一级建造师港航实务2012年浓缩学习版 (1).doc

2012年一级建造师港口航道与实务浓缩版港口工程与航道技术 波高：波峰与波谷的高差。波陡：波高与波长之比 。波速：波长除波浪周期。波浪玫瑰图：波高间隔0.5米为一级，周期间隔一秒为一级。极坐标：径向长度频率，垂直径向长度波高。1/10大波波高:总个数的1/10格大波波高平均值。有效波高:总个数的1/3个大波波高平均值。半日潮：高潮的潮高（低潮）潮高相差不大，潮差几乎相等，间隔也几乎相等（12h51min）。厦门、青岛、天津港。日朝：周期为一个太阴日的潮汐叫日潮。半个月中多数只有一次高潮和低潮。北海、八所。混合潮：1、不正规半日混合潮，一个太阴日两次高潮两次低潮，但潮高不等。香港。 2、不正规日潮混合潮：半月中出现日潮天数不到一半，其余不正规半日混合潮。榆林陆地高潮起算面：黄海（青岛验潮站）海图深度基准面：56年采用理论深度基准面。低于平均海平面的一个作用面，某些低潮时露出来。设计潮位：1、设计高水位、低水位，极端高水位、低水位。 2、海岸港、潮汐作用河口港：设计高水位采用高潮累计频率10%的潮位，即高潮10%。设计低水位采用低潮累计频率的90%的潮位，即低潮90%。 3、海岸港、潮汐作用河口港：有历时累计频率资料，设计高水位、低水位分别采用历时累计频率的1%、98%。 4、潮汐作用不明显的河口港：设计高水位、低水位分别采用历时累计频率的1%、98%。5、海港工程的极端高水位、低水位分别采用 50年重现期极值高水位、低水位。最高潮位大潮平均高潮位平均高潮位小潮平均高潮位平均潮位小潮平均低潮位平均低潮位大潮平均低潮位最低潮位海水的温度、盐度产生海流内因。波浪破碎产生沿岸流、离岸流。近岸海流：1、潮流、2、河口水流、3、沿岸流和离岸流。近岸海流一般以潮流和风浪流为主；河口区的海流一般以潮流和径流为主。潮流界：潮流到达河流上游最远处。超区界：上游完全不受潮流影响的位置。海岸带分类：1、沙质海岸，粒径大于0.1毫米 2、淤泥质海岸：粒径小于0.03毫米海岸带的泥沙来源：河流来沙、邻近岸滩来沙、当地悬崖浸蚀来沙和海底来沙。泥沙的运动规律：沙质有悬移质和推移，淤泥质悬移为主。粗颗粒推移为主。海岸带泥沙运动方式：与海岸线垂直的横向运动和与海岸线平行的纵向运动。沙质海岸波浪式输沙为主要动力。淤泥质海岸潮流是输沙的主要动力。中水位：相当于历史50%的水位。泥沙的运动状态：悬移质、推移质和河床（跃移）质运动状态。风：6级强风10.8-13.8米/秒，7疾风,8大风,9烈风,10狂风,11暴风,12飓风32.7-36.9风速为17.220.7m/s或风力达8级以上时称大风。一日有此级风出现即为大风日。船舶防风:6级以上的季风和热带气旋。未来48小时，6级以上，“在台风威胁中”。未来12小时，6级以上，“在台风严重威胁中”。施工船舶接近台风中心，风力达8级以上时，称船舶“在台风袭击中”。风玫瑰图表达：时间段、风向、风速、频率。大风日：某一时段超过8级风的天数中心最大风力在12级及以上为台风，10-11为强热带风暴。8-9级为热带风暴。大型工程地质勘察分3个阶段：可行性研究阶段、初步设计阶段、施工图设计阶段勘察。在土类和风化岩上进行勘探：用钢丝缆冲击钻。坚硬的岩石：旋转式岩心钻探。工程地质勘察结果：勘察报告是勘察工作的最终成果，由文字和图表构成，应满足相应设计阶段的技术要求。勘察报告的格式和内容：1、 序言勘察工作的依据，目的和任务，工程概况和设计要求、勘察沿革等。勘察和原位测试的设备和方法。土工试验的仪器和设备、测试方法、试样的质量评价等。2、 地貌港湾或河段地形特征，各地貌单元的成因类型、特征及分布。与工程有关的微地貌单元（台岸坡区、填土区、掩埋的古冲沟分布区等）的特征与分布。3、 岩土层的分布岩土层的分布、产状、性质、地质时代、成因类型、成层特征等。4、 地质构造场地的地质构造稳定性和与工程有关的地质构造现象，其对工程影响的分析和防治措施的建议，地质构造对岸坡稳定性的影响的分析。5、 不良地质现象不良地质现象的性质、分布与发育程度、形成原因及防治措施与建议。6、 地下水地下水类型、形成条件、水位特征、含水层的渗透系数（垂直和水平方向）。地下水活动对不良地质现象的发育和基础施工的影响。地下水水质对建筑材料的侵蚀性。7、 地震按照地震规范划分场地土和建筑场地类别，场地中对抗震有利、不利和危险地段。根据地震裂度，判定饱和砂土在地震作用下的液化趋势。8、 岩土物理力学性质各岩土单元体的特性、状态、均匀程度、密实程度和风化程度等物理力学性质指标的统计值。9、 岩土工程评价对各岩土单元体的综合评价及工程设计所需的岩土技术参数；对持力层的推荐和施工中应注意的问题；天然岸坡稳定的评价；不良地质现象的整治方案建议；地基处理方案的建议；工程活动对地质的作用和影响。10、 附图和附表勘察点平面位置图以地形图为底图，标有种类勘察点、剖面线的位置和序号，勘探点坐标、调和数据表。