第7章港口工程

1、1/28第第7章章 港口工程港口工程 港口的分类；港口规划与布置；港口的分类；港口规划与布置； 码头建设；防波堤；码头建设；防波堤；护岸建筑；港口仓库与货场；护岸建筑；港口仓库与货场；我国港口工程的未来发展前途我国港口工程的未来发展前途2/28我国港口布局与现代化港口1 海运事业的发展：船舶总运力达海运事业的发展：船舶总运力达2210余万余万载重吨，居世界海运第载重吨，居世界海运第9位；位；2 港口的作用：港口是水陆运输进行转换的港口的作用：港口是水陆运输进行转换的重要枢纽，是货物和旅客集散与变化运输方重要枢纽，是货物和旅客集散与变化运输方式的场所；式的场所；3 世界主要港口：鹿特丹、纽约、新

2、奥尔良、世界主要港口：鹿特丹、纽约、新奥尔良、休斯顿、神户、横滨、马赛、伦敦港等；休斯顿、神户、横滨、马赛、伦敦港等；4 国内主要港口：大连、天津、青岛、上海、国内主要港口：大连、天津、青岛、上海、宁波、珠海、深圳、湛江、防城港等宁波、珠海、深圳、湛江、防城港等3/287.1 港口分类港口分类n1 按地理位置分类：海港按地理位置分类：海港(海岸港与海岸港与n河口港河口港)、河港、水库港、湖港；、河港、水库港、湖港；n2按性质分类：商港（大连港）、工业港（上海宝山按性质分类：商港（大连港）、工业港（上海宝山港）、渔港（浙江舟山港）与军港（大连旅顺港）；港）、渔港（浙江舟山港）与军港（大连旅顺港）

3、；n3按使用分类：货运港（重庆九龙坡港）、客运港（朝按使用分类：货运港（重庆九龙坡港）、客运港（朝天门港）；天门港）；n4 安装卸方式分类：集装箱港、散装货物港、油港安装卸方式分类：集装箱港、散装货物港、油港大连港大连港4/287.1 港口分类港口分类n5 港口的特点港口的特点n1) 海岸港：海岸港：船舶进出港方便，相队而言港池内泥沙淤积较小，但船舶进出港方便，相队而言港池内泥沙淤积较小，但港池受风浪影响严重，如果没有天然的避风屏障，需要修建防止海港池受风浪影响严重，如果没有天然的避风屏障，需要修建防止海浪的防波堤等港口建筑物；浪的防波堤等港口建筑物；n2) 河口港：河口港：由于位于河口地带，

4、港池内与进出港航道泥沙淤积严由于位于河口地带，港池内与进出港航道泥沙淤积严重，港口水位既要受河流洪水的影响，同时也要受海洋潮汐的作用，重，港口水位既要受河流洪水的影响，同时也要受海洋潮汐的作用，但河口陆地多为冲积性平原，港口纵深建设容易得到保障；但河口陆地多为冲积性平原，港口纵深建设容易得到保障；n3) 河港：河港：港口位于河流上，受河水涨落影响，港口水位变幅较大，港口位于河流上，受河水涨落影响，港口水位变幅较大，严重影响港口生产作业，而且，受到河水流动的影响，船舶必须逆严重影响港口生产作业，而且，受到河水流动的影响，船舶必须逆水进港；水进港；n4) 工业港：工业港：作业种类单一，生产效作业种

5、类单一，生产效率较高，但是要求货物充足，否则港口率较高，但是要求货物充足，否则港口容易出现闲置状态；容易出现闲置状态；宝山港5/287.1 港口分类港口分类n5 港口的特点港口的特点n5) 油港：港口土建工程简单，对岸边地形要求不严，不需要码头前油港：港口土建工程简单，对岸边地形要求不严，不需要码头前缘建筑物，仅需在满足船舶吃水深度的地方建造系船柱或墩既可；缘建筑物，仅需在满足船舶吃水深度的地方建造系船柱或墩既可；n6) 渔港：由于渔船规模小、吃水浅，通常渔港不需要宏大的土木建渔港：由于渔船规模小、吃水浅，通常渔港不需要宏大的土木建筑物，一般是利用天然的避风港湾作为渔港，可以节省建造防波堤等筑

