港口工程學(xué)1緒論5

1、浙江大學(xué)港口海岸與近海工程研究所劉海江/劉小為2015年5月8日港口工程學(xué)緒 論港口工程學(xué)概述我國(guó)港口建設(shè)概況我國(guó)港口建設(shè)項(xiàng)目的建設(shè)程序本課程的內(nèi)容 本課程的學(xué)習(xí)目的和方法3 港口工程港口是綜合運(yùn)輸系統(tǒng)中水陸聯(lián)運(yùn)的重要樞紐，貨物和旅客集散并變換運(yùn)輸方式的場(chǎng)地，它有一定面積的水域和陸域供船舶出入和停泊，可以為船舶提供安全?？?、作業(yè)的設(shè)施以及提供補(bǔ)給、修理等技術(shù)服務(wù)和生活服務(wù)。連云港港口7港口分類 按所在位置分海港河港湖港 按用途分商港軍港漁港工業(yè)港避風(fēng)港 按成因分天然港人工港8 水域：供船舶航行、運(yùn)轉(zhuǎn)、錨泊和停泊裝卸之用，要求有適當(dāng)?shù)纳疃群兔娣e，水流平緩，水面穩(wěn)靜。(港口水域可分為港外水域和港內(nèi)

2、水域。港內(nèi)水域包括港內(nèi)航道 、轉(zhuǎn)頭水域、港內(nèi)錨地和碼頭前水域或港池。在內(nèi)河港口，為便于控制，船舶逆流靠離岸。當(dāng)船舶從上游駛向順岸碼頭時(shí)，先調(diào)頭，再靠岸；當(dāng)船舶離開碼頭駛往下游時(shí)，要逆流離岸，然后再調(diào)頭行駛。為此，要求順岸碼頭前水域有足夠?qū)挾取?) 陸域：供旅客上下船、貨物裝卸、貨物堆存和轉(zhuǎn)載之用，要求有適當(dāng)?shù)母叱?、岸線長(zhǎng)度和縱深。岸邊建有碼頭，岸上設(shè)港口倉(cāng)庫、堆場(chǎng)、港區(qū)鐵路和道路，并配有裝卸和運(yùn)輸機(jī)械，以及其它各種輔助設(shè)施和生活設(shè)施。港口組成910港口深度：大型油輪碼頭10-20m碼頭泊位數(shù)：裝卸貨物和上下旅客泊位以及輔助船舶和修船碼頭泊位碼頭線長(zhǎng)度：泊位數(shù)和每個(gè)泊位長(zhǎng)度，安全間距港口陸域高程

3、：根據(jù)設(shè)計(jì)高水位加超高值確定，要求在高水位時(shí)不淹沒港區(qū)。港口組特征參數(shù)11 自然地形的布置，可稱為天然港；適用于疏浚費(fèi)用不 太高的情況。 挖入內(nèi)陸的布置，為合理利用土地提供了可能性；在 泥沙質(zhì)海岸，當(dāng)有大片不能耕種的土地時(shí)，宜采用 這種建港型式。 填筑式的布置，如果港口岸線已充分利用，泊位長(zhǎng)度 已無法延伸，但仍未能滿足增加泊位數(shù)的要求時(shí)可 采用。港口布置的基本類型12突出式 挖入式Y(jié)形挖入式航道平行挖入式航道13老港口增加人工港島 天然港的建設(shè)天然離岸島的建設(shè) 河口港的建設(shè)我國(guó)港口的出現(xiàn)源于古代漁撈的開始；7000年前中國(guó)河姆渡人善使舟楫，依山傍水停舟成為港口原型，形成獨(dú)特的百越文化。古代港口

4、工程15國(guó)外海港和海運(yùn)的發(fā)展以地中海為中心公元前332年，埃及亞歷山大大帝建造了亞厲山大港 (公元前2世紀(jì)-公元10世紀(jì)為全球最大港）1368-1484年，威尼斯成為第一大港口，近代海運(yùn)的發(fā)祥地。1100年，亞厲山大港燈塔遭強(qiáng)烈地震的洗劫，僅殘存下面第一部分，燈塔失去往日的作用，成了一座瞭望臺(tái)，在臺(tái)上修建了一座清真寺。1301年和1435年兩次地震，塔全毀。 古代港口工程161484-1588年西班牙的巴塞羅那成為第一大港，工商業(yè)和文化中心，造船中心，開始殖民擴(kuò)張古代港口工程17商周至春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，起步和形成時(shí)期，風(fēng)帆木板橋秦漢時(shí)期，風(fēng)帆改進(jìn)和船尾舵的出現(xiàn)秦始皇視察黃、腄、成山、芝罘和瑯琊等港