综合工程地质图以地形图为底图，根据地貌、构造、地层时代、岩土性质、不良地质现象所作的综合工程地质分区。列有综合柱状图。工程地质剖面图根据岸线方向、主要地貌单元、地层的分布、地质构造线、建筑物轮廓线等确定的剖面位置，绘制纵横工程地质剖面图。图上画有该剖面的岩土单元体的分布、地下水位、地质构造、标准贯入试验击数、静力触探曲线等。钻孔柱状图反映钻孔深度、分布、性质、取样和测试的位置，实测标准贯入击数、地下水位，有关的物理力学指标（如天然含水量、孔隙比、无侧限抗压强度等）随钻孔深度的变化曲线。原位测试图表反映标准贯入、静力触探等原位测试成果的图表。土工试验图表土工试验成果表、固结试验数据表、颗粒级配曲线等。、各岩土单元体的物理、力学指标统计表对于特殊地质条件或满足特殊需要而绘制的专门图件。桩基工程勘察要点的要求：各层土的物理力学性能指标试验宜包括：含水量、重力密度、孔隙比、流限、塑限、灵敏度、颗粒成分、密度、压缩系数、压缩模量、无侧限抗压强度、黏聚力、内摩擦、标准贯入试验击数和现场十字板剪切强度等。有条件时宜进行静力触探试验。地质勘察成果的应用：含水量w(%）：土中水重/土中土颗粒重。用于确定淤泥性土的分类。孔隙比e: 孔隙体积/土粒体积孔隙率n(%):孔隙体积/土体总体积。用于确定淤泥性土的分类和确定单桩极限承载力。液限wl：由流动状态转为半固定状态的界限含水量。用于计算塑性指数Ip和液性指数Il。塑限wp：土从可塑状态转为半固定状态的界限含水量。用于计算塑性指数Ip和液性指数Il。塑性指数Ip：土颗粒保持结合水的数量，说明可塑性的大小。用于确定黏性土的名称和确定单桩极限承载力。液性指数Il：说明土的软硬程度。用于确定黏性土的状态，和确定单栏极限承载力。粘聚力c：用于土坡和地基稳定验算。内摩擦角：用于土坡和地基稳定念算。孔隙比、塑性指数、液性指数：确定单桩极限承载力标准贯入实验：标准贯入试验击数N值系指质量为63.5kg的锤，从76厘米的高度自由落下，将标准贯入器击如土中30cm时的锤击数。可根据标准贯入击数，结合当地经验确定砂土的密实度、砂土的内摩擦角和一般黏性土的无侧限抗压强度，评价地基强度、土层液化可能性、单桩极限承载力、沉桩可能性和地基加固效果等。十字板剪切实验：系指用十字板剪切仪在原位直接测定饱和软黏土的不排水抗剪强度和灵敏度的试验。十字板剪切强度值，可用于地基土的稳定分析、检验软基加固效果、测定软弱地基破坏后滑动面的位置和残余强度值以及地基土的灵敏度。静力触探实验：静力触探试验适用于黏性土、粉土和砂土。可根据静力触资料，结合当地经验和钻孔资料划分土层，确定土的承载力、压缩模量、单桩承载力、判断沉桩的可能性、饱和粉土和砂土的液化趋势。砂土密实度分类：N10松散，10N15稍密,15N30中密,30N50极密实.黏质粉土的天然状态：3015坚硬；158硬；84中等；42软。淤泥质土:1.0E1.5；淤泥36W55。E为孔隙比.【案例一】某港口集装箱码头堆场，填土碾压密实。设计要求碾压密实度达到95%以上；试验测得回填土的最大干密度为1.80; 碾压后，现场取样检测碾压密实度，取样重450.8g，测得其原状体积为232.6cm3,其含水量为12。问题：该堆场的碾压密实度是否达到了设计要求。分析：根据含水量w（%）的定义：含水量w(%)=土体中的水重/土体中的土重土体中的水重含水量土体中的土重土体中的水重土体中的土重1w(%)土体中的土重即：现场取土样重（1+12%）取样中的土重450.8（1+12）取样中的土重取样中的土重450.8/（1+12）402.5g取样的的干密度为：402.5/232.61.73现场碾压密实度为：1.73/1.896.195 满足设计要求。航道疏浚工程地质勘察成果应用钻孔;1技术钻孔,又分控制性钻孔和一般性钻孔. 2鉴别钻孔.疏浚区钻孔:设计深度以下3米，定位精度大于图上2毫米，钻孔直径75-100毫米。疏浚岩石工程特性：以岩块单轴抗压强度判别。土类：1、有机土及泥浆以天然重力密度判别。 2、淤泥以标准贯入击数和天然重力密度判别3、碎石土类以重型动力触探击数及密实DG判别港口与航道工程地形图和水深图（掌握）【案例2】某海域理论深度基准面在黄海平均海平面以下1.29m，以黄海平均海平面为基准的大地测量，测得该区域某浅点处海底高程为6.00m，从当地潮汐表查得某时潮高为2.12m，该时刻某公司拖运沉箱恰好通过浅点处，沉箱吃水5.5m，拖运的富裕水深取0.5m。问题：港口工程通航水深计算的基准面应怎样选取？ 当地潮汐表查得某时刻潮高的起算面是何基准面？ 在背景所述时刻该海域浅区的实际水深是多少？ 某公司在背景所述时刻是否可拖运沉箱通过该浅点？分析与答案：港口工程通航水深计算的基准面应取该海域的理论深度基准面。 当地潮汐表查得某时刻潮高的起算面是当地的理论深度基准面。 以该海域的理论深度基准面为起算面计算的水深为：-6.00+1.29m=-4.17m，该时刻的潮高为2.12m。则在此背景所述时刻该海域浅点水深为：4.71m+2.12m=6.83m。 