港口与航道工程总结

第一章码头概论码头分类：1.按用途分：货运码头，客运码头，工作船用码头，渔码头，军用码头等2.按平面布置分：⑴顺岸式：。⑵突堤式：窄、宽突堤。⑶墩式：⑷岛式3.按断面形式分类：⑴直立式：多用于水位变幅不大的港口。⑵斜坡式：多用于水位变幅较大的港口。⑶半斜坡式：适用于枯水期较长而洪水期较短的山区河港。⑷半直立式：适用于高水位时间较长，而低水位时间较短的情况港口工程规范：对水位差8m以下的货运码头，宜建直立式；对水位差8～17m的件杂货码头，主要采用直立式，对散货码头主要采用斜坡式；对水位差17m以上，以建斜坡式为主，也可因地制宜.4.按结构型式分类：1）重力式：优点：耐久性好，能抵抗大船、漂浮物的撞击，对超载、工艺变化适应能力最强。缺点：波浪反射严重，泊稳条件差，地基应力大，一般须作抛石基床。适用条件：地质条件较好的地基。2）板桩式码头：优点：耐久性好（相对），结构简单，材料用量少，便于预制，可以先打桩，后开挖港池。缺点：波浪反射严重，泊稳条件差，对钢板桩需采取防锈措施，增加费用。适用条件：能打板桩的地基，万吨级以下的泊位，适用于有掩护的海港。3）透空式：优点：波浪反射小，泊稳条件好，砂石用量少，对开挖超深适应能力强。缺点：对地面超载、工艺变化的适应能力差，水平承载能力低，耐久性差，须设叉桩。适用条件：软土地基。4）混合式码头组成部分：１、上部结构的作用：⑴直接承受船舶荷载和地面使用荷载，并将这些荷载传给下部结构。⑵将下部结构的构件连成整体。⑶设置码头设施，２、下部结构的作用：⑴支承上部结构，形成直立岸壁。⑵将作用在上部结构和本身上的荷载传给地基。３、码头设备：用于船舶的系靠和装卸作业等。Ⅱ、码头结构上的作用和组合结构上的作用：施加在结构上的集中力和分布力，以及引起结构外加变形和约束变形的原因。直接作用：荷载，间接作用：变形、沉降1.按时间变异分类：⑴永久作用。⑵可变作用。⑶偶然作用。2.按空间位置的变化分类：⑴固定作用：⑵自由作用。3.按结构的反应分类：⑴静态作用加载过程中产生的加速度可以忽略不计的作用⑵动态作用：加载过程中产生的加速度不可忽略不计的作用。承载能力极限状态应符合如下设计表达式⑴持久组合⑵短暂组合⑶偶然组码头地面使用荷载：按作用方向不同可分为二类：１、地面使用荷载（竖直作用）：2、船舶荷载（水）一、堆货荷载与人群荷载：㈠堆货荷载：１、确定堆货荷载时应考虑下列主要因素：⑴装卸及码头堆码工艺：⑵货种和包装方式：⑶货物批量和堆存期；⑷码头结构型式。⑸管理水平堆货荷载的分区与取值：码头前沿地带，前方堆场和后方堆场，不同的地带采用不同的堆货荷载值。㈡、人群荷载二、流动起重运输机械：起重运输机械：门机，轮胎式，汽车式，履带式起重机，集装箱装卸桥和缆车。装卸搬运机械：叉式装卸车，电瓶搬运车，牵引车，单斗车等。三、铁路荷载：是指由铁路机车，车辆营运过程中施加于结构上的荷载。影响因素：机车、车辆的类型四、汽车荷载：１、分级，取值２、荷载布置３、冲击系数五、船舶荷载：船舶荷载按其作用方式可分为：系缆力、挤靠力、撞击力。影响船舶荷载的主要因素：1、自然因素：风、水流、冰、波浪力等；2、操作因素：靠离码头、移泊、调头、试车等。系缆力的成因：有掩护的海港：系缆力主要有风引起。无掩护的海港：系缆力主要由风、波浪引起。船舶挤靠力：成因：⑴船舶受到风、水流和波浪共同作用。⑵离开码头时，甩尾时，船首对码头的挤压。船舶撞击力：成因：⑴、以一定速度靠向码头。是一般高桩码头和墩柱码头的一项设计荷载。⑵、系泊中船舶受横向波浪作用。此撞击力为外海开敞式码头的主要设计荷载。（船速与波浪引起的撞击力）第二章重力式码头重力码头组成及作用：１、胸墙和墙身：是重力式码头的主体结构，挡土、承受并传递外力、构成整体、便于安装码头设备。２、基础：⑴扩散、减小地基应力，降低码头沉降；⑵保护地基不受冲刷；⑶便于整平地基，安装墙身。３、墙后回填：（主要指抛石棱体，倒滤层）减小土压力，减小水土流失。４、码头设施：供船舶系靠，装卸作业。