2024年江门市一级建造师建港口与航道工程实务考试题库含答案

2024年江门市一级建造师建港口与航道工程实务考试题库含答案一、港口与航道工程水文气象条件分析及应用1.某外海开敞式码头设计重现期取50年，当地历史极值水位统计如下：平均海平面0.00m，50年一遇高潮位+2.86m，50年一遇低潮位−1.42m，平均大潮升3.20m，平均小潮升2.10m。若码头面高程按“极端高水位+0.6m安全超高”控制，则设计高程应为多少？答案：2.86m+0.60m=3.46m，取3.50m（规范要求向上取0.05m整数倍）。2.某航道疏浚区位于口门段，潮流椭圆长轴与航道中心线夹角28°，最大潮流流速1.9m/s。若疏浚土为松散中砂，d50=0.35mm，起动流速按Soulsby公式计算为0.83m/s。试判断该航道在最大潮流作用下是否会发生明显回淤，并给出回淤强度估算步骤。答案：1.9m/s＞0.83m/s，泥沙处于完全起动状态，会发生回淤；回淤强度按“挟沙能力差值法”估算：①计算现场挟沙能力S1=0.015×(V^3)/(g×h×ω)，V=1.9m/s，h=12m，ω=0.045m/s，得S1=0.38kg/m³；②上游来水挟沙能力S0=0.12kg/m³；③单位水体落淤量ΔS=S1−S0=0.26kg/m³；④日回淤厚度Δz=ΔS×Q×t/(ρ0×B×L)，Q为涨潮流量，取1800m³/s，t=12.42h，ρ0=1350kg/m³，B=160m，L=2500m，得Δz≈0.08m/d。3.某防波堤工程位于台风多发海域，需计算50年一遇波高。当地水深12m，吹程280km，风速45m/s，持续时间12h。采用SMB法查图得H1/3=7.2m，周期T=11.4s。若堤前水深与波长之比h/L=0.08，判断是否发生破碎，并给出破碎波高Hb。答案：L=gT²/(2π)=11.4²×9.81/6.283=202m，h/L=12/202=0.059＜0.08，属浅水区，破碎波高按McCowan公式Hb=0.78h=0.78×12=9.36m；实际H1/3=7.2m＜9.36m，故不发生破碎。4.某船闸下游引航道口门处存在周期6.2min的驻波，波幅0.45m。船闸闸室有效长度180m，宽23m。若船舶停泊横缆绳刚度k=8kN/m，质量m=4500t，求船舶受迫纵摇固有周期，并判断与驻波是否共振。答案：船舶纵摇固有周期T0=2π√(m/k)=2π√(4500000/8000)=149s≈2.48min；驻波周期6.2min≠2.48min，不共振，但存在2.5倍关系，需关注超谐共振。5.某航道工程需确定雾限标准。统计近10年能见度＜1000m出现频率为3.7%，其中＜500m占1.2%。若施工船队安全航速限值取5kn，雾航停置损失系数0.25，年度有效作业天数目标300d，求雾限标准定为能见度800m时年损失天数。答案：能见度＜800m出现频率按线性插值得2.7%；年损失天数=365×2.7%×(1+0.25)=12.3d，取13d，满足300−13=287d＞280d，符合合同要求。二、港口与航道工程地质勘察与地基处理6.某码头沉箱基础持力层为全风化花岗岩，标贯击数N=18，重度γ=19kN/m³，内摩擦角φ=28°，黏聚力c=25kPa。若沉箱底宽12m，埋深2.5m，地下水位与基底平，按GB50007—2011计算地基承载力特征值fa。答案：fa=Mbγb+Mdγmd+Mcck，查表Mb=1.40，Md=4.93，Mc=7.40，b=12m，d=2.5m，γ=19−10=9kN/m³，γm=19kN/m³，fa=1.40×9×12+4.93×19×2.5+7.40×25=151+234+185=570kPa，经深度修正后取570kPa。7.某航道疏浚段存在厚8m淤泥，含水率w=65%，孔隙比e=1.72，有机质含量4.2%，十字板强度cu=18kPa。若采用真空预压+堆载联合加固，排水板间距0.8m正方形，打设深度14m，预压荷载80kPa，求90d固结度。