沉箱通过该浅点区所需要的最小水深为：5.5m+0.5m=6.0m6.83m（实际水深），所以该公司在背景所述时刻拖运沉箱通过该浅点区是可行的。港口水域的组成及其功能港外水域：进出港航道、港外锚地港外锚地作用：引航、检瘀、停泊、避风、其他的专业用途。多采用单锚系泊。港内水域：船舶制动水域、船舶回旋水域、泊位前停泊和船舶靠离岸的操作水域、港池与航道的连接水域和港内装卸锚地。泊位停泊水域：其深度应保证在设计低水位、船舶满载时能安全停靠，并备有要求的各项富裕水深。其宽度一般为2倍船宽。船舶靠离岸操作水域：其深度就保证在乘潮时船舶能安全靠离码头，并备有要求的富裕水深。其宽度不小于1.5倍船长。）港口与航道工程常用水泥硅酸盐水泥（代号：P.I、PII）：42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R。普通硅酸盐水泥（代号：P O）：42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R。矿碴硅酸盐水泥（代号P S）：32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R。火山灰质硅酸盐水泥（代号：P P）32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R。粉煤灰硅酸盐水泥（代号：P F）32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R。不冻地区素混泥土：立窑水泥。充分论证可用于不冻钢筋混泥土和受冻地区素混泥土工程。不同品种水泥在港口与航道工程中应用：1、配制港口与航道工程混凝土可采用以上四种水泥。硅酸盐水泥熟料中铝酸三钙含量在6%-12%. 2、立窑水泥在符合有关规定的条件下，可用于不冻地区素混泥土和一般建造物的钢筋混凝土工程。当有充分论证时，方可用于不冻地区海水环境中的钢筋混凝土和受冻地区的素混泥土。在使用中均应加强混凝土质量检验。3、 在混凝土中，应根据不同地区、不同部位选用适当的水泥品种有抗冻要求，用普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥。不宜采用火山灰质硅酸盐水泥。不受冻地区海水环境浪溅区部位混凝土，宜采用矿碴硅酸盐水泥，特别是大掺量矿碴硅酸盐水泥。烧黏土质火山灰质硅酸盐水泥，在各种环境中的港口与航道工程均不得使用。4、 与其它侵蚀性水接触的混凝土所用水泥，应按有关规定选用。5、 用矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥时，宜同时掺加减水剂或高效减水剂。港口航道用钢：港口与航道工程钢材常用的品种：1、碳素结构钢2、低合金高强度结构钢3、桥梁用碳素钢及普通低合金钢板。港口工程结构钢宜采用：普通碳素结构钢，普通低合金钢，或桥梁用低合金钢。工程钢结构主体及主要钢构件，优用Q235、Q345G钢。必要时冷弯试验。随Q后面的数字加大，端面承压强度加大，其他指标随之降低。粗直径钢筋的机械连接；机械连接、绑扎连接、焊接3种方式。1、套筒冷挤压：适用20-40毫米钢筋，接头断面不受损，接头强度高，质量稳定、可靠；安全，无明火，不受气候影响；接头工效比一般焊接方法快数倍至10倍。可用于垂直、水平、倾斜、高空、水下等各方位的钢筋连接，还特别适用于不可焊钢筋的连接。主要缺点：设备移动晃便，连接速度较慢，而且令挤压连接造价高施工难度大。2、锥螺纹连接：优点：连接速度快、对中性好、工艺简单捷、安全可靠、无明火作业、不污染环境、节约钢材和能源、可全天候施工的特点。缺点：锥螺纹接头破坏都发生在接头处，现场加工的锥螺纹质量，漏拧或扭紧力矩不准，丝扣松动等对接头强度和变形也有很大的影响。3、镦粗直螺纹连接：优点：不破坏母材，接头强度高、延性好，能充分发挥钢筋母材的强度和延性，检测直观，无需测力，也加快了施工速度。比套筒挤压接头省钢材约70左右，比锥螺纹接头省钢材约35左右，技术经济效果显著。4、滚压直螺纹连接：优点：滚压螺纹自动一次成型，生产效率高，螺纹接头牙型好，数度高，不存在虚假螺纹，连接质量可靠稳定。可靠性优于锥螺纹、镦粗直螺纹。强度优于锥螺纹。螺纹通过冷滚压成型，不存在对母材的切削，强度优于锥螺纹接头，而且不受扭紧力的影响，只需要两端等长拧紧即可。港口与航道工程混凝土的特点1、混凝土建筑物部位的划分混凝土建筑物按不同的标高划分为不同的区域；对混凝土的组成材料有相应的要求和限制；混凝土的配合比设计、性能、结构构造均突出耐久性的要求；海上的浇筑要有适应环境特点的施工措施。海水环境港口工程混泥土区域划分：大气区：设计高水位加1.5米以上浪贱区:设计高水位+1.5米至实际高水位-1.0米水位变动区:设计高水位-1.0米至设计低水位-1.0米设计低水位-1.0米以下区域.