三、重力式码头的结构型式——重力式码头的结构型式主要取决于墙身结构：１、按墙身结构型式分：方块码头，沉箱码头，护壁码头，大直径圆筒码头，格形钢板桩码头２、按施工方法分类：1、干地现浇或砌筑的结构2、水下安装预制结构Ⅱ、重力式码头的构造——一、基础(一)基础的形式：⑴扩散、减小地基应力，降低沉降⑵保护地基不受冲刷；⑶便于整平地基，安装墙身。１、岩基：⑴、现浇砼和浆砌石结构可不作基础整平，岩基面凿成阶梯形⑵对预制结构，用二片石碎整平２、非岩基：水下安装预制结构，须作抛石基床；干地现浇砼和浆砌石结构：⑴地基承载力不足时，要设置基础⑵如地基承载力足够，可不作基础，但应满足构造要求。３、软土地区：地基处理，加载预压加固淤泥质软基，深层水泥搅拌(CDM)加固软基。㈢、抛石基床１、基床形式：⑴、暗基床：用于原地面水深小于码头设计水深。⑵、明基床：用于原地面水深大于码头设计水深，且地基条件较好。⑶混合基床：用于原地面水深大于码头设计水深，但地基条件较差(如有2~3m淤泥层)挖除后抛石或换砂，成混合基床。2、基床厚度：主要由地基承载能力确定，基床底应力应小于地基允许承载能力。3、基槽的坡度：⑴、顺岸式结构1.5d、0.5d⑵、突堤式结构d、d基床肩宽（明基床）：对于夯实基床，≮2m；对于不夯实基床，≮1m。5、基床夯实：基床夯实的方法一般有预压法、重锤夯实法和爆炸夯实法。6、抛石的重量和质量：⑴、重量：块石的重量既要满足在波浪和水流作用下的稳定性，又要考虑便于开采，运输。⑵、质量：要求块石块石不被夯碎，遇水不软化、不破碎，未风化。7、基床顶面的预留沉降量：⑴夯实基床：只考虑地基沉降的预留量⑵不夯实基床：除考虑地基沉降外，还应考虑基床本身的压缩沉降量:二、墙身和胸墙的构造㈠、码头临水面轮廓要求：为防止船底碰撞码头前趾，应保证前趾到船舶舭龙骨的最小净距不小于0.3m。㈡变形缝的设置：码头结构中一般将沉降缝和伸缩缝合二为一，成为变形缝，即一缝两用。位置：⑴新、旧结构衔接处；⑵水深或结构型式变化处；⑶地基土质变化较大处；⑷基床厚度变化处；⑸沉箱接缝处等。缝宽：2~5mm㈢、胸墙构造：１胸墙的型式：⑴、现浇砼胸墙：结构牢固，整体性好。⑵、浆砌石胸墙：可节约模板，就地取材，但断面不宜过小，并要注意砌筑质量⑶、预制砼块体胸墙：预制块体之间应采取良好的整体联系措施。㈣、顺岸式码头端部处理：1在端部设置翼墙2在端部做顺岸式斜坡台阶适用于码头有扩建，㈤、增强结构耐久性的措施：适当提高材料的强度标号；适当增大构件厚度和钢筋的砼保护层厚度；采用耐侵蚀性强，抗磨性高和抗冻性能好的新材料；采用花岗石或预制钢筋砼板镶面。三、墙后回填：㈠、墙后回填的形式１、抛石棱体加倒滤层２、直接回填细粒土㈡、抛石棱体构造断面形式：⑴、三角形：以防止回填土流失为主，⑵、梯形、锯齿形：以减压为主，㈢、倒滤层构造：位置：抛石棱体顶面，坡面，胸墙变形缝及卸荷板顶面及侧面接缝处。形式⑴、碎石倒滤层：①可分层；②不分层：采用级配较好的天然石料⑵、土工织物倒滤层：直接设置在墙身接缝处的土工织物宜双层布置，抛石棱体后可单层布置。㈣、回填土就地取材，取土方便，运距近，易密实，有一定承载力，产生土压力小。重力式码头的一般计算一、重力式码头的设计状态：应考虑三种设计状况：１、持久状况２、短暂状况３、偶然状况二、重力式码头上的作用按时间变异可分为以下三类：永久作用：自重（建筑物，固定机械设备），填土产生的土压力。可变作用：地面使用荷载产生的土压力，船舶荷载，施工荷载，冰荷载，波浪力等。偶然作用：地震作用。Ⅳ、方块码头——结构型式：㈠、按断面形式分：1、阶梯形2、衡重式：3、卸荷板式：按块体型式分：1、实心方块：制作方便，耐久性好，施工维修简便，但砼或石料用量大，若起重设备能力足够，地基承载力好，材料供应充足，宜选用这种型式。2、空心方块：有底空心：外形尺寸大，抗倾能力大（填料全部参加抗倾），基底应力较小，但易断裂。无底空心：抗倾能力小，基底的局部应力集中，仅用于小码头。3、异型方块：结构轻型，材料较省，土压力较小（空腔内不完全填满石料），造价低，但施工中稳定性差，基底局部应力集中，一般用于小码头。二、构造㈠、块体形状：实心块体：直角六面体；空心块体：工字，双工字，多工字，日字，口字，T形，双T形。