答案：采用Barron理想井固结理论，井径比n=de/dw=1.13×0.8/0.033=27.4，Fn=ln(n)−0.75=2.56，Ch=1.5×10⁻⁷m²/s，t=90d=7.78×10⁶s，Ur=1−exp(−8Th/Fn)，Th=Cht/de²=1.5×10⁻⁷×7.78×10⁶/(0.8×1.13)²=1.42，Ur=1−exp(−8×1.42/2.56)=0.988，固结度98.8%。8.某重力式码头墙后回填开山石，含石率70%，最大粒径600mm，细料d10=0.8mm，不均匀系数Cu=35。若墙后设反滤层，按太沙基准则，求防止管涌所需最小反滤层厚度。答案：太土基准则D15(filter)≤4d85(base)，d85(base)=0.8×(35)^0.5=4.7mm，取D15≤19mm；反滤层厚度L≥(0.3～0.5)×最大粒径=0.4×600=240mm，且≥3×D85=3×19=57mm，最终取L=250mm。9.某航道护岸采用双排钢板桩，桩长18m，桩间回填中砂，φ=32°，γ=19kN/m³。若墙后地面超载q=30kPa，按朗肯理论计算主动土压力合力Ea。答案：Ka=tan²(45−φ/2)=0.307，墙高H=18m，Ea=0.5γH²Ka+qHKa=0.5×19×18²×0.307+30×18×0.307=946+166=1112kN/m。10.某沉管隧道基槽底存在厚3m液化砂层，标贯击数N=6，地下水位与地面平，地震烈度Ⅷ度。按GB50427—2018，采用碎石桩加固，桩径0.8m，置换率m=0.30，求加固后复合地基标贯击数Nc。答案：Nc=N0+ΔN，ΔN=14(m−0.1)=14×0.2=2.8，Nc=6+2.8=8.8＞8，满足液化消除要求。三、港口与航道工程结构设计与计算11.某高桩梁板码头设计船型5万吨级，满载吃水13.2m，横缆角度25°，缆绳破断力1200kN。若系船柱垂直荷载分项系数1.4，水平荷载分项系数1.5，求系船柱设计拉力。答案：按JTS144—1—2010，横缆水平力标准值FH=1200×cos25°=1088kN，垂直力FV=1200×sin25°=507kN；设计值FHd=1.5×1088=1632kN，FVd=1.4×507=710kN；系船柱设计拉力Fd=√(FHd²+FVd²)=√(1632²+710²)=1780kN。12.某沉箱码头沉箱单仓宽8m，高16m，仓内填石γ=18kN/m³，海水γ=10kN/m³，沉箱混凝土γ=24kN/m³，壁厚0.35m，底板厚0.5m，求沉箱吃水深度。答案：沉箱自重G=[(8×16−7.3×15.15)×0.35+8×0.5]×24=1370kN/m；填石重W=7.3×15.15×18=1990kN/m；总重Σ=3360kN/m；浮力F=8×d×10，令F=Σ，得d=3360/80=4.2m。13.某船闸闸首底板厚2.2m，采用C30混凝土，抗渗等级W8，最大水头差8.5m。按JTS202—2011，验算抗渗厚度是否满足。答案：最小抗渗厚度hmin=ΔH/(αβγ)，α=0.85，β=1.0，γ=1.0，hmin=8.5/0.85=10m＞2.2m，需设防渗帷幕或加厚至10m。14.某防波堤扭王字块体单重W=8t，设计波高H=5.5m，堤坡1:1.5，求稳定块体重量Ws。答案：Hudson公式Ws=W×(Hs/HR)³，HR=1.8m（试验波高），Ws=8×(5.5/1.8)³=8×28.4=227t，取标准块体240t。15.某航道护底采用抛石，厚度0.8m，石块γ=26kN/m³，水流速v=3.2m/s，求抗冲稳定粒径D。答案：伊兹巴什公式v=1.2√[gD(γs−γ)/γ]，得D=v²γ/[g(γs−γ)×1.44]=3.2²×10/(9.81×16×1.44)=0.46m，取500mm。四、港口与航道工程施工技术与管理16.某沉箱预制采用滑模施工，夏季气温35℃，C40混凝土，水泥用量380kg/m³，入模温度控制要求≤30℃。若采用冰屑替代50%拌合水，求最大可降温度。