福建省一级建造师（港口与航道工程管理与实务）题库含答案(2025年)

福建省一级建造师（港口与航道工程管理与实务）题库含答案(2025年)1.某港口工程拟采用高桩梁板式码头结构，设计使用年限为50年，安全等级为一级。其基桩采用预应力混凝土大直径管桩，桩外径为1200mm，壁厚为130mm。在持久状况承载能力极限状态设计时，需验算基桩在轴心受压作用下的正截面受压承载力。已知混凝土轴心抗压强度设计值为23.1MPa，纵向预应力钢筋的抗压强度设计值为390MPa，桩身混凝土净截面积为0.437m²，全部纵向预应力钢筋的截面积为6780mm²。试计算该基桩的正截面受压承载力设计值（kN）。答案与解析：根据《港口工程桩基规范》（JTS167-4-2012）及相关混凝土结构设计原理，对于预应力混凝土桩的正截面轴心受压承载力，计算公式为：=式中，φ为桩的稳定系数。对于高桩码头中的基桩，通常考虑一定的计算长度，但题目未明确给出长细比以确定φ值。在港口工程桩基设计实践中，对于支撑在良好土层中的基桩，且桩顶与桩底约束明确时，常偏安全地取φ=1.0进行承载力估算，或根据规范按长细比查表。此处题干信息不足，为进行具体计算，需补充假设：假定该桩的计算满足将已知数值代入公式：\begin{aligned}N_u&=0.9×1.0×(23.1×10^3kPa×0.437m^2+390×10^3kPa×6780×10^{-6}m^2)&=0.9×(23.1×10^3×0.437+390×10^3×0.00678)&=0.9×(10094.7+2644.2)&=0.9×12738.9&=11465.0kN\end{aligned}N_u&=0.9×1.0×(23.1×10^3kPa×0.437m^2+390×10^3kPa×6780×10^{-6}m^2)&=0.9×(23.1×10^3×0.437+390×10^3×0.00678)&=0.9×(10094.7+2644.2)&=0.9×12738.9&=11465.0kN\]因此，该基桩的正截面受压承载力设计值约为11465kN。关键点：掌握预应力混凝土轴心受压构件承载力计算公式，注意单位统一（MPa换算为kPa或N/mm²，面积换算为m²或mm²），并理解稳定系数φ的取值条件。在实际工程中，φ需根据桩的计算长度和截面回转半径确定。2.某航道疏浚工程，设计通航水深为12.5m，设计船型为5万吨级散货船。原航道泥面高程为-8.0m（当地理论最低潮面，下同）。根据工程地质勘察报告，需开挖的土层主要为淤泥质土和黏土。施工单位选用一艘舱容为8000m³的耙吸式挖泥船进行施工。已知该船在施工区域的泥舱装载土方量修正系数为0.85，施工循环时间（包括挖泥、装舱、航行、抛泥、返回）平均为120分钟。该船挖泥时航速为3节，挖泥装舱时间为70分钟。试计算：（1）该船施工的循环生产率（m³/h）；（2）为达到设计水深，理论所需开挖的土方量（m³）为多少？（假定航道底宽为150m，边坡坡比为1:5，开挖段长度为5km，不考虑施工期回淤）。答案与解析：（1）循环生产率计算：耙吸挖泥船的循环生产率是指平均每小时所能挖掘并输送的土方量。首先计算有效装舱量：舱容×修正系数=8000×循环时间已给出为120分钟，即2小时。循环生产率=。（2）理论开挖土方量计算：设计水深对应的底面高程为-12.5m，原泥面高程为-8.0m，则平均开挖深度h=航道断面为梯形。底宽B=由于边坡坡比为1:5，即水平距离:垂直距离=5:1。两侧边坡因开挖深度4.5m而增加的水平宽度各为4.5×因此，开挖断面的顶宽=B开挖断面面积A=开挖段长度L=理论开挖土方量V=关键点：掌握耙吸船生产率计算方法和航道工程土方量断面计算法。注意生产率计算中的土方量是疏浚土方量，考虑了土壤的松散系数（本题以修正系数体现）。断面计算中，准确应用边坡比是核心。3.在某外海防波堤工程施工中，设计采用斜坡式抛石堤结构，堤心石为10~100kg块石，外侧护面层采用重量为8t的扭王字块体。在施工期遇到波高m的波浪作用。已知扭王字块体在斜坡堤上的稳定重量计算公式为：W其中，为块体材料重度（kN/m³），H为设计波高（m），为稳定系数，为块体材料相对密度，α为堤坡角。若设计取=16，=2.4，cotα=1.5，=23.5答案与解析：首先计算在给定施工期波高条件下，满足稳定所需的最小块体重。