㈡、块体的尺寸：原则上越大越好，但应考虑预制和起重设备的能力以及码头的分段长度。3、卸荷板：卸荷板一般采用钢筋砼结构，其型式有悬臂式、锚固式和简支式。三、断面设计：1、尽量减小土压力：仰斜式，卸荷板，设置抛石棱体。2、尽量使断面重心后移，以增大稳定，减小地基应力，衡重式码头在施工过程中，若墙后未及时回填，存在向后倾覆的危险，为了保证墙在施工中的稳定性和控制基底应力分布，应对墙身合力到后趾的距离作限制3、在施工许可的情况下，尽量增大块体尺寸，以减少层数和数量；4、卸荷板的位置应适当低一些，一般卸荷板顶面以放在现浇胸墙的施工水位为宜。Ⅴ、扶壁码头优点：结构简单，施工速度快，节省材料，造价低；缺点：整体性差，耐久性差；适用：有起重运输设备，有预制能力的情况或有干地施工条件。1、组成：立板：挡土并构成码头直立岸壁；底板：将上部荷载传给基床；肋板：将立板和底板连成整体，并支撑立板和底板。2、型式：空腹式或折线式：可节省砼和钢筋。翘尾式护壁：翘尾作用：减小基床宽度无底护壁3、构造：㈠、外形尺寸：高度、宽度、长度㈡各构件的尺寸㈢、肋板的间距：肋板间距应根据立板和底板的支座弯矩和跨中弯矩大致相等的原则确定。Ⅵ、大直径圆筒码头㈢、肋板的间距。护壁码头的计算。特点：1、钢材、砼用量少，每沿米材料用量与圆筒直径无关，只与码头高度荷圆筒壁厚有关。2、对地基条件的适应能力比其它重力式码头强3、构造简单，较受业主欢迎4、圆筒内填料可就地取材。适用条件：地质条件较好的深水码头，如广西防城港D=16m，或地基表面有软土层的情况。圆筒的制造方法：1、整体预制；2、将圆筒沿高度分成几段预制，在现场安装；3、将圆筒在平面上分成若干片，在陆上或现场进行拼装；4、现场整体浇注，边浇边沉。圆筒的直径一般为5～14m。一、型式㈠、按基础形式分，㈡、按平面形状分：㈢、按施工方法分㈣、按圆筒排数分。二、构造㈠、外形尺寸：1、圆筒的高度2、圆筒的直径3、圆筒壁厚4、码头稳定设内趾和外趾㈡、接缝构造：1、墙后用块石回填2、墙后回填细颗粒填料时3、筒里回填细颗粒土板桩码头板桩码头的结构型式及其特点一、板桩码头的结构特点1．工作原理：由沉入地基的板桩墙和锚碇系统共同作用来维持其稳定性。优点:结构简单，材料用量少，施工方便，速度快，大量减少土方开挖,主要构件可预制。缺点：耐久性不如重力式，施工中不能承受较大的波浪力。适用条件：能沉入板桩的地区。过去多用于中小码头。二、板桩码头的主要组成部分及其作用1.板桩墙：最基本的组成部分，是下部打入或沉入地基中的板桩所构成的连续墙，其作用是挡土并形成码头直立岸壁。2.拉杆：为了减小板桩的跨中弯矩和入土深度以及板桩墙顶端向水域方向的位移，应在适当位置设置拉杆，以传递水平荷载给锚碇结构。3.锚碇结构：承受拉杆拉力。4.导梁：连接板桩荷拉杆的构件，拉杆穿过板桩固定在导梁上，使每根板桩均受到拉杆作用。5.帽梁：帽梁作用相当于前面的胸墙，一般现浇。水位差不大时，可将帽梁和导梁合二为一成为胸墙。6.码头设备：便于船舶系靠和装卸作业。三、板桩码头的施工顺序：先打板桩后开挖港池：以减少挖填方量；先开挖港池后打板桩四、板桩码头的结构型式1、按板桩材料分：⑴木板桩码头：强度低，耐久性差，木材用量大⑵钢筋砼板桩码头：耐久性好，用钢量少，造价低，但强度有限。⑶钢板桩码头：强度高，重量轻，止水性好，施工方便，但易腐蚀2、按锚碇系统分⑴无锚板桩：⑵有锚板桩：①单锚板桩②双锚板桩③多锚板桩④斜拉板桩3、按板桩墙结构分类⑴普通板桩墙⑵长短板桩结合⑶主桩、板桩结合⑷主桩挡板（套板）结合4、按施工方法分⑴预制沉入板桩，⑵地下墙①水下砼连续墙②预制板桩成槽沉放一、板桩：板桩码头的主体㈠、钢筋砼板桩1、型式、特点及尺寸⑴型式：①矩形，②T形，③组合形，④圆形⑵尺寸：①矩形：特点：形状简单，制作方便，沉桩容易，接缝容易处理。但抗弯能力差，费材料。②T形：特点：板桩数量少，施工速度快，抗弯能力强；但T形板桩导向能力差，易偏位，企口易不严，③圆形：特点：省材料，抗弯能力强，可适应多种地质条件下施工。④组合型：实际上是主桩板桩结合，适用于地质条件较差处，但构件类型多，施工麻烦，主桩受力较大，板桩受力小，受力不均匀。