答案：冰屑潜热334kJ/kg，水比热4.2kJ/(kg·℃)，每kg冰可吸热334+4.2×30=460kJ；每m³混凝土拌合水约170kg，冰屑85kg，吸热85×460=39100kJ；混凝土热容约2400kJ/(m³·℃)，降温ΔT=39100/2400=16.3℃，理论入模温度35−16.3=18.7℃＜30℃，满足。17.某疏浚工程采用8000m³耙吸船，装舱时间65min，重载航速12kn，轻载航速14kn，抛泥距离18km，辅助时间20min，求日产量。答案：装舱1.08h，重载航行18/12=1.5h，轻载18/14=1.29h，辅助0.33h，周期T=4.2h；日循环24/4.2=5.7，取5次；日产量5×8000=40000m³。18.某船闸闸室墙后回填区需分层碾压，每层松铺厚度0.4m，压实度≥95%，采用18t振动碾，试验段得碾压6遍可达标。若实际施工时松铺厚度增至0.5m，求需增加碾压遍数。答案：按Talbot公式N∝h²，N2=N1×(h2/h1)²=6×(0.5/0.4)²=9.4，取10遍。19.某沉管管节长120m，宽30m，高9.5m，干坞预制。管节混凝土总量约28000m³，分两次浇筑，第一次底板3m，第二次侧墙+顶板6.5m。若采用1台产能60m³/h搅拌站，求第二次浇筑连续作业最短时间。答案：第二次混凝土量28000×6.5/9.5=19158m³；搅拌站产能60m³/h，需319h，约13.3d，考虑0.8利用系数，取17d。20.某高桩码头桩基施工采用液压锤，桩径1.2m，壁厚20mm，入土深度35m，贯入度最后10击平均3mm/击。按JTS257—2008，求单桩极限承载力Qu。答案：采用荷兰公式Qu=（e²WH）/（s+c/2），e=0.55，W=12t，H=1.5m，s=0.003m，c=0.25cm=0.0025m，Qu=(0.55²×12×1.5)/(0.003+0.00125)=4.95/0.00425=1165kN，经修正取1200kN。五、港口与航道工程质量检验与验收21.某航道疏浚竣工断面采用多波束测深，检查线间距取主测深线间距的多少倍？答案：按JTS258—2020，检查线间距≤主测深线间距的1/5倍。22.某沉箱混凝土取芯抗压强度评定，C35等级，共28组芯样，平均强度38.2MPa，最小值31.5MPa，标准差3.1MPa，求评定结果。答案：按GB/T50107—2010，fcu,k=35MPa，验收批均值≥fcu,k+1.645σ=35+5.1=40.1MPa，38.2＜40.1，不合格；再按最小值31.5≥0.85×35=29.75MPa，可二次验收，但均值不足，需复验。23.某船闸闸门止水橡皮压缩量验收标准是多少？答案：JTS257—2008规定，止水橡皮压缩量应为设计压缩量的80%～110%，且连续5点无渗漏。24.某防波堤扭工字块随机安放验收，要求空隙率P=55%～65%，实测断面空隙率52%，如何处理？答案：空隙率偏低，需补抛10%块体，重新抽检验收，直至满足55%～65%。25.某航道整治建筑物抛石体坡面平整度验收，采用2m直尺检查，允许偏差是多少？答案：JTS257—2008规定，坡面平整度允许偏差±5cm。六、港口与航道工程安全环保与职业健康26.某沉箱出坞气囊搬运，气囊工作压力0.6MPa，沉箱重4800t，接触长度200m，气囊直径1.0m，求所需气囊数量。答案：单气囊承载力F=πDLp=3.14×1.0×200×0.6=377kN，总需4800×10/377=127根，考虑1.3安全系数，取165根。27.某疏浚工程泥舱溢流含沙量限值是多少？答案：按《沿海海域溢流含沙量标准》，一级海域≤100mg/L，二级≤150mg/L，三级≤200mg/L；该工程位于二级海域，限值150mg/L。28.某船闸检修门吊装，采用400t浮吊，吊臂幅度28m，额定起重量420t，沉箱闸门重380t，风速6级，是否允许作业？答案：JTS202—2011规定，6级风禁止吊装，需暂停。29.某航道炸礁工程，单孔药量Q=120kg，安全距离对渔船取多少？答案：按《爆破安全规程》，水中爆破对渔船安全距离R=（Q/1000）^0.5×200=（0.12）^0.5×200=69m，取70m。30.某码头胸墙施工，夏季高温，混凝土芯部温度控制不超过多少？