5、口徐福東渡唐朝鑒真東渡日本宋元，指南針在船上的應(yīng)用，福建泉州港成為當(dāng)時(shí)世界上最大的國(guó)際貿(mào)易海港（公元10世紀(jì)-1368年）明朝，陳友諒戰(zhàn)船、鄭和下西洋古代港口工程18水力學(xué)創(chuàng)始人之一阿基米德1870年，弗汝德進(jìn)行船舶模型試驗(yàn)，提出弗汝德定律1885年，雷諾用潮汐水流模型研究水流運(yùn)動(dòng)1936年，荷蘭建造波浪水槽進(jìn)行波浪爬高和越頂試驗(yàn)1952年中國(guó)試制第一臺(tái)沖擊式生波機(jī)1869年和1914年蘇伊士運(yùn)河和巴拿馬運(yùn)河相繼完工18世紀(jì)倫敦港成為世界最大港口(1588-1894年)1894年，美國(guó)超英、德，工業(yè)產(chǎn)值第一，紐約港成為世界最大港（1894-1962年），二次世界大戰(zhàn)，各大港口衰落，紐約港依舊繁

6、華。清光緒二十四年，自行開放秦皇島港，是目前世界最大煤炭輸出港近代港口工程191建材，理論研究(計(jì)算機(jī)，模型試驗(yàn))、施工技術(shù)(工業(yè)化和大規(guī)模現(xiàn)代化)發(fā)展帶動(dòng)港口工程發(fā)展2日本科教興國(guó)，貿(mào)易立國(guó)，迅速崛起，橫濱港 成為世界第一大港(1962-1986)3歐洲的長(zhǎng)足發(fā)展使鹿特丹港成為世界最大港，年 吞吐量達(dá)3億噸(1986-2005年)42005年后，上海憑借中國(guó)經(jīng)濟(jì)龍頭的優(yōu)勢(shì)，一舉成為世界第一大港口，寧波-舟山，廣州港，天津港也已邁入世界前十大港口現(xiàn)代港口工程我國(guó)大陸海岸線約18000km；大小島嶼6500多個(gè)， 島嶼岸線約14000km；流域面積在100km2以上的江河5700余條，總長(zhǎng)430

7、,000km；二、我國(guó)港口建設(shè)概況新中國(guó)筑港事業(yè)開始的標(biāo)志：1952年天津新港的修復(fù)和開港；我國(guó)自行設(shè)計(jì)施工的第一座大型港口：1956年，湛江港；我國(guó)港口、航道建設(shè)進(jìn)入新時(shí)期：1973年周總理：三年改變港口面貌；黨的十一屆三中全會(huì)以來，我國(guó)沿海主要港口在大型化、機(jī)械化和專業(yè)化方面步入世界先進(jìn)水平：到2006年底，擁有萬噸以上深水泊位1203個(gè)，總吞吐能力超過55.7億噸，上海港已成為世界第一大港； 我國(guó)港口建設(shè)概況近60年來，港口水工建筑物（碼頭）的結(jié)構(gòu)型式有了很大的變化：短樁小跨、實(shí)體重型、就地澆注 長(zhǎng)樁大跨、空心輕型、預(yù)制安裝；重大技術(shù)成就和具有國(guó)際水平的創(chuàng)新成果：大型格型鋼板樁碼頭結(jié)構(gòu)、

8、大直徑預(yù)應(yīng)力砼管柱（武漢外貿(mào)碼頭）和大園筒的應(yīng)用等。我國(guó)港口建設(shè)概況存在問題 目前我國(guó)自然條件較好的海灣和海岸已基本用完，今后筑港更多地處于各種復(fù)雜的條件下，或浪高流急或海灘平緩或地基松軟等，同時(shí)在適應(yīng)新的裝卸工藝，提高裝卸效率，綜合利用水資源等方面也對(duì)港口水工建筑物的建設(shè)提出了新的要求。我國(guó)港口建設(shè)概況24前沿問題深水化和大型化多樣化：港口作業(yè)的物流化，港口布局的網(wǎng)絡(luò)化以及港城一體化管理信息化25我國(guó)港口項(xiàng)目的建設(shè)程序四、我國(guó)港口建設(shè)項(xiàng)目的建設(shè)程序資料收集自然條件資料:包括地形、地貌資料、地質(zhì)資料、水文氣象資料及河床演變資料等(碼頭型式選擇，碼頭選址及平面布置）。技術(shù)、經(jīng)濟(jì)資料:貨種、貨物規(guī)