淡水环境混泥土区域划分:水上区：设计高水位以上区域水下区：设计低水位以下区域水位变动去：水上区与水下区之间的区域2、对混凝土材料的要求和限制对水泥的限制应根据不同地区、不同部位选用适当的品种；有抗冻要求的混凝土，宜采用普通硅酸盐水泥，硅酸盐水泥，不宜采用；不受冻地区海水环境浪溅区部位混凝土，宜采用矿碴硅酸盐水泥，特别是大掺量矿碴硅酸盐水泥。各种环境的港口与航道工程混凝土均不得使用烧黏土火山灰质硅酸盐水泥。对粗细骨料的限制细骨料杂质含泥量：3.0,粗骨料0.7细骨料杂质含泥量大于C303.0,小于C305.0.。粗骨料含泥量大于C301.0，小于C302.0海水港口工程:禁用活性粗细骨料3、混泥土的配合比设计、性能、结构构造均突出耐久性的要求港口工程浪贱区抗氯离子渗透性2000C按耐久性的要求，有最大水灰比的限制；港口与航道工程在海水环境下，对有耐久性要求的混凝土有最低水泥用量的限值；应根据建筑物的具体使用条件，具备所需要的耐海水冻融循环使用的性能，耐海水腐蚀、防止钢筋锈蚀的性能。港口与航道工程水位变动区混凝土，抗冻融等级的标准严重受冻地区钢筋混凝土F350开放码头和方波提：用比同一地区高一级的抗冻等级 F300指:100*100*400标准试件，300次冻循环实验.。一次冻循环实验：10515min时间内，温度从+82C冻结至-15-17C；7515min，将混凝土试件的中心温度从-15C（-2）融化至+82C。有抗冻要求的混凝土，必须掺入引气剂，对混凝土拌合物的含气量应进行控制骨料最大粒径：20mm 4.07.0；31.5mm 3.56.5；40mm 3.06.0。港口与航道工程混凝土拌合物中氯离子含量的最高限值海水：预应力混泥土0.06，钢筋混泥土0.1，素混泥土1.3。淡水：钢筋混泥土0. 3。钢筋混凝土及预应力混凝土钢筋保护层的最小厚度的规定钢筋混泥土保护层厚度：海水北方：大气区50MM，浪溅区50MM，变动区50MM，水下区30MM 南方：大气区50MM，浪溅区65MM，变动区50MM，水下区30MM 海水预应力钢筋混泥土保护层厚度：构件厚度0.5m：大气区75，浪溅区90，水位变动去75，水下区75；构件厚度0.5m，取2.5倍钢筋直径和50mm较大者。淡水环境：北方水汽积聚区40mm，不受水气积聚30mm，水位变动区40mm，水下区25mm 。南方水汽积聚区40mm，不受水气积聚30mm，水位变动区30mm，水下区25mm 。箍筋直径大于6mm时，钢筋保护层增加5mm。4、海上混凝土浇筑的施工措施港口与航道工程混凝土施工中，乘低潮位浇筑混凝土时，就采取措施保证浇筑的速度高于潮水上涨的速度，并保持混凝土在水位上进行振捣。底层混凝土初凝以前不宜受水淹，浇筑完后，应及时封顶，并宜推迟拆模时间。有附着性海生物（如牡蛎）滋长的海域，对水下混凝土接茬部位，应缩短浇筑间隔时间或避开附着海生物的生长旺季施工。无掩护海域现场浇筑面层混凝土时，应有防浪溅设施。港口与航道工程混凝土配制要求1、 基本要求所配制混凝土的强度、耐久性符合设计要求；所配制的混凝土应有满足施工操作的要求；所配制的混凝土应经济、合理。2、 基本要求的具体内容关于混凝土的强度混凝土施工配制强度fcu,o就按下式计算 fcu.o=fcu.k+1.645fcu.o混凝土施工配制强度（MPa）；fcu.k设计要求的混凝土立方体抗压强度标准值（MPa）；工地实际统计的混凝土立方体抗压强度标准差（MPa）。SQ（f2cu.i-N2fcu）/（N-1）标准差平均水平：C20404.5按fcu.o=fcu.k+1.645配制的混凝土，则混凝土施工生产留置试件的抗压强度满足设计要求的保证率为95。水灰比的选择、水泥用量的确定应同时满足混凝土强度和耐久性的要求水灰比的选择：A、 根据混凝土强度水灰比关系曲线，选择水灰比用实际施工应用的材料，按指定的坍落度拌制数种不同水灰比的的混凝土拌合物，并根据28d龄期混凝土立方体试件的极限抗压强度，建立强度与水灰比曲线，可以从曲线上查得与混凝土施工配制强度相应的水灰比。B、上述按强度要求得出的水灰比应与港口与航道工程海水或淡水环境按耐久性要求的水灰比最大允许值相比较，取其较小值为配制港口与航道工程混凝土的依据。水灰比最大允许值：北方：大气区0.55、浪溅区0.50、水位变动区严重受冻0.45、微冻0.50、水下区0.6；南方：大气区0.50、浪溅区0.40、水位变动区0.50、水下区0.6。水泥用量确定：水泥用量的确定：A、 根据坍落度水泥用量关系曲线查得水泥用量按选定的水灰比，选择用水量，通过试验确定最佳砂率。以选定的水灰比和最佳砂率拌制数种水泥用量不同的的混凝土拌合物，测定其坍落度，并绘制坍落度与水泥用量的关系曲线，从曲线上查出与施工要求坍落度相应的水泥用量。B、 该水泥用量应与港口与航道工程海水环境耐久性要求的最低水泥用量相比较，取其较大值作为配制港口与航道工程混凝土水泥用量的依据。