配合、支持和促進經(jīng)濟的發(fā)展，并與地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展相協(xié)調(diào)，適度超前發(fā)展。 2）.港口布局規(guī)劃應(yīng)注意與綜合運輸體系的協(xié)調(diào)、銜接。 3）.港口布局規(guī)劃應(yīng)注意合理使用岸線資源，“深水深用、淺水淺用”是港口規(guī)劃建設(shè)中一貫強調(diào)遵守的原則。 4）.港口布局應(yīng)遵循綜合平衡的原則，合理規(guī)劃，節(jié)省投資，避免重復建設(shè),第7節(jié) 港址規(guī)劃,2.港口總體規(guī)劃 （1）定義 港口總體規(guī)劃是對一個具體港口建設(shè)發(fā)展的總體安排，是解決今后一定時間內(nèi)的發(fā)展方向和分期、分階段的發(fā)展計劃。 （2）港口總體規(guī)劃的內(nèi)容 （3）港口總體規(guī)劃注意的問題 1）.應(yīng)與城市總體規(guī)劃協(xié)調(diào) 2）

17、.應(yīng)與水域規(guī)劃及其它規(guī)劃協(xié)調(diào) 3）.根據(jù)城市發(fā)展的要求對港區(qū)進行合理布局,第7節(jié) 港址規(guī)劃,3.港區(qū)規(guī)劃 （1）定義 1）.港區(qū)是港口將進出港的貨物根據(jù)貨物種類、船舶類型、貨物流向、集疏運條件、自然條件及環(huán)境保護等因素，按照港口總體規(guī)劃和功能布局的原則，劃分成的專業(yè)區(qū)。綜合性港口一般劃分為集裝箱區(qū)、件雜貨區(qū)、干散貨區(qū)、油品區(qū)和客運區(qū)等幾大部分 。 2）.港區(qū)規(guī)劃是對港口總體規(guī)劃中涉及的組成部分進行深入規(guī)劃，是實施港口總體規(guī)劃的后續(xù)工作 （2）港區(qū)規(guī)劃的內(nèi)容,第8節(jié)港口布置,8.1 港口布置任務(wù) 港口工程設(shè)計的首要工作，其任務(wù)是將港口各個作業(yè)區(qū)和港口水域及陸域的各個組成部分和工程設(shè)施進行合理的平

18、面布置，使各裝卸作業(yè)和運輸作業(yè)系統(tǒng)、生產(chǎn)建筑和輔助建筑系統(tǒng)等相互配合和協(xié)調(diào)，以提高港口的綜合通過能力，降低運輸成本,第8節(jié)港口布置,8.2港口布置必須遵循的原則 1統(tǒng)籌安排 2合理布局 3遠近結(jié)合 4分析建設(shè),第8節(jié)港口布置,8.3 港口布置型式分： 1.自然地形布置,圖8.1 自然地形布置的港口,第8節(jié)港口布置,2.挖入內(nèi)陸的布置,圖8.2挖入內(nèi)陸布置的港口,第8節(jié)港口布置,3.填筑式的布置,圖8.3 填筑式布置的港口,第9節(jié) 波浪與港口工程,對于港口工程，在設(shè)計碼頭、防波堤及護岸建筑物時必須考慮波浪的作用；同時波浪還會引起水底泥沙運動，使港口發(fā)生淤積，影響船舶停泊和通航。因此，為了正確設(shè)計

19、港口等工程結(jié)構(gòu)物，必須掌握波浪的運動規(guī)律以及波浪對有關(guān)工程結(jié)構(gòu)物的作用,第9節(jié) 波浪與港口工程,9.1波浪分類： 自然界中的波浪種類很多，可按不同出發(fā)點進行分類 (1) 按發(fā)生波浪的原因分：風成波，潮汐波，地震波，船行波 (2) 按波浪所受的主要作用力分：重力波，表面張力波，彈性波 (3) 按引起波浪的外力是否繼續(xù)存在分：.強制波，自由波 (4) 按運動要素與坐標的關(guān)系分：二向波,三向波 (5) 按水底對波浪運動有無影響分:深水波, 淺水波 (6) 按波形是否向前移動分：推進波,立波,第9節(jié) 波浪與港口工程,9.2 波浪要素 1.波峰：波浪在靜水面以上的部分 2.波頂：波峰的最高點 3.波谷：

20、靜水面以下的部分 4.波底：波谷的最低點 5.波高：波頂與波底之間的垂直距離h 6.波長：兩個相鄰波頂或波底之間的水平距離 7.波陡：波高與波長之比h/ 8.波浪中線：平分波高的水平線,9.超高：一般由于波峰比較尖突，波谷比較平坦，靜水面至波頂?shù)木嚯x大于至波底的距離，因此波浪中線位于靜水面之上，其超出的高度即為超高 10.周期：重復一個波動過程所經(jīng)歷的時間T。對于推進波，波周期等于波形沿水平方向移動一個波長所需的時間；對于立波，波周期等于波形起伏一次所需的時間。 11.波速：波長與周期之比,第9節(jié) 波浪與港口工程,圖9.1 波浪要素,第9節(jié) 波浪與港口工程,9.3 Airy波理論 1842年A