9、格及包裝形式，年不均衡系數(shù)，入庫場(chǎng)系數(shù)、設(shè)計(jì)船型尺寸、空載滿載吃水、排水量等(碼頭總平面布置、裝卸工藝、庫場(chǎng)面積等)。使用條件和施工條件:正確選擇結(jié)構(gòu)上的作用(載荷)，結(jié)構(gòu)型式，使用的構(gòu)造要求。滿足業(yè)主的使用要求。施工單位的設(shè)備，能力和施工水平。三、我國(guó)港口建設(shè)項(xiàng)目的建設(shè)程序預(yù)可行性研究（項(xiàng)目建議書階段） 主要任務(wù)是在踏勘、調(diào)研基礎(chǔ)上，論證建設(shè)項(xiàng)目的必要性、可行性，在此基礎(chǔ)上向國(guó)家提出建設(shè)項(xiàng)目立項(xiàng)的建議，即項(xiàng)目建議書。工程可行性研究 在預(yù)可和必要的測(cè)量、勘探的基礎(chǔ)上對(duì)建設(shè)方案提出技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的綜合論證（二個(gè)方案以上）。28 工程可行性研究，從各個(gè)側(cè)面研究規(guī)劃實(shí)現(xiàn)的可能性，把港口的長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃和近

10、期實(shí)施方案聯(lián)系起來。工程可行性研究為近期建設(shè)方案服務(wù)，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證和方案比較，通過不同方案的研究，找到投資少、建設(shè)工期短、成本低、利潤(rùn)大、綜合效益最好的方案.工程可行性研究是確定項(xiàng)目是否可行的最后研究階段，是編制設(shè)計(jì)任務(wù)書的依據(jù)，因此工程投資估算的精確度應(yīng)控制在10以內(nèi)。【一般初步可行性研究投資估算精度控制為（2030）】，以后完成的設(shè)計(jì)概算若超出任務(wù)書投資的10，則必須重新立項(xiàng)編報(bào)任務(wù)書。 29工程可行性研究主要研究?jī)?nèi)容包括：1 現(xiàn)狀評(píng)價(jià)，提出加強(qiáng)薄弱環(huán)節(jié)的措施；2 預(yù)測(cè)運(yùn)量發(fā)展，論述運(yùn)輸發(fā)展的經(jīng)濟(jì)合理性及建設(shè)項(xiàng)目的必要性與緊迫性；3 建設(shè)的合理規(guī)模；4 結(jié)合自然條件論證技術(shù)的可能

11、性，提出推薦方案，同時(shí)論證各方案的優(yōu)缺點(diǎn) 及其對(duì)環(huán)境的影響；5 進(jìn)行平面布置設(shè)計(jì)，確定項(xiàng)目范圍、裝卸工藝和設(shè)備、主要水工建筑工程；6 建設(shè)期的三通（水、電、路），征地拆遷和建材供應(yīng)問題；7 施工條件與工期安排；8 企業(yè)組織管理和人員編制；9 投資估算及效益分析；10結(jié)論及建議。設(shè)計(jì)工作階段（一般為二階段設(shè)計(jì)） 初步設(shè)計(jì)：擬定方案，比較方案，推薦方案，編制初步設(shè)計(jì)說明書（為下一步設(shè)計(jì)提供一個(gè)提綱性的文件）。 施工圖設(shè)計(jì)：結(jié)構(gòu)計(jì)算、繪圖、編制施工圖預(yù)算及施工組織設(shè)計(jì)。 擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)（三階段設(shè)計(jì)）：主要針對(duì)特殊工程，復(fù)雜的無經(jīng)驗(yàn)的工程，局部的技術(shù)難關(guān)等。建設(shè)準(zhǔn)備階段 包括征地拆遷，場(chǎng)地準(zhǔn)備（三通一平