C、 港口与航道工程混凝土拌合物中氯离子的最高限量预应力混凝土：水泥质量的0.06、钢筋混凝土0.1D、 港口与航道工程海水浪溅区混凝土抗氯离子渗透性不应大于2000CE、 配制港口与航道工程混凝土宜掺用优质减水剂和优质掺合料2、关于混凝土可操作性配制混凝土的施工可操作性，又称为混凝土的和易性或工作性，其含义应包括混凝土的流动性、可塑性、稳定性和易于密实的性能。3、 关于所配制混凝土的经济、合理性确定混凝土的配合比及坍落度，经试拌校正后，可在确定的配合比上下试拌两个与之接近、可供比选的配合比，根据指定的要求制作试拌，进行相应的物理力学性能和耐久性试验比较，在满足前两项基本要求的前题下，选定更为经济的配合比。【案例3】某港口工程的超高强引气剂混凝土配合比为1：0.63：1.93，水灰比为0.38，高效减水剂的掺量1（占水泥重）混凝土的引气量为3，水泥的相对密度为3.1，中砂的相对密度为2.75，碎石的相对密度为2.82。问题：该混凝土的砂率是多少？计算该混凝土每立方米的材料用量（水泥、砂、碎石、水及高效减水剂。分析与答案按水运工程混凝土施工规范的规定混凝土的砂率：（0.63/2.75）/（0.63/2.75+1.93/2.82）25按绝对体积法计算，1kg水泥可配制混凝土的体积：（1/3.1）+（0.63/2.75）+（1.93/2.82）+0.38V（1-3%）V=1.67 l1m3该混凝土水泥用量1000/1.67598.8kg/m3; 砂用量598.80.63372.2 kg/m3;碎石用量598.81.931155.7kg/m3;拌合水用量598.80.38227.5kg/m3;减水剂用量598.80.015.99kg/m3。【案例4】某船坞工程的高性能混凝土，水泥用量300kg/m3，磨细矿碴用量为300kg/m3,硅灰用量为18kg/m3,拌合水用量为216.3kg/m3。问题：每方该高性能混凝土的胶凝材料用量是多少？该高性能混凝土的水胶比为多少？分析与解答：该高性能混凝土的胶凝材料用量为：300+300+18618kg/m该高性能混凝土的水胶比为：216.3/6180.35港口与航道工程大体积混凝土开裂机理港口与航道工程大体积混凝土的开裂，从根本上说是由于混凝土结构与结构之间、结构与基础之间可结构与不同部位之间的温度应力超过混凝土的抗裂能力而产生的。外力约束：不同结构，同一结构不同部位内力约束：结构本身内不同部位乃至各质点之间的约束为内约束。混凝土结构因水泥不化热引起温度变化而产生的变形受到约束所产生的应力称之为温度应力。混凝土的干缩变形与温度应力的叠加肋长了开裂产生的发展。大体积混泥土防裂措施：选择用合适的原材料和混凝土A、低热水泥B、膨胀系数小的骨料C、外加剂应选用缓儗型减水剂D、采用微膨胀水泥或掺用微膨胀剂E、参用纤维（钢纤维可机合成纤维）提高混凝土的抗拉强度F、采用低热高性能混泥土有针对性地进行混凝土配合比设计A、在满足设计、施工要求的情况下，宜减少单位体积的水泥用量B、在综合考虑混凝土耐久性的情况下，可适当增加粉煤灰或磨细矿渣的掺量混凝土施工中采取相应的措施：A、 施工中应降低混凝土的浇筑温度充分利用低温季节，避免夏季浇筑混凝土、水泥要降到自然温度后方能人使用、宜使用低温拌合水、混凝土在运输和浇筑过程中，应设法遮阳，防止暴晒、混凝土内可设置冷却水管，用冷却水降低混凝土的温度、冷天施工时，大体积混凝土的入模温度应控制在25C，浇筑后应采取保温措施，注意防止冷击。B、 无筋或少筋大体积混凝土中宜埋放块石块石应质地优良，基本呈方形，长短比不大于2、长边在混泥土之上、间距不小于100， 或混凝土粗骨料直径的2倍、石块与结构表面间距抗冻大于300,不抗冻不小于100或混凝土粗骨料直径的2倍、受拉区不得放块石。C、在混泥土早期升温阶段采取降温措施。D、在混凝土降温阶段应采取保温措施在寒冷季节可推迟拆模时间，拆模时防止混凝土受冷击，拆模后就采取草、帆布、土工布、塑料薄膜覆盖装等措施保温、在已浇筑混凝土块上浇筑新混凝土时，间隔时间应尽量缩短，不宜超过10d、对于地下结构，应尽早进行回填保温，减小干缩。E、合理设置施工逢，在岩石或老混凝土上，纵向分段长度15米内、底板施工，墙体施工缝离底板大于1米、对不宜设置施工缝的结构，可采取跳仓浇筑和设置闭合块的方法，减小一次浇筑长度、上下层相邻混泥土避免上下错缝浇筑。F、岩石地基表面宜处理平整，防止因应力集中而产生裂缝。在地基与结构之间设置缓冲层，减小约束。G、养护时间的确定加强混凝土的潮湿、带水养护，养护期在1015d以上、在构件内设置测温系统，采取保温可降温措施，保证结构内部与表面的温差不超过25C（或设计要求值）。进行温度应力计算对薄弱部位采取加强措施。混凝土采用分层下灰，分层厚度不大于30cm，保证在夏季施工时混凝土的覆盖强度、混凝土分层减水，到顶部时严格掌握时间进行二次振捣，有利于消除顶部浮浆、干缩裂缝和龟裂。【案例5】在港口工程中，通过多年的实践，在浇筑船坞底板的同时，将相应的坞墙浇筑12m的一段，如图示。问题：从降低大体积混凝土温度应力的角度，分析该施工措施会直到怎样的作用？