21、iry提出了一種比較簡單的波浪運動理論，假定波浪為一個余弦波，波高h與波長及水深d相比是小量。 下述Airy理論適用于小波高情況。1847年，Stokes將有限波高表面波形表示為多個不同波高的余弦波形的和的形式，從而將Airy理論推廣于有限波高的波浪,第9節(jié) 波浪與港口工程,第9節(jié) 波浪與港口工程,第10節(jié) 港口的水工建筑物,10.1 碼頭 10.1.1 碼頭的定義 供船舶系靠、裝卸貨物或上下旅客的建筑物總稱。 廣泛采用的是直立式碼頭，便于船舶停靠和機械直接開到碼頭前沿，以提高裝卸效率。 內(nèi)河水位差大的地區(qū)也可采用斜坡式碼頭，斜坡道前方設(shè)有躉船作碼頭使用；這種碼頭由于裝卸環(huán)節(jié)多，機械難于靠近碼

22、頭前沿，裝卸效率低。 在水位差較小的河流、湖泊中和受天然或人工掩護的海港港池內(nèi)也可采用浮碼頭，借助活動引橋把躉船與岸連接起來，這種碼頭一般用做客運碼頭、卸魚碼頭、輪渡碼頭以及其他輔助碼頭,第10節(jié) 港口的水工建筑物,10.1.2 碼頭布置 1.順岸式 優(yōu)點：陸域?qū)掗?、疏運交通方便、工程量小,圖10.1 順岸式碼頭,第10節(jié) 港口的水工建筑物,2.突堤式 優(yōu)點：一定水域建設(shè)較多的泊位 缺點：突堤寬度有限，每泊位的平均庫場面積較小，作業(yè)不方便,圖10.2突堤式碼頭,第10節(jié) 港口的水工建筑物,3.挖入式 優(yōu)點：滿足現(xiàn)代碼頭要求有較大陸域縱深和場庫面積,圖10.3挖入式碼頭,第10節(jié) 港口的水工建筑

23、物,10.1.3碼頭型式 1.橫斷面外形分：直立式、斜坡式、半直立式和半斜坡式 2.結(jié)構(gòu)型式分：重力式，板樁式，高樁式和混合式,圖10.4 重力式碼頭,圖10.5 板樁式碼頭,第10節(jié) 港口的水工建筑物,圖10.6 高樁式碼頭,圖10.7 混合式碼頭,圖10.8 混合式碼頭,第10節(jié) 港口的水工建筑物,10.1.4 重力式碼頭計算 1. 平面布置的基本原則 （1）平面布置應(yīng)符合當?shù)匾?guī)劃，合理利用自然條件、遠近結(jié)合和合理分區(qū)，并留有綜合開發(fā)的余地?？紤]波浪及潮流影響，合理布置碼頭水域及陸域。 （2）港口平面布置，應(yīng)力求各組成部分之間的協(xié)調(diào)配合，有利于安全生產(chǎn)和方便船舶及物流運轉(zhuǎn)。 （3）平面設(shè)計

24、應(yīng)考慮方便施工，并根據(jù)建設(shè)條件，注意施工場地的安排。 （4）充分考慮社會、經(jīng)濟和環(huán)境三方面的綜合效益，平面布置應(yīng)結(jié)合地區(qū)環(huán)境質(zhì)量要求，盡量減少本工程對周圍生態(tài)環(huán)境的不利影響。 （5）應(yīng)滿足環(huán)衛(wèi)、防火、安全等技術(shù)規(guī)程和規(guī)范的要求，做到技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理,第10節(jié) 港口的水工建筑物,2.一般計算規(guī)定 重力式碼頭承載能力極限狀態(tài)設(shè)計應(yīng)考慮以下三種作用效應(yīng)組合： 1）.持久組合， 2）.短暫組合， 3）.偶然組合：組合中包括地震作用效應(yīng)，應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標準水運工程抗震設(shè)計規(guī)范(JTJ22598)中的規(guī)定執(zhí)行,第10節(jié) 港口的水工建筑物,第10節(jié) 港口的水工建筑物,第10節(jié) 港口的水工建筑物,第10節(jié)

25、 港口的水工建筑物,4. 碼頭穩(wěn)定性驗算 (1)沿墻底面、墻身各水平縫和基床底面的抗滑穩(wěn)定性驗算，分為如下情況： 1）.不考慮波浪作用，由可變作用產(chǎn)生的土壓力主導：式（10-5） 2）.不考慮波浪作用，由系纜力主導：式（10-6） 3）.考慮波浪作用，波浪力主導可變作用：式（10-7） 4）.考慮波浪作用，堆載土壓力主導可變：式（10-8,第10節(jié) 港口的水工建筑物,2) 沿墻底面、墻身各水平縫和基床底面的抗傾穩(wěn)定性驗算：分為如下情況： 1）. 不考慮波浪作用，由可變作用產(chǎn)生的土壓力主導：式（10-9） 2）. 不考慮波浪作用，由系纜力主導：式（10-10） 3）. 考慮波浪作用，波浪力主導可