2、板桩的立面和接缝：①矩形：特点：一侧阴榫拉通，另一侧从桩顶到设计水底以下1m以上做成阴榫1m以下做成阳榫②T形板桩：导向能力差，企口常不密实，要处理。企口处：设置倒滤层；在翼板两侧设置锁口，并焊接3、板桩的配筋：钢筋砼板桩：普通钢筋砼板桩，预应力钢筋砼板桩，尽可能采用预应力，以增加抗裂性和耐久性。受力筋：一般采用通长双面对称配筋；桩顶：为防止桩头被打碎，至少配置3～4层钢筋网；箍筋：桩顶（尖）1m范围内要加密，@10cm，中间可采用@25～30cm。㈡、钢板桩1、钢板桩的断面形式：常用断面有U形、Z形、圆管形、H形和组合形钢板桩，多用于较大的深水码头。2、钢板桩的锈蚀和防护①改进钢材的化学成分②物理保护③化学保护④增加板桩的厚度⑤降低帽梁或胸墙的底标高。二、锚碇结构：锚碇板（墙），锚碇桩（板桩）锚碇叉桩（斜拉桩）㈠、锚碇板（墙）1、受力原理：依靠其前面回填料的土抗力来承受拉杆拉力，承载能力较小，水平位移较大。2、型式：⑴锚碇板：平板、T型、双向梯形，⑵锚碇墙：现浇钢筋砼连续墙，预制钢筋砼板，现场安装。4、回填及构造5、适用条件：码头后方场地宽敞，拉杆力不大时。㈡、锚碇桩（板桩）受力原理：靠桩打入土中，适用条件：码头后方场地宽敞，且地下水位较高㈢、锚碇叉桩和斜拉桩三、拉杆1、位置：从减小板桩墙的跨中弯矩来看，拉杆宜放在标高较低处2，尺度与材料：⑴直径：由强度计算确定；⑵间距：对钢筋砼板桩墙，取板桩宽度的整数倍；⑶长度：取决于板桩墙与锚碇结构的最佳距离，中间应用紧张器加以拉紧；⑷材料：高强钢材。3、拉杆失事及防治措施⑴失事原因：①实际拉力过大。②拉杆下填沉陷③锈蚀使拉杆断面减小⑵防治措施：①夯实拉杆下的填土，或在拉杆下设置支撑，以减小沉陷②在拉杆两端设置连接铰，③在拉杆上做各U形防护罩。④防锈处理，涂两层防锈漆，⑤回填料严禁带有腐蚀性。四、导梁及胸墙1、施工方法：导梁可预制，也可现浇，帽梁一般现浇。2、胸墙型式：有矩形、梯形、L形及工字形。当码头水位差不大，一般将导梁和帽梁合二为一成胸墙。3、系船块体设置：一般与胸墙整体现浇，也可单独设置。4、变形缝：导梁、帽梁、胸墙沿码头长度方向设变形缝，间距15~30m，在结构型式和水深变化处，及新旧结构的衔接处，缝宽2～3cm。5、钢板桩码头导梁设置：在钢板桩码头中，导梁一般由两根槽钢组成，放在板桩墙的里侧。第五章高桩码头Ⅰ、高桩码头的结构型式及其特点一、高桩码头的结构特点工作原理：通过桩台将作用在码头上的荷载经桩基传给地基。优点：波浪反射小，泊稳条件好，砂石用量少，缺点：对地面超载、工艺变化的适应能力差，水平承载能力低，耐久性差。适用条件：软土地基。二、高桩码头的主要组成部分及其作用——1、上部结构：码头地面，将桩基连成整体，并把荷载通过桩基传给地基，安设各种码头设备。2、桩基：支承上部结构，并把作用在上部结构上的荷载传给地基，同时也起到稳固地基的作用。3、挡土结构：为了减小码头的宽度和与岸坡的衔接的距离，而设置挡土结构，以构成地面4、岸坡：要求有足够的稳定性，对波浪、水流大的地方和地质差的情况，需要进行护坡处理。5、码头设备：系靠和装卸。三、高桩码头的结构型式1、按桩材料及型式分⑴木桩：⑵钢筋砼方桩：打桩过程中易开裂；⑶预应力钢筋砼桩：克服打桩应力而发展起来的；⑷钢管桩：适应水位差较大，且缩短工期，但造价较高。⑸大直径管柱桩：为降低工程造价而采用，轴向和侧向承载能力都较高，可省去叉桩⑹钻孔灌注桩：在内河大水位差码头中多采用。2、按平面布置：⑴连片式：①满堂式：②引桥式：⑵墩式3、按桩台宽度和挡土结构分类：①窄桩台：设有较高的挡土结构；②宽桩台：设有较矮或无挡土结构。⑴窄桩台高桩码头挡土结构的设置：①挡土结构与码头连成整体②挡土结构与码头分开设置适用范围：地基较好，土方回填量较少或回填料较便宜的地区。⑵宽桩台：宽桩台高桩码头，不设挡土墙或设较矮的挡土墙。可分成：前方桩台：后方桩台要点：⑴宽桩台与窄桩台的选择应通过技术经济比较确定；⑵当码头前沿线距离岸不太远时，还是建满堂式为宜，虽然投资较多，但使用方便。⑶宽桩台码头的宽度与岸坡地质条件、地基加固方式等有关。