接茬部位应采取的措施处理？分析与答案：在港口与航道工程大体积混凝土中，由于应力的产生导致混凝土结构的开裂，这其中，基础与结构之间、结构与结构之间的约束，是产生温度应力的根本原因之一。因此，采取措施，降低约束体与约束体之间约束程度，是港口与航道工程大体积混凝土防裂的基本措施之一。港口与航道工程中大型船坞的施工中，在船坞底板后浇筑坞墙结构，由于两者之间间隔期一般都比较长，另外，坞底板与坞墙的刚度相差比较悬殊，底板对坞墙构成了强约束，常导致坞墙的开裂。在工程施工中采取了减小了约束的程度，即降低了温度应力。对接茬部位的老混凝土应充分凿毛，冲洗干净，在饱和面干的的状态下，均匀铺设一层较老混凝土高一强度等级的水泥砂浆。管涌和流沙的防治方法影响土的渗透性的因素：颗粒的粒径、形状及级配矿物成分，不同类型的矿物对土的渗透性的影响是不同的。浑圆石英尖角石英长石云母土的密度土的结构与构造，土体通常是各向异性的，土的渗透性也常表现出各项异性的特征。海相沉积物经常是层状土且水平微细夹层较发育，因而，水平方向的渗透性要比铅垂方向强。水溶液成分与浓度，黏性土的渗透性随着溶液中阳离子数量和水溶液浓度的增加而增大。土体的饱和度水的黏滞性管涌和流沙的防治渗透破坏：管涌：在一定渗透力的作用下，土体中的细颗粒沿着骨架颗粒所形成的孔隙通道移动或被渗流带走的现象。流沙：在一定的渗透力的作用下，土体中颗粒同时起动而流失的现象。较管涌严重。管涌与流沙防治方法：治理管涌与流沙（土）的原则是以防为主，宗旨是防渗及减弱渗透力。大范围的流沙（土）险情出现时，除了首先回土压顶没有什有效措施。A、 土质改良（注浆法、高压喷射法、搅拌法、冻结法）B、 截水防渗（水平方向铺设防渗铺盖，可采用黏土及壤土铺盖、沥青铺盖、混凝土铺盖以及土工膜铺盖。垂直方向：大坝工程的混凝土、黏土芯墙、高压喷射等，基坑及其它开挖工程中广泛使用的地下连续墙、板桩、MSW工法插筋水泥土墙以及水泥搅拌墙。C、 人工降低地下水位（轻型井点、喷射井点、深井发）D、 出逸边界措施（在下游加重盖、反滤层）E、 其他（枯水施工、水下挖掘、封底混泥土）提高港口与航道工程耐久性的措施港口工程耐久性：抗冻性、混泥土防钢筋锈蚀性能、抗渗性、海水侵蚀选用优质的原材料水泥A、 水泥，强度等级不得低于42.5级B、 有搞浆要求的混凝土，宜采用普通硅酸盐水泥和硅酸盐水泥，不宜火山灰C、 不得应用烧黏土质火山灰持骨料：A、 粗、细骨料其杂质含量的限值、细骨料中氯离子含量的限值。B、 海水环境工程中严禁使用活性煺、细骨料。C、 粗骨料的粒径、压碎指标等应满足D、 抗冻要求的混凝土必须采用引气剂，并保证有足够的含气量。优化混凝土配合比A、 按混凝土所处的工作环境、建筑物的部位及使用年限要求等，确定其抗冻等级、抗渗等级及氯离子渗透标准（电通量）、B、 混凝土按耐久性要求的水灰比最大允许值、最低水泥用量，混凝土的含气量值，混凝土拌合物中氯离子的最高限值，钢筋混凝土最小保护层厚度，均应港口精心施工A、混凝土的搅拌、运输、浇筑、振捣、养护均应满足B、海上（水上）混凝土结构的施工，应优先采取陆上预制代替水上现场浇筑。C、钢筋混凝土保护层D、混凝土涂层保护防止混凝土结构开裂A、根据结构的受力特点及温度应力计算，对易于开裂的部位在设计中采取相应的措施B、混凝土结构的适宜分段，合理的设置伸缩缝。C、减小大体积混凝土的温度应力D、应用纤维混凝土E、施工加预应力，增强结构的抗裂能力。应用高性能混凝土应用环氧涂层钢筋高性能混凝土（HPC）特性：高耐久性、高工作性、高强度、高体积稳定性和合理的经济性高性能混泥土的特点：大量采用特定矿物性掺合料，应用高减水剂（减水率20%以上），低水胶比，控制在0.35内。最大粒径25MM质地坚硬的粗骨料。高性能混泥土的性能：1、低吸水率、2、高抗氯离子渗透、3、高抗冻融破坏、4、高强度5、高工作效能。6稳定性高。指标：水胶比120,强度45,抗氯离子1000C.预应力混凝土预应力混凝土结构的优点优点；采用高强度钢材和高强度混凝土，构件截面小，重量减轻，跨度能力增大，可以加大排架间距和梁板等构件的跨距；预应力构件不易产生裂缝，耐久性高，耐用年限长，（如桩）抵抗打桩拉应力能力强，可加大桩长，适应深水港建设，提高承载能力；可节省钢材近30，经济合理。预应力筋的制作预应力钢筋下料偏差:钢丝束1/5000，不大于5MM；粗钢筋1/2000，20MM。施加预应力A、 无论是先涨法还是后涨法，对张拉力均应采取应力及伸长值双控的方法。B、 预应力筋需超涨拉时，可比设计要求提高5，其最大张拉控制应力，不得超过最大 张拉应力允许值（碳互钢丝、钢铰线，先张法0.80fptk，后张法0.75fptk; 热处理钢筋，先张法0.75fptk，后张法0.70fptk。fptk为预应力筋极限抗拉强度标准值。C、 为减少预应力筋的松弛影响，可采用以下超张拉方法之一进行张拉从零应力开始，张拉至1.05倍预应力筋的张拉控制应力con，持荷2min后，卸荷至预应力的张拉控制应力；从零应力开始，张拉至1.03倍预应力筋的张拉控制应力conD、 用应力控制法张拉时，应校核应力筋的伸长值。