26、變作用：式（10-11） 4）. 考慮波浪作用，堆載土壓力主導可變：式（10-12,第10節(jié) 港口的水工建筑物,3) 基床頂面應(yīng)力及拋石基床底面應(yīng)力計算： 1）.基床頂面應(yīng)力計算：式（10-13）-式（10-16） 2）.拋石基床底面應(yīng)力計算：式（10-17）-式（10-21） (4)碼頭與地基整體抗滑穩(wěn)定性可按圓弧滑動法進行驗算。當?shù)鼗鶞\層有軟弱夾層時，尚應(yīng)驗算非圓弧滑動面的抗滑穩(wěn)定性。 (5)重力式碼頭的沉降計算，應(yīng)分段計算沉降量,第10節(jié) 港口的水工建筑物,10.2 防波堤 10.2.1 定義 位于港口水域外圍，用以抵御風浪、保證港內(nèi)有平穩(wěn)水面的水工建筑物。突出水面伸向水域與岸相連的稱突

27、堤。立于水中與岸不相連的稱島堤。堤頭外或兩堤頭間的水面稱為港口口門?？陂T數(shù)和口門寬度應(yīng)滿足船舶在港內(nèi)停泊、進行裝卸作業(yè)時水面穩(wěn)靜及進出港航行安全、方便的要求。有時，防波堤也兼用于防止泥沙和浮冰侵入港內(nèi)。防波堤內(nèi)側(cè)常兼作碼頭,第10節(jié) 港口的水工建筑物,10.2.2 平面布置 單突堤、雙突堤、島堤、組合堤,圖10.9 防波堤平面布置型式,第10節(jié) 港口的水工建筑物,10.2.3 分類 1.斜坡式：常用的型式有堆石防波堤和堆石棱體上加混凝土護面塊體的防波堤。圖10.10 2.直立式：可分為重力式和樁式。圖10.11 3.混合式：采用較高的明基床，是直立式上部結(jié)構(gòu)和斜坡式堤基的綜合體，適用于水較深的

28、情況。圖10.12 4.透空式：圖10.13 5.浮式：圖10.14 6.噴氣消波設(shè)備：圖10.15 7.噴水消波設(shè)備：圖10.16,第10節(jié) 港口的水工建筑物,第10節(jié) 港口的水工建筑物,第10節(jié) 港口的水工建筑物,1. 直立式防波堤前波浪的形態(tài) （1）影響直立式防波堤前波浪形態(tài)的因素波浪要素 建筑物所在處進行波的波高（H）、堤前水深（d）、海底坡度（i）、基床輪廓尺寸（d1）。 （2） 根據(jù)這些影響因素，直立堤前可能出現(xiàn)的波浪形態(tài)： 立波、近破波、遠破波,第10節(jié) 港口的水工建筑物,3）.各種形態(tài)的波浪產(chǎn)生的條件見下表10.1,第10節(jié) 港口的水工建筑物,4)注意事項 1）當明基床上有護肩

29、方塊，且方塊寬度大于1.0倍波高時，宜用d2代替基床上水深d1來確定波態(tài)和波浪力。 2）當進行波波陡較大（H/L1/14）時，則立波波陡較原始波增加一倍，當達到極限波陡時，立波可能破碎，堤身將受到破碎立波的壓力。 3）對暗基床和低基床的直墻式建筑物，當墻前水深d2H且水底坡度i1/10時，墻前可能出現(xiàn)近破波。它是否出現(xiàn)和出現(xiàn)后的波壓力應(yīng)由模型試驗來確定,第10節(jié) 港口的水工建筑物,2.作用于直立式防波堤的立波浪壓力計算 公式的應(yīng)用范圍如下，具體的公式見海港水文規(guī)范第八章波浪對直墻式建筑物的作用。 1）.當d=1.8H, d/L=0.050.12時,波峰(谷)時的波壓力采用大連理工大學發(fā)展的橢余

30、(圓)立波的計算方法。該方法是在二階橢余波理論的基礎(chǔ)上,結(jié)合較系統(tǒng)的模型實驗和國外資料而制,為原規(guī)范的補充。（與實測結(jié)果也比較吻合）。 2).當H/L1/30，0.5 d/L0.2時,波峰的波壓力采用有限振幅波的一次近似解,波谷時仍采用Sainflow公式。 3)當H/L1/30，d/L=0.1390.2時,波峰(谷)時的波壓力的計算均采用Sainflow公式。 4).當d/L0.5時,按深水立波計算波壓力。 5)當d1.8H，0.139 d/L0.12和8T*=9時，波壓力（峰谷）采用內(nèi)扦(在橢余立波公式和淺水立波Sainflow公式之間)的方法,第10節(jié) 港口的水工建筑物,10.3 船塢 分