3、按上部结构型式分类⑴梁板式：梁板式码头上部结构主要由面板、纵梁、横梁、桩帽和靠船构件组成。①优点：受力明确；排架间距可加大，以充分发挥桩的承载能力；可采用预应力构件，施工速度快；上部结构较厚，靠船构件悬臂短，受力条件好。②缺点：构件类型和数量多；上部结构底部轮廓形状复杂，死角多，水气不易排除，构件中钢筋易锈蚀。③适用条件：一般适用于有较大集中荷载、水位差不大⑵桁架式：①优点：上部结构高度大，便于分层系缆；桁架横向刚度大，整体性好；②缺点：造价高；施工水位低，工期紧；连接节点多，构造复杂，施工麻烦；预制框架受起重能力限制。③适用条件：适用于水位差较大（10m左右），需分层系缆的河港码头。⑶无梁板式：上部结构由面板、桩帽和靠船组成。①优点：构简单，构件少，造价低。②缺点：板为点支承，受力不明确；采用双向预应力较困难；桩的自由长度长，桩的承，载能力低；面板位置高，靠船构件悬臂长，耐久性差。③适用条件：用于水位差不大，无较大集中荷载或集中荷载较小的中小码头。⑷承台式：上部结构由承台、胸墙和靠船构件组成。①优点：结构刚度大，整体性好；对打桩偏位要求不高。②缺点：自重大，现浇工作量大；桩台窄，桩多而密，施工麻烦，施工水位低，工期紧。③适用条件：良好持力层不太深，且能打支承桩的地基。Ⅱ、高桩码头的构造㈠、桩的分类1、钢筋砼桩：有非预应力和预应力两种。前者桩身会出现裂缝，影响其耐久性。后者抗弯能力较强，且并可节约钢材。尽量采用预应力钢筋砼桩2、预应力钢筋混凝土管桩：它的优点是：强度高、耐腐蚀、耐锤击；承载力大；与钢桩比，耐久性好，使用寿命长；不需要经常维修。3、钢（管）桩强度高，抗弯能力大，能承受较大的水平力，弹性好，可减少船舶对码头的撞击力，制造和施工方便，施工速度快。但钢材用量大，造价高（，且易锈蚀，耐久性差。目前主要用于外海码头。㈡、桩的构造：1、钢筋砼桩：⑴断面形状：方桩和圆桩⑵基本构造：长度：取决于地基条件，单桩承载力和施工条件。2、预应力钢筋砼管桩：预应力先张法、预应力后张法3、钻孔灌注桩：由于水下灌注砼质量不易保证，因此，多数在近岸部分或少数码头后方平台部分㈡、钢管桩：抗弯能力大，强度高，但易锈蚀，用钢量大，造价高。一般用于风浪、水流大的外海港。㈢、桩帽：作用：连接上部结构与桩基成整体；调整打桩偏位和桩顶标高。平面形式：方形和圆形二、横梁与纵梁㈠、横梁：高桩码头的主要受力构件，作用在码头上的几乎所有荷载都要通过它传给桩基。断面型式一般有四种：①矩形：用于纵梁和横梁的底面高度相差不大；②倒T型：③花篮形：④倒梯形：㈡、纵梁1、设置及支撑要求2、型式3、

尺寸4、纵、横梁的连接构造三、面板1、实心板①现浇实心板：整体性好，但现浇工作量大，只能作非预应力的，抗弯、抗裂能力小，模板用量大，施工速度慢，②预制板：在现场拼装，若要按装配式整体板计算内力，应注意横向拼缝的可靠性。③迭合板：部分预制，部分现浇。优点是下部预制成预应力。但现浇工作量也较大。2、空心板⑴优点：重量轻，跨度大，抗弯、抗裂能力大，⑵缺点：制作复杂，不能承受较大集中荷载。⑶型式：圆形，D形，近似矩形，腰圆形等，其中圆形孔受力较好，无应力集中，施工方便，使用最多。四、靠船构件靠船构件的形式较多，主要有以下几种：悬臂板式、悬臂梁式、框架式、靠船桩式和浮式等1、悬臂板式：由悬臂板、胸墙板和水平纵梁组成。优点：沿码头长度方向全面保护；缺点：造价高2、悬臂梁式：由悬挂在横梁前端的悬臂梁和将悬臂梁下端纵向连成一体的水平撑组成。适用条件：水位差5m以下。当水位差继续增大，而需采用其它型式以适应水位变化时的系靠船要求，第六章斜坡码头和浮码头Ⅰ、概述——一、斜坡式码头和浮码头的特点㈠、斜坡式码头：1、组成：由坡道、趸船、移动引桥和坡顶挡土墙组成。趸船：供船舶靠离码头，临时堆货，并可移上下，适应水位的变化。2，优点：⑴结构简单，建设快，投资少；⑵水位变化适应性强。3、缺点：⑴趸船移泊作业麻烦⑵装卸环节多,通过能力小⑶趸船易受风浪影响，⑷作业安全性差。㈡、浮码头—船舶通过趸船及引桥与岸连接1、组成：由趸船及其系留设施、活动钢引桥、升降架、固定引桥和作业平台等组成。