6、物，一般是利用天然的避风港湾作为渔港，可以节省建造防波堤等防护建筑物的费用。防护建筑物的费用。6/287.2 港口规划与布置港口规划与布置n一一 港口的组成港口的组成n1 地域组成：港口在地域上由水域与陆域两部分组成；地域组成：港口在地域上由水域与陆域两部分组成；n2 港口水域：航道、池外锚地、池内停泊地、港池、防港口水域：航道、池外锚地、池内停泊地、港池、防波堤、护岸建筑物等；波堤、护岸建筑物等；n3 港口陆域：前缘码头建筑、堆货场或仓库、港区铁路、港口陆域：前缘码头建筑、堆货场或仓库、港区铁路、港区公路、装卸与运输机械设备、门机轨道梁、生活及港区公路、装卸与运输机械设备、门机轨道梁、生活及

7、辅助设施；辅助设施；n4 海岸港口的平面布置海岸港口的平面布置如图如图7.7所示所示；n5 内河港口的平面布置内河港口的平面布置如图如图7.9所示所示；n6 内河船舶进出港：由于内河水流始终沿同一方向运动，内河船舶进出港：由于内河水流始终沿同一方向运动，船舶进港需逆水靠岸，因此，内河船舶沿逆流方向进出船舶进港需逆水靠岸，因此，内河船舶沿逆流方向进出港港（图（图7.8）。7/287.2 港口规划与布置港口规划与布置n二二 港口规划港口规划n1 港口货物吞吐量：港口货物吞吐量：港口一年从水运转陆运或从陆运转水运的货物港口一年从水运转陆运或从陆运转水运的货物数量总和（以吨计）。数量总和（以吨计）。n

8、2 港口规划：港口规划：就是根据地形地貌和地质勘察结果选择港址，根据选就是根据地形地貌和地质勘察结果选择港址，根据选定的港址、货物吞吐量和旅客运输量的大小、来源、流向以及未来定的港址、货物吞吐量和旅客运输量的大小、来源、流向以及未来发展趋势等因素，确定港口的规模、舶位数目、吃水深度、装卸机发展趋势等因素，确定港口的规模、舶位数目、吃水深度、装卸机械数量与规格、货场和仓库的面积、场内交通线路与场内场外交通械数量与规格、货场和仓库的面积、场内交通线路与场内场外交通衔接方式等。衔接方式等。n3 港口规划应注意的问题：港口规划应注意的问题：规划港口时应当充分考虑港口建设与城规划港口时应当充分考虑港口建

9、设与城市发展、港口水域岸线长度与陆域纵深大小、陆域地形平缓开阔、市发展、港口水域岸线长度与陆域纵深大小、陆域地形平缓开阔、水域泥沙运动方向稳定且流量少、波浪较小水面平稳等问题。水域泥沙运动方向稳定且流量少、波浪较小水面平稳等问题。n4 概算技巧：概算技巧：概算是工程投资计划的依据和管理部门年度预算的依概算是工程投资计划的依据和管理部门年度预算的依据，它是依据初步设计文件编制，由于编制概算的依据自身存在误据，它是依据初步设计文件编制，由于编制概算的依据自身存在误差甚至错误，因此，编制概算时应当合理地采用计算结果上限，以差甚至错误，因此，编制概算时应当合理地采用计算结果上限，以便日后为设计更改预留

10、空间。便日后为设计更改预留空间。8/28n三三 港口布置港口布置n1 布置原则：布置原则：统筹安排、合统筹安排、合理布局、远近理布局、远近结合、分期建结合、分期建设。设。n2 港口常用布港口常用布置方式如图置方式如图7.11和图和图7.12。突出式突出式挖入式挖入式Y字型字型平行式平行式天然离天然离岸岛岸岛天然港天然港的建设的建设河口港河口港人工港岛人工港岛9/287.3 码头建筑码头建筑n1 码头的平面布置：码头的平面布置：根据地形地貌，码头平面通常可布根据地形地貌，码头平面通常可布置成顺岸码头、突堤码头和挖入式码头等三种（图置成顺岸码头、突堤码头和挖入式码头等三种（图7.137.15） 。