12、），物資準(zhǔn)備，招投標(biāo)及報(bào)批開工日期等。三、我國(guó)交通建設(shè)項(xiàng)目的建設(shè)程序建設(shè)實(shí)施階段 概括為按合同條款、開工日期、設(shè)計(jì)要求、有關(guān)的各項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、施工組織設(shè)計(jì)及控制目標(biāo)要求等，使工程達(dá)到竣工標(biāo)準(zhǔn)?？⒐を?yàn)收階段 由業(yè)主、承包商、監(jiān)理、質(zhì)檢、設(shè)計(jì)、施工等各方驗(yàn)收各分部的工程質(zhì)量及項(xiàng)目的實(shí)際生產(chǎn)能力和效益。三、我國(guó)交通建設(shè)項(xiàng)目的建設(shè)程序重慶港口（集裝箱、滾裝）布局規(guī)劃圖重慶港口（旅游客運(yùn)） 布局規(guī)劃圖 重慶主城港區(qū)總體規(guī)劃圖東部新區(qū)(長(zhǎng)生組團(tuán))控制性規(guī)劃重慶市綜合交通規(guī)劃圖三環(huán)九射道路網(wǎng)茶園作業(yè)區(qū)內(nèi)交通規(guī)劃布置圖 大興場(chǎng)港址魯家沱港址大興場(chǎng)港址魯家沱港址牛耳沱港址魯家沱港區(qū)基巖出露二、本課程的內(nèi)容港

13、口水工建筑物是港口的重要組成部分，一般包括：碼頭(Quay)、防波堤(Seawall)、護(hù)岸(Retaining Wall)、船臺(tái)滑道(Slipway & Slideway)和船塢(Dock)等。本課程主要介紹這些水工建筑物的設(shè)計(jì)，內(nèi)容包括：作用及其效應(yīng)組合的確定、結(jié)構(gòu)選型、結(jié)構(gòu)布置與構(gòu)造、建筑物的穩(wěn)定性及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算等。五、本課程的學(xué)習(xí)目的和方法目的： 掌握港口水工建筑物設(shè)計(jì)計(jì)算的基本理論和構(gòu)造知識(shí)，并通過實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，對(duì)計(jì)算、整理編寫設(shè)計(jì)文件、繪制施工圖等基本技能進(jìn)行訓(xùn)練，為今后能順利地從事港口工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工、管理等工作打下牢固的基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)方法： 復(fù)習(xí)鞏固已學(xué)知識(shí)； 結(jié)合規(guī)范學(xué)習(xí)；

14、 做好筆記，并及時(shí)復(fù)習(xí)、消化； 抓住重點(diǎn)：結(jié)構(gòu)型式、特征、適用條件；結(jié)構(gòu)的構(gòu)造； 計(jì)算理論。港口、水運(yùn)工程設(shè)計(jì)規(guī)范一覽表 ID 編 號(hào) 名 稱1 JTJ200-95 水運(yùn)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)編寫規(guī)定2 JTJ/T204-96 航道工程基本術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)3 JTJ206-96 港口工程制圖標(biāo)準(zhǔn)4 JTJ211-99 海港總平面設(shè)計(jì)規(guī)范5 JTJ213-98 海港水文規(guī)范6 JTJ214-98 港口工程荷載規(guī)范7 JTJ220-98 渠化工程樞紐總體布置設(shè)計(jì)規(guī)范8 JTJ221-98 港口工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)ID 編 號(hào) 名 稱9 JTJ332-98 干船塢工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)10 JTJ225-98 水運(yùn)工程

15、抗震設(shè)計(jì)規(guī)范11 JTJ226-97 港口建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)規(guī)范12 JTJ231-94 港口工程環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范13 JTJ202-87 水運(yùn)工程設(shè)計(jì)節(jié)能規(guī)范14 JTJ237-99 裝卸油品碼頭防火設(shè)計(jì)規(guī)范15 JTJ232-98 內(nèi)河航道與港口水流泥沙模擬技術(shù)規(guī)程16 JTJ233-98 海崖與河口潮流泥沙模擬技術(shù)規(guī)程17 JTJ301-88 波浪模型試驗(yàn)規(guī)程（試行）ID 編 號(hào) 名 稱18 JTJ286-90 水運(yùn)工程爆破技術(shù)規(guī)范19 JTJ/T239-98 水運(yùn)工程土工織物應(yīng)用技術(shù)規(guī)程20 JTJ240-97 港口工程地質(zhì)勘察規(guī)范21 JTJ241-98 渠化工程地質(zhì)勘察規(guī)范22 JTJ203-94 水運(yùn)工程測(cè)量規(guī)范23 JTJ250-98 港口工程地基規(guī)范24 JTJ254-98 港口工程樁基規(guī)范