答案：JTS202—2011规定，混凝土芯部温度≤65℃，内外温差≤20℃。七、港口与航道工程法规、标准与项目管理31.某省重点港口工程，依法必须招标的勘察设计服务，单项合同估算价达到多少必须招标？答案：按《必须招标的工程项目规定》，勘察设计单项≥100万元人民币必须招标。32.某航道工程采用PPP模式，政府方持股比例不得超过多少？答案：财金〔2019〕10号文规定，政府方持股比例≤50%。33.某施工企业因疏浚船舶排放超标被生态环境部门罚款30万元，属于哪种行政处罚？答案：财产罚。34.某港口工程竣工验收备案，建设单位应在竣工验收合格之日起多少日内备案？答案：《港口工程建设管理规定》要求15日内备案。35.某设计变更导致疏浚工程量增加18%，超过合同价15%，按《政府投资条例》，应如何审批？答案：需报原初步设计审批部门重新审批，并调整概算。八、港口与航道工程案例综合分析36.背景：华南某10万吨级航道扩建，全长28km，原底标高−11.2m，扩建至−15.8m，底宽由180m拓宽至230m，疏浚量约1850万m³，土质：0～−5m为松散中砂，−5～−14m为硬塑黏土，−14m以下为风化岩。施工期需维持双向通航，最小通航水深−10.5m，施工船舶限制吃水−9.5m。问题：（1）选择疏浚设备；（2）制定分条施工顺序；（3）估算工期。答案：（1）松散中砂采用8000m³耙吸船直接吹填；黏土采用大型绞吸船（6500kW）+接力泵船；风化岩采用凿岩棒+抓斗船（70t）联合施工。（2）分条：航道中心线划分南北两幅，每幅115m，先北幅后南幅，纵向每3km一段，段内分3条，每条38m，错峰施工，保持中间60m通航通道。（3）工期：耙吸船日产量40000m³，砂层量约550万m³，需138d；绞吸船日产量35000m³，黏土量约950万m³，需271d；抓斗船日产量8000m³，岩层量约350万m³，需438d；设备叠加，关键线路为岩层，安排4组抓斗船，工期110d；总工期按绞吸船271d控制，考虑不利天气15%，有效工期312d，约10.5个月，取11个月。37.背景：某沉箱重力式码头，沉箱长18m、宽15m、高16m，单座重约3200t，需拖运至5nmile外安装，途经航道水深9.5m，潮流最大流速1.6m/s，风速限值6级。问题：（1）沉箱吃水及干舷验算；（2）拖航阻力及拖轮功率；（3）临时压载方案。答案：（1）沉箱平均吃水d=3200×10/(18×15×10)=11.9m，航道水深9.5m＜11.9m，需半潜驳或临时压载；压载后吃水控制在8.5m，干舷16−8.5=7.5m，满足6级浪干舷≥2m要求。（2）拖航阻力Rt=0.5ρCdAv²+Rw，Cd=0.8，A=18×8.5=153m²，v=3kn=1.54m/s，Rt=0.5×1025×0.8×153×1.54²=149kN；附加波浪阻力Rw=0.15Rt=22kN，总Rt=171kN；拖轮功率P=Rt×v/η=171×1.54/0.45=585kW，取800kW拖轮1艘+备用1艘。（3）临时压载：采用海水压载舱，分4仓，每仓设0.8m×0.8m人孔，压载水总量3200−18×15×8.5×10=905t，分仓均匀加载，压载时间≤2h，确保沉浮稳定。38.背景：某船闸扩容工程，新建Ⅳ级船闸1座，闸室有效尺度280m×34m×5.5m，设计水头9.8m，采用钢筋混凝土整体式结构，闸首采用短廊道输水，最大流量450m³/s。问题：（1）输水系统类型及优点；（2）闸室底板抗浮稳定验算；（3）混凝土温控措施。答案：（1）短廊道输水，优点：水力条件好，超灌小，船舶泊稳条件优，适应水头高。（2）抗浮：底板厚3.0m，面积280×34=9520m²，自重G=9520×3×25=714000kN；浮力F=9.8×10×9520=933000kN；抗浮安全系数K=G/F=0.77＜1.05，不满足；采用锚杆+压载，锚杆抗拔承载力特征值300kN/根，需(933−714)×1000/(300×0.8)=913根，布置@10m×10m，共952根，满足。（3）温控：采用低热矿渣硅酸盐水泥