11、10/287.3 码头建筑码头建筑n2 码头断面布置：码头断面布置：码头常用布置形式如下图所示。码头常用布置形式如下图所示。a 直立式：直立式：使用方便，码头装卸能力高，适用水位变幅较低的下游河流使用方便，码头装卸能力高，适用水位变幅较低的下游河流港口、河口港和海岸港口；港口、河口港和海岸港口；b 斜坡码头：斜坡码头：能够适应较大的水位变化幅度，码头建设费用低，场地要能够适应较大的水位变化幅度，码头建设费用低，场地要求不严，但货物吞吐能力较小；求不严，但货物吞吐能力较小；c 半直立式：半直立式：当高水位历时较长时，采用这种码头就比较合适；当高水位历时较长时，采用这种码头就比较合适；d 半斜坡式

12、：半斜坡式：该码头形式适用于低水位过程较长的河流港口。该码头形式适用于低水位过程较长的河流港口。11/287.3 码头建筑码头建筑n3 码头的分类：码头的分类：按按结构形式码头可分结构形式码头可分为重力式码头、板为重力式码头、板桩码头、高桩码头、桩码头、高桩码头、混和式码头以及框混和式码头以及框架码头。架码头。12/287.3 码头建筑码头建筑n4 卸荷板的作用：卸荷板的作用：在重力式码头上采用卸荷板可以减小作用在重力式码头上采用卸荷板可以减小作用于墙背的土压力、增加稳定弯距、均匀基底应力，进而提高于墙背的土压力、增加稳定弯距、均匀基底应力，进而提高码头的稳定安全性，减少地基不均匀沉降。码头的

13、稳定安全性，减少地基不均匀沉降。n5 有卸荷板与无卸荷板基底受力对比，对比结果可以定性的有卸荷板与无卸荷板基底受力对比，对比结果可以定性的用下图表示。用下图表示。13/287.4 防波堤防波堤n一一 防波堤的平面布置防波堤的平面布置n1 布置类型：布置类型：根据使用要求，港口规模，港口地理条件等因素，可采用的根据使用要求，港口规模，港口地理条件等因素，可采用的防波堤形式有单突地堤、双突堤、岛堤和混合堤四种类型；防波堤形式有单突地堤、双突堤、岛堤和混合堤四种类型；n2 各种突堤的适用条件各种突堤的适用条件n1) 单突堤：单突堤：当波浪平率集中在某一方向、泥沙运动方向单一、且拥有天然当波浪平率集中

14、在某一方向、泥沙运动方向单一、且拥有天然的湾澳或港口规模较小时，适用于采用单突堤；的湾澳或港口规模较小时，适用于采用单突堤；n2) 双突堤：双突堤：适用于波浪、泥沙主要来自顺岸方向（图适用于波浪、泥沙主要来自顺岸方向（图7.18ab），或一个），或一个是主方向另一个是次方向（图是主方向另一个是次方向（图7.18c），或水深较大的天然湾澳且湾口中），或水深较大的天然湾澳且湾口中央水深大、泥沙淤积少的情况；央水深大、泥沙淤积少的情况；n3) 岛堤：岛堤：适用于波浪与泥沙主要来自迎面方向、海岸顺直、水深足够、或适用于波浪与泥沙主要来自迎面方向、海岸顺直、水深足够、或拥有水深湾澳等情况；拥有水深湾澳等

15、情况；n4) 混合堤：混合堤：建筑特点是同时采用突堤与岛堤，这样既能够阻挡顺岸方向的建筑特点是同时采用突堤与岛堤，这样既能够阻挡顺岸方向的波浪与泥沙，也能构防止迎面袭来的波浪与泥沙影响，能够提供宽阔的港波浪与泥沙，也能构防止迎面袭来的波浪与泥沙影响，能够提供宽阔的港池水面，因而，这种防波堤适用于大型港口建设池水面，因而，这种防波堤适用于大型港口建设（图（图7.18）。14/287.4 防波堤防波堤n二二 防波堤防波堤的类型的类型n1 分类：分类：目目前港口工程前港口工程中常用的防中常用的防波堤截面有波堤截面有斜坡式、直斜坡式、直立式、混合立式、混合式、透空式、式、透空式、浮式、喷气浮式、喷气消