如实际伸长值比计算伸长值大10或小5，应暂停张拉，查明原因并采取措施予以调整后，方可继续张拉。先张法预应力混凝土基本概念先张法生产工艺简单、工序少、效率高、质量易保证。张拉预应力的基本要求反复张拉的顺序：拧紧螺母开始张拉至0.40.6倍张拉的控制应力将应力返回至零重新拧紧螺母再按前述方法张拉、放松。如此往复23次。先张法预应力要求:钢绞线断裂滑脱统一界面总根数5%(3%后涨)，严禁两根相邻断裂滑脱， 放松预应力不低于强度75%。PHC桩的制作PHC桩采用先张法预应力高强度（C80），高速离心成型，经过常压和高压蒸汽养护而制成。1d即可获得28d龄期的强度。后张法预应力混凝土基本概念后张法不需要预应力张拉台座，适用于结构断面较大的长大型预应力构件的现场预制。具体要求A、 孔道灌浆应采用普通硅酸盐水泥或经试验证明符合要求的矿碴硅酸盐水泥配制的水泥浆；对空隙大的孔道，可采用水泥砂浆，水泥浆及水泥砂浆的强度，均不得低于20MPa。灌浆用水泥浆的水灰比不大于0.45，搅拌后3h泌水率宜在2以内，最大不超过3。后张法预应力混凝土在大管桩生产中的应用预应力混凝土在直径管桩采用离心、振动、辊压相结合的复合法工艺生产高强度混凝土管节，然后对管节施加后张预应力进行拼装成长桩。这种管桩的混凝土强度高、密实性好、耐锤击，使用在港口工程中具有独到的优越性。施工工艺流程成型机旋转钢模皮带机向模内布料、钢模外施加振动管节内壁施加辊压钢模外施加振动高速离心旋转成型钢模自然降速钢模（连同混凝土桩节）吊至养护区 管节的拚接张拉分两次进行，第一次张拉的控制应力为控制应力设计值的3035，目的是把桩节粘起来；待胶粘剂的护抗压强度达到30MPa后进行第二次张拉，张拉的控制应力达到设计值。大管桩的技术性能混凝土的有效预压应力：612MPa；开裂弯矩：6001500KN.m港口与航道工程软土地基加固方法1、 排水固结法排水固结法的实质为在建筑物或构筑物建造前，先在拟建场地上施加或分级施加与其相当的荷载，合土体中孔隙水排出，孔隙体积变小，土体密实，以增长土体的抗剪强度，提高软基的承载力和稳定性，同时可消除沉降量，减小土体的压缩性，以便使工程安全顺利地进行，在使用期内不致产生有害的沉降和沉降差。基本原理：排水固结分为堆载预压法和真空预压法两类。堆载预压法适用于淤泥质土、淤泥和冲填土等软土地基，特别是堆载料可就近取得的大面积软基处理；真空预压法适用于在加固区能形成（包括采取措施后形成）稳定负压边界条件的软土地基，特别适用于超软基及临近危险边坡地带的软基处理。适用于超软基，与堆载法效应相反，用袋装沙井和塑料排水板（首选）做竖向通道，间距1.0-1.5米，深度超过危险界面2.米堆载预压法工艺流程：铺设砂垫层打设塑料排水板（露处面层50厘米）（或袋装沙井）分级堆载预压卸载。效果检查（每天）:边桩水平位移昼夜小于5MM，基地中心沉降小于10MM，空隙水压力系数控制在0.6。真空预压法工艺流程：打设塑料排水板（露处面层50厘米）（或袋装沙井）铺设排水管系安装射流泵及出膜装置挖密封沟铺膜、覆水抽气卸载。效果检查:实测地面沉降速度510天平均沉降量小于等于2MM/D。真空预压射流达到85KPa以上真空吸力。正常工作状态膜下真空度应稳定在80KPa以上。2、 震动水冲法：适用于砂土、粉土、粉质黏土、素填土和杂填土等地基。 震冲置换法：在高压水流下边振边冲成孔，在孔内填入碎石成桩。工艺：清理平整场地布置桩位施工机具就位振冲器对准桩位启动供水和振冲器造孔后边提升振冲器边冲水直至孔口，重复23次，扩大孔径并使孔内泥浆变稀，开始填料制桩每次填料厚度不宜大于50cm。当电流达到规定的密实电流值和规定的留振时间后，将振冲器提升3050cm振冲器在沉入每批填料中振密实时，电流必须超过规定的密实电流重复以上步骤。用单桩载荷试验检验。还可用标准贯入或静力触探。震冲密实法：振动范围大于基础范围，基础外缘方框不少于5米。分填料和不填料。填料沿护筒壁下沉到孔底。振冲置换法施工检测和效果检查对黏土地基间隔34周进行检查，粉土23检测1根/200400根，不少于3根。对粉土层的振冲桩，除用单桩载荷试验外，尚可用标准贯入工静力触探等试验手段对桩土进行处理前后的对比检验。对大型的，重要的或场地复杂地基的处理效果检验。宜用单桩工或多桩复合地基载荷检验。水一大型除用现场取土室内试验，十字板、标准贯入、动力触探处，有条件宜做水底复合地基试验，检检处理效果。3、 强夯法锤重100400KN，提升高度1040m.施工工艺：施工前试夯或试验，取得必要的施工参数。加固由土质决定，除厚层饱和粉土外， 石墩应穿过软土层达到较硬土层，深度不宜超过7米，强夯范围大于基础范围，其值为，设计处理深度的1/22/3，并不小于3米。强夯法夯击能：砂性土10005000KN.M/m2，黏性土15006000单点的夯击数：最后两击的平均夯沉量，不大于50MM、夯坑周围不应发生过大的隆起、不因夯坑深而发生提锤困难。