趸船：供船舶靠离码头，临时堆货，但一般只随水位变化上下浮动2、优点：趸船不移动，只作上下浮动，引桥坡度是变化的，机动性能高，引桥可拆卸，固定设备少，投资省。3、缺点：⑴趸船装卸作业，场地受引桥的限制，受风浪影响。⑵引桥的倾斜对流动机械受到限制，⑶引桥为钢桁架，易腐蚀，需维护二、斜坡码头的结构型式㈠、按斜坡道结构型式：实体斜坡码头：用于岸坡地形起伏不大架空斜坡码头：用于河岸坡度陡㈡、按上下坡运输作业方式：缆车码头；皮带机码头：散货或大宗小件货、汽车下河码头：汽车直接上Ⅱ、缆车码头——一、实体斜坡的构造：实体斜坡由坡身、坡脚和坡顶三部分组成。㈠、坡身：由回填料，坡面，倒滤层（前两者之间），两侧护坡，护脚组成。回填料的选择：施工水位以上：用透水性好的无粘性材料。施工水位以下：用抛填块石两侧护坡。两侧护脚：支撑坡面，以及防止冲刷2、坡面结构施工水位以上：用干砌，浆砌或砼面层预制或现浇。施工水位以下：抛理块石面层（理顺）3、倒滤层：防止回填料被水流，淘刷而流失。位置：回填料与坡面之间，回填料与抛石之间，回填料与护坡、坡脚之间。施工水位以上，分层倒滤。施工水位以下：采用天然级配较好的混合料、土工织物㈡、坡脚1、作用：支撑坡身，防止水流淘刷地基，常采用抛石棱体2、形式：⑴突出式：用于岸坡较陡，土质较好⑵埋入式：岸坡平缓，土质较好，⑶：方块式（土质较好）低桩沉台、板桩（土质较差）。㈢、坡顶：为岸坡道与岸的衔接部分，一般采用重力式挡土墙，按一般重力式挡土墙计算。二、架空斜坡：由墩台和上部结构组成㈠、墩台的型式及构造１、重力式：⑴使用范围，适用硬土地基或基岩２、桩柱式墩台：适用于软弱地基，单桩柱式：用于小码头双桩柱式：直桩式，斜桩式，框架式，桁架式等当缆车码头的桥面较宽时，宜采用双柱排架墩台。㈡、上部结构：平均水位以上：采用钢桁架，跨度大，墩少或采用砼梁1、砼梁⑴特点：施工方便，耐久性好，维修工作量少。2、钢桁架：重量轻，强度高，维修工作量大，造价高，一般只在地质或施工条件受限制时采用。三、轨道结构——轨道结构主要包括钢轨、轨道基础和钢轨固定件等１、钢轨：根据轨压力大小选定。２、轨道基础：轨道基础一般有：轨枕道渣基础（只适用于较好的地基），砼轨道梁（只适用于较好的地基）和架空结构（适用于软土地基或天然岸坡较陡的情况）Ⅲ、浮码头1、组成：趸船、趸船的锚系和支撑设施、引桥及护岸四部分2、型式：单跨活动引桥，水位差不大，而岸坡又较陡的地区，多跨活动引桥，水位差较大，而岸坡平缓的地区活动式浮码头，机动性大，可用作战备码头。二、趸船１、构造2、趸船的停锚型式：锚链系锚，撑杆系统系锚，定位墩系锚第七章防波堤概述Ⅰ、防洪堤的功能和分类一、功能：1、防御波浪，冰棱的袭击2、阻拦泥沙，减少港内淤积，保证水深3、堤的内侧可兼作码头二、防波堤的型式：1、按平面形式：⑴突堤：⑵岛堤2、按断面结构分类⑴斜坡式：①优点：消浪功能好，对地基承载要求不高，易修复、施工容易。②缺点：护面块石易被波浪冲走，需经常维修、不能直接作码头之用。③适用范围：适用于水深不大，当地基料价格便宜或地基较软。⑵直立式：①优点：材料用量少、不需要经常维修、堤内侧可兼作码头②缺点波浪反射大，消浪效果差，地基应力大，修复困难。③适用范围水深较大；地基坚实，承载能力大。⑶混合式：①适用范围水深较大，地基承载能力有限的情况。②缺点：确定斜坡顶标高，要经济，技术比较、论证方案稳定性，需作模型试验，增加设计费用，延长设计时间。⑷特殊形式的防波堤：理论和试验研究表明，波浪能量大部分集中在水体表面，在表层2～3倍波高范围内集中在水体表面，在表面2～3倍波高范围内集中90％～98％的能量，因此产生了适应波能这一特殊形式的防波堤。①透空防波堤优点：比较经济，施工也容易。缺点：不能阻止泥沙进入，不能减少水流对港内水域的干扰。适用条件：水深较大，波浪小，无防砂要求的水库港，湖泊港等。②浮式防波堤：由有一定吃水的浮涵或浮排和锚系组成。A、优点：不受水深，地质条件限制；易拆除，易修建，较经济。B、缺点：锚链设备复杂，可靠性差，易走锚，不能阻止泥沙进入港内，不能减少水流对港内水域的影响。C、适用条件：波陡大，水位变幅大的渔港或作临时防护。③喷气式，喷水式防波堤。原理：使波长变短，直到波浪破碎，消耗波能。