16、波设备和消波设备和喷水消波设喷水消波设备等。备等。15/287.4 防波堤防波堤n2 各种防波堤的各种防波堤的特点特点n1) 斜坡式：斜坡式：结构结构简单、施工经验简单、施工经验成熟、对地基要成熟、对地基要求低、易于修复，求低、易于修复，但是，工程量较但是，工程量较大、防波堤不能大、防波堤不能用于停靠船舶；用于停靠船舶；16/287.4 防波堤防波堤n2) 直立式：直立式：结构断结构断面较小、工程量少、面较小、工程量少、且能够用于停靠船且能够用于停靠船只，但是基底应力只，但是基底应力较大、对地基承载较大、对地基承载能力要求较高、一能力要求较高、一旦破坏、修复比较旦破坏、修复比较困难；困难；n3

17、) 混合式：混合式：混合式混合式同直立式类同，如同直立式类同，如果直立式防波堤的果直立式防波堤的基础规模制作比较基础规模制作比较大，它就转化成了大，它就转化成了混合式；混合式；17/287.4 防波堤防波堤n4) 直立式防波堤的结构构造：直立式防波堤的结构构造：直立式防波堤主要采用重力结构、直立式防波堤主要采用重力结构、双排板桩结构与钢筋混凝土箱形结构，其中重力式结构由可分为普双排板桩结构与钢筋混凝土箱形结构，其中重力式结构由可分为普通方块与巨型方块砌筑两种。通方块与巨型方块砌筑两种。18/287.5 护岸工程护岸工程n一一 直接护岸工程直接护岸工程n1 护岸工程的作用：护岸工程的作用：由于港

18、口岸坡受到波浪、潮汐以及水流力的作由于港口岸坡受到波浪、潮汐以及水流力的作用，岸坡会产生冲刷和侵蚀现象，为了防止这种现象的发生，就需用，岸坡会产生冲刷和侵蚀现象，为了防止这种现象的发生，就需要在岸坡表面修建一层防护建筑物，即护岸建筑物将岸坡同波浪冲要在岸坡表面修建一层防护建筑物，即护岸建筑物将岸坡同波浪冲刷与侵蚀力隔开，防止冲毁岸坡，确保港口安全营运。刷与侵蚀力隔开，防止冲毁岸坡，确保港口安全营运。n2 护岸工程分类：护岸工程分类：根据护岸工程的建筑位置和发挥的作用可分为直根据护岸工程的建筑位置和发挥的作用可分为直接防护建筑物与间接防护建筑物。接防护建筑物与间接防护建筑物。19/287.5 护

19、岸工程护岸工程n3 直接护岸工程：直接护岸工程：挡岸坡前水深较大、难于采用海底人工潜堤进行挡岸坡前水深较大、难于采用海底人工潜堤进行破碎，波浪频率高而且对岸坡破坏作用强时，应当修建直接护岸建破碎，波浪频率高而且对岸坡破坏作用强时，应当修建直接护岸建筑物；有时为了降低工程造价，也可以做成接近天然岸坡的斜坡护筑物；有时为了降低工程造价，也可以做成接近天然岸坡的斜坡护岸（图岸（图7.22）。）。20/287.5 护岸工程护岸工程n4 护岸建筑物构造：护岸建筑物构造：根据岸坡地形、波浪频率、岸前水深等情况，根据岸坡地形、波浪频率、岸前水深等情况，直接护岸建筑物通常被建成直壁、曲面、组合折线与混合结构等。直接护岸建筑物通常被建成直壁、曲面、组合折线与混合结构等。21/287.5 护岸建筑护岸建筑n二二 间接护岸建筑间接护岸建筑n1 间接护岸原理：间接护岸原理：当海岸较缓时，在临近波浪破碎水深的海滩当海岸较缓时，在临近波浪破碎水深的海滩处设置潜堤，认为造成泥沙在潜堤内则淤积、波浪破碎，据此处设置潜堤，认为造成泥沙在潜堤内则淤积、波浪破