夯击遍数，点夯23遍，下一遍取上一遍夯点间隙，最后满夯一遍。两遍之间时间间隔由土中超静孔隙水压力的消散快慢控制。缺少资料时，对于渗透性差的，不少于34周，好的连续施工。夯点布设：等边三角，等腰三角或正方型，间距59m。强夯置换施工中用超重型或重型圆锥动力触探检查蹲着底情况。强夯置换法夯击次数，现场试验定同时满足：墩底穿越软弱土层，且达到设计墩长、累计夯沉量为设计墩长的1.52倍、最后两击夯沉量不大于强夯法规定。夯锤质量100400KN、圆型静接地压力2540KPa，排气孔径250300mm，静接地压力100200KPa。施工工艺：清理平整场地标出夯点位置就位夯前锤顶高程夯吊到预定高度，自由下落测量锤顶高程重复以上，完成第一遍夯点夯击换点继续检验1且不少于34、 深层搅拌法：将软土和固化剂（水泥砂浆）强制搅拌，产生物理化学反应。特性：快速、高强、无公害等优点。软土硬结后具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土，从而提高地基强度和增大变形模量。适用于：处理正常固结的淤泥和淤泥质土、粉土、饱合黄土、素填土、黏性土和无流动地下水的饱合松散砂土。加固地基的形式：块式、壁式、格子式、桩式施工工艺：确定方案、查明加固区内详尽资料、查明水下障碍物、大型工程应进行室内配合比试验。检验搅拌土体的强度和均匀性、着底标准、搅拌土体的结合性、搅拌系统工作的稳定性、施工前确定灰浆泵输浆量、搅拌机喷浆提升速度和次数必须符合施工工艺要求。搅拌机就位、调平预搅拌下沉至设计加固深度边喷浆、边搅拌、提升搅拌头至预定的停浆面重复搅拌下沉至加固深度根据设计要求，喷浆或仅搅拌提升至预定的停浆面提升搅拌头到无障碍高度，水平移动搅拌机水下深层需要换用大型多头搅拌关。施工监测和效果检验一般要求：记录完整、水泥外加剂的质量满足、水泥用量、搅拌的转速、贯入及提升速度、着底电流、水泥浆流量、埋设测斜仪、滑降仪。陆上深层搅拌，取芯率85，取样数量2/1000不少于3；水上80。龄期：90d120d5、 爆炸排淤填石法：适用条件软土地基，厚度4-12米。施工原理：爆破排淤填石法是在抛石体外缘一定距离和深度的淤泥质软基中埋放炸药包群，起爆瞬间在淤泥中形成空腔，抛石体随即坍充填空腔形成“石舌”，达到置换的目的。经多次推进爆破，即可达到终置要求。爆破排淤填石法形成抛石堤一般要经过端部推进排淤、侧坡拓宽排淤落底、爆破形成平台及堤心断面等三个过程。堤头端部排淤推进（局部爆填）：在抛石堤前端一定宽度范围内一定深度内布置药包爆破形成石舌，使抛石堤向前推进，并使堤身中部座落在硬土层上。侧坡拓宽排淤（边坡爆填）：按体积平衡要求把抛石堤向两侧抛填加宽，并沿着石边坡外缘一定距离和深度布置药包，爆破形成侧向石舌，使堤身两侧抛石体落底，增强堤身稳定性。边坡爆夯：在抛石体内外侧边坡泥石面交界处旋转药包，爆破夯实边坡，形成平台下设计要求的坡度。优点：施工速度快、块石落底效果好、堤身比对经过反复爆破振动后密度高、稳定性好，后期沉降量小，不需要等待淤泥固结即可施工上部结构，施工费用省。一次推进距离5m检验：根据实际抛填方量与断面测量资料按体积平衡法推算出置换淤泥的范围与深度，同时辅以钻孔探摸法判明抛填体厚度、混合层厚度以及是否有软弱夹层，也可采用控地雷达进行检测。施工期安排适量的沉降位移观测点。爆破安全：考虑地震波、冲击波、飞散物三各爆破安全距离，选其较大值。港口航道工程施工测量平面控制与高程控制方法当距风岸1km以上，定位精度要求很高的水域难以搭建测量平台时，宜采用RTK-DGPS等高经度定位技术进入施工定位、在施工中一般需要多余测、施工平面控制网最弱边相邻点位中误差不大于50毫米、矩形施工控制网角度闭合差不应大于测角中误差的4倍、施工高程控制点引测精度不应低于四等水准精度要求，其中码头、船坞、船闸和滑道施工高程控制就按三 等水准测量进行、放线长度的0.7倍。沉降和位移观测方法导线网中相邻节点间的导线点数不多于2点，GPS起算点不少于2个。基准点不少于3个。高程控制：不低于四等水准，码头船坞船闸航道按3等水准进行。水平位移观测交会法：交角60120之间，交会方向不少于3个。港口与航道工程土工布的性能：1、 编制土工织物：且有加筋、隔离和防护功能；2、 机织土工织物：加筋、隔离、反滤和防护功能；3、 非织造（无纺、针刺）土工布：具有反滤、隔离排水的功能；4、 土要模袋：具有柔性模板功能、在压力下充填性混凝土（砂浆），硬化后形成混凝土（砂浆）板块。5、 土工带：具有加筋功能；6、 土工网：具有加筋、防护功能。土工布 连接：包缝和丁缝法。土工布在港口与航道工程中的应用砂肋软体排的作用是可以防止因水动力作用造成可势的改变以对江底冲刷而危及半圆体的稳定，因此必须对堤泥面进行防护；应用混凝土连锁块余排的作用是为了对堤外足够范围的江底进行护面，该保护范围应远大于因建造半圆体对水流和河势影响的范围。应用的软体排的性能有：