优点：施工简单，基建投资少，安装，拆迁方便。缺点：动力消耗大，运输费用高,只适用于波长较短的陡波。适用：围堰施工，打捞沉船及临时的装卸作业。Ⅱ、防波堤的轴线布置1、防波堤布置的主要内容防波堤的布置包括：⑴防波堤的平面布置⑵防波堤的口门布置⑶防波堤的轴线布置。Ⅲ、直立式防波堤1、直立防波堤的结构型式直立式防波堤的结构形式有重力式和桩式两类，其中重力式最常用。近些年来，随着港口技术的不断发展，在一般重力式直立堤的基础上，又研制出许多可减少波浪，增加稳定和免于或减少地基处理的新型结构，如：消能方块，消能沉箱，大直径圆筒，削角直立堤等。一、重力式直立堤：1、方块式直立堤2、沉箱直立堤3、大直径圆筒直立堤二、桩式直立堤（单排桩式、双排桩式和钢板桩格形结构等形式。）三、消能式防波堤1、顶部削角直立堤2、开孔消浪直立堤3、开孔半圆形防波堤4、削角空心方块防波堤直立式防波堤的断面尺寸和构造一、组成及功能上部结构：设置交通、挡波、削波；墙身：挡波、沙，维持港内稳定，并传递外力至基床；

基床：保护地基免受冲刷，平整地基便于安装，分布地基应力；护底：保护堤前地基，免受海水淘刷。二、断面尺寸拟定1、高程设计：⑴堤顶高程①直立堤设计波高，除特别注明外。②对于上部结构为削角型式的直立堤2基床的顶面高程设计时要注意以下几点：①考虑基床对堤前波浪形态的影响；②考虑地基承载能力；③结构总造价。3、基床厚度：非岩石地基上的抛石基床厚度应由计算确定，但拈性土地基不小于1.5m，砂土地基不小于1.0m。4、堤身宽度原则上由稳定计算确定（抗倾覆、抗滑和地基承载能力及沉降等），初设时可取：B＝0.8×堤高。三、断面构造1、上部构造⑴基本要求：应有足够的刚度和良好的整体性，连接牢固。⑵型式：直立式，弧形式，削角面式等2、堤身结构：方块、沉箱、大直径圆筒、格形钢板桩等（同重力式）3、抛石基床结构：⑴型式：取决于波浪水深条件和地质条件。暗基床：用于水深浅，易冲刷，表面土质差；明基床：用于水深大，地基承载力高；混合基床：用于水深大，地基差的情况；⑵块石重量：10～100kg⑶护底块石：基床向海Ⅳ、斜坡式防波堤Ⅰ、斜坡式防波堤的结构形式按材料分，大致可分为：⑴抛石防波堤⑵砌石护面防波堤⑶人工块体护面防波堤。二、斜坡式防波堤的特点与要求1、抛石防波堤⑴不分级堤：利用开采出来的大小不等的石快，不经分选，随意抛填。断面形式有梯形、折成形。优点：堤身密实、沉降均匀、施工简单；缺点：块石重量轻，容受波浪冲击破坏、后期维修费用高。⑵分级堤：按波浪对堤各部位作用的不同采用不同重量的块石，一般将较小的块石放在堤心和堤的下部，将大块石放在堤面和堤的顶层。①优点：石料利用合理稳定性提高，便于有计划的采石料。②缺点：石料的来源和数量不易保证。③抛石堤适用条件：水深浅、基软、石料丰富、波浪小。2、砼块体堆筑或护面的斜波堤⑴抛填砼方块斜波堤。①优点：重量大（最大可达60～80t）稳定性好，抗波能力大。②缺点：需要大型起重设备，水泥用量大、费用高。③适用范围：波浪较大、缺乏石料，但有大型起重船的情况。⑵砼块体护面堤：缺点：①支撑棱体承载力要求较高。②对斜坡平整度要求高。第八章修造船水工建筑物概述Ⅱ、船舶的建造和修理一、船舶建造工艺及水工设施⑶舾装及试车舾装：安装主机、辅机、管线、各种机电设备、上层建筑，油漆。试车：将船舶系在试车码头进行主机和辅机的试车以及各个系统设备的试车；在静水区域进行倾斜试验，测定船舶重心；最后进行试航。经过各种试验后，排除缺陷，交船验收，即可参加营运。二、修船工艺及其水工设备2、水工设施：⑴滑道、船坞、升降机等上墩、下水设施；⑵修船码头（船装码头）；⑶试车码头修造船厂水工建筑物的型式按功能分，可分为：上墩下水建筑物：船台滑道、船坞（干船坞和浮船坞）、升降机。码头：系泊码头、材料码头、船装码头和试车码头。一、船舶上墩下水建筑物1、船台滑道：为一倾斜的供船舶上墩下水的建筑物。按其用途和设备分，目前有三种：⑴木滑道：①组成：在天然地基上铺设纵向木梁作为滑道，在木梁上放置滑板，船体支承在滑板上，用电动绞盘拖曳船舶上墩或下水。有纵向和横向，船舶在倾斜船台上进行修造船。②特点：结构简单，造价低，但使用不便。③适用：自重在500t以下小船。⑵涂油滑道：①基础为混凝土基础，支承木滑道；②滑道涂厚层油脂，可采用液压制滑机控制滑行；③无牵引设备，只适用于下水，不能用于上墩。特点：结构简单，造价低。适用：10万吨以下的船舶的下水⑶钢珠滑道⑷机械化滑道：特点：①钢轨代替木滑道，车子代替滑板，机械操作方便；②一个下水滑道可为多个船台服务；③船台集中，船厂总平面布置可紧凑；④船台造价低，操作简便，营运费用低。适用：中小船舶的修造2、干船坞型⑴土船坞（临时性建筑物）在有潮区，四面围成土堤做船坑——建造和修理——拆除临时水面土堤——趁潮高时引船出船坞。优点：施工简单，就地取材⑵干船坞：低于地面，常为三面封闭的坞室，临水一面有坞门；工艺过程：船进坞——关坞门——抽水——船体升落在墩上；适用：万吨级以上大型船舶的修理建造。⑶灌水船坞特点：将船坞作业与船台联系起来可用于多船建造，构造上与干船坞相仿，所不同是坞室一侧或两侧有与厂区地面标高相同的上台阶，比船坞利用率高。适用于：5000t级以下的船舶成批修造。3、浮船坞型⑴浮船坞组成：供船舶上墩下水，且可在其坞底甲板上进行修船工作的一种水上设备。它是由坞墙和坞底组成的槽形平底，两端开敞。其坞墙和坞底中设有若干封闭的舱格，以保证必要的浮性。适用：大型船舶修理，但利用率低。⑵浮船坞＋船台组成：浮船坞专做船舶上岸和下水之用的浮船，坞与上的船台通过滑道连接起来。特点：船坞利用率高；可避免高精度水下滑道的施工；落墩和接轨比较复杂。适用：4000t以下船舶的修造⑶母子船坞目的：为了提高母坞的利用率。母坞（双墙式）：一专供上墩和下水，结构同浮船坞。子坞（趸船式）：专用于承载船舶以修造。适用：中型船舶的修理。4、升降机型利用机械设备垂直升降船舶特点：占用水域和陆域面积小；操作简便，安全迅速；可供多个船台使用；造价较低。适用：厂区水、陆域面积受到限制时，限制采用滑道的情况。二、船厂码头1、系泊码头：供待修船舶检查，竣工验收，工作船系泊之用；特征：只作系泊用，无起重运轨要求，可停2～4排船。2、材料码头：主要解决工厂材料来源于水路而设的，供运入材料船舶系泊，装卸。特征：应用良好的起重运输条件；平面布置上应靠近工厂仓库、堆场。3、舾装码头：供正在进行舾装或修船工作的船舶停泊。特征：⑴工艺要求有良好起重运输条件；⑵布置应尽量靠近舾装车间；⑶有必要的动力设施及码头设备（变电设备，空压机，乙炔氧气站，对大型舾装码头最好设置2～10t绞盘，电焊机平台，普通系船柱，风暴系船柱）4、试车码头：供船完工后系泊试验的码头。特征：要求有足够的水深及水域宽度，强有力的系船设备，当水域宽度足够时，可使船垂直码头试车，但船螺旋桨易激起水流冲刷地基土，造成码头破坏。Ⅳ、修造船水工建筑物的布置规则一、船厂的组成1、水工建筑物：1,防波堤，船台滑道，船坞，码头等。2、直接生产车间：船体舾装车间，装配车间，轮机3、间接生产车间；4、辅助设备车间；5、管理及生活设施。港口整治工程1.河床冲淤变化的根本原因，在于水流输沙能力与来沙量的不平衡。一．整治线的设计1．整治线：是指在整治工程设计流量下，在水面处所设计的稳定河槽的外形。设置原则：1.整治线的起点和终点应以稳定深槽的主导河岸为依托。2整治线一般应与枯水河槽相适应5.整治线一般应通过浅滩上的最大流速区4.有支流或溪沟汇入的口门不宜布置整治线。5.全面考虑两岸工农业需要和防洪要求整治断面：1.设计水位包括最低通航水位和最高通航水位，是计算标准船队（舶）正常通航天数的依据。最低通航水位是航道标准水深的起算水位，是进行航道整治规划、工程设计及施工的基本依据最高通航水位是设计代表船型正常航行的最高水位，也是确定桥梁等跨河建筑物净高的起算水位。可以根据航道等级，按照相应的洪水重现期标准进行推求。正常的通航期(T2+T4)：设计通航期：正常的通航期内扣除风、雾等影响通航的天数。浅谈上的设计水位推求：水位相关，比降插入法。瞬时水位法。1.整治水位一般是指与整治建筑物头部齐平的水位。整治水位的确定，一方面是确定整治建筑物的高度，另一方面决定着整治后浅滩的冲刷历时，整治水位高，冲刷历时长，反之则短。因