将已知参数代入公式：\begin{aligned}\gamma_b&=23.5kN/m^3=23.5×10^3N/m^3H&=4.5mK_D&=16S_b&=2.4cot\alpha&=1.5S_b-1&=1.4\end{aligned}\gamma_b&=23.5kN/m^3=23.5×10^3N/m^3H&=4.5mK_D&=16S_b&=2.4cot\alpha&=1.5S_b-1&=1.4\]\begin{aligned}W_{req}&=\frac{0.1×(23.5×10^3)×(4.5)^3}{16×(1.4)^3×1.5}(公式中W单位为N)&=\frac{0.1×23500×91.125}{16×2.744×1.5}&=\frac{214,146.875}{65.856}&≈3252.6N\end{aligned}W_{req}&=\frac{0.1×(23.5×10^3)×(4.5)^3}{16×(1.4)^3×1.5}(公式中W单位为N)&=\frac{0.1×23500×91.125}{16×2.744×1.5}&=\frac{214,146.875}{65.856}&≈3252.6N\]将转换为吨：3252.6N≈计算所需块体重约为0.332t，而实际采用的块体重为8t，远大于计算所需值。因此，8t扭王字块体在施工期波高4.5m作用下完全满足稳定要求。提高斜坡堤护面层稳定性的工程措施主要有：①增加护面块体的单体重重量或采用稳定性更好的异型块体（如扭工字块、四脚空心块等）。②放缓堤身边坡（即减小co③设置肩台或消浪平台。④在护面层下设置良好的垫层块石，保证级配和厚度。⑤提高块体安放的密实度和规范程度，采用特定的安放方式（如随机安放或规则安放）。关键点：掌握斜坡堤护面块体稳定重量计算公式的应用和单位换算。理解公式中各参数的意义。能够根据计算结果进行稳定性判断，并熟知相关的工程加强措施。4.某港口集装箱码头堆场进行大面积地基处理，原场地为吹填形成的淤泥质土软基，采用真空预压法联合堆载预压进行处理。设计总荷载（真空荷载等效与堆载之和）为100kPa。处理面积约为10万平方米。监测数据显示，在预压后期，连续10天的平均沉降速率为2mm/d。规范规定，达到卸载标准之一为“连续5~10天平均沉降速率不大于2mm/d”。现计划卸载。试回答：（1）除沉降速率标准外，真空预压法还有哪些常用的卸载标准？（2）在该工程中，卸载后可能需要进行哪些主要的现场检测工作以评价地基处理效果？答案与解析：（1）真空预压法联合堆载预压的卸载标准，除沉降速率标准外，通常还包括：①固结度标准：地基的平均固结度达到设计要求（一般不低于90%）。可通过实测沉降曲线推算最终沉降量，再计算固结度。②时间标准：预压时间达到设计要求或设计规定的时间。③孔隙水压力消散标准：地基中关键深度处的超孔隙水压力消散到设计要求值以下（例如，消散度大于80%或绝对值低于某个阈值）。④差异性沉降控制标准：对于堆场等对不均匀沉降要求高的工程，还需控制差异沉降率。（2）卸载后为评价地基处理效果，需要进行的主要现场检测工作包括：①原位测试：进行静力触探试验（CPT）、十字板剪切试验（VST）或标准贯入试验（SPT），对比处理前后土体强度、密实度的变化。②土工试验：在处理后的场区钻孔取原状土样，进行室内物理力学性质试验（如含水率、密度、孔隙比、压缩模量、抗剪强度指标等），评价土体改良程度。③承载力检验：通常采用现场载荷板试验，检验处理后地基的承载力是否满足设计要求。④沉降观测：在卸载后及后续使用期间，继续进行沉降观测，监测工后沉降是否在允许范围内。⑤其他：根据需要，可能进行渗水性试验等。关键点：熟悉真空预压法的施工工艺流程和质量控制标准，特别是卸载的多种判定依据。掌握地基处理效果评价的常用检测方法及其目的。5.某航道整治工程，需新建一条长2km的导流堤，采用抛石斜坡堤结构。堤身采用水上抛填施工。石料来源于两个采石场A和B。现对进场块石进行质量抽检，主要检测项目包括块石重量、尺寸、强度和耐久性。试详细说明：（1）对于用于堤心石的10~100kg块石，其强度检测通常采用什么方法？合格标准是什么？（2）对于用于护面层的重大块石或人工块体，其耐久性主要关注什么指标？如何进行检测评价？答案与解析：（1）堤心石块石强度检测方法与标准：检测方法：通常采用饱和抗压强度试验。在料场或现场选取有代表性的块石试样，加工成立方体或圆柱体试件（通常边长或直径不小于50mm），在水中浸泡48小时达到饱和状态，然后在压力试验机上以规定的速率加载至破坏，测定其饱和极限抗压强度。合格标准：根据《水运工程工程量清单计价规范》及设计文件要求，用于水工建筑物的岩石饱和抗压强度一般不应低于30MPa。对于堤心石，具体要求可能稍低，但通常也不应低于设计规定值（如25MPa或30MPa）。同时，岩石的软化系数（饱和抗压强度与干燥抗压强度的比值）不宜低于0.75~0.85，以评价其耐水性。（2）护面层块石或人工块体耐久性关注指标及检测评价：主要关注指标：耐久性主要关注材料在干湿循环、冻融循环（寒冷地区）、波浪冲击、海水化学腐蚀等环境因素作用下的抗风化、抗侵蚀能力。关键指标包括质量损失率和强度损失率。检测评价方法：坚固性试验（硫酸钠溶液法）：将块石试样浸泡在硫酸钠饱和溶液中，然后烘干，如此循环若干次（如5次）。通过计算试验后试样质量损失百分比来评价其坚固性。损失率需满足规范要求（通常≤10%或更严）。冻融循环试验（寒冷地区）：模拟冻融循环过程，测定经过规定次数冻融循环后试样的质量损失率和抗压强度损失率。损失率需低于规定限值。对于混凝土人工块体（如扭王字块），还需进行混凝土相关的耐久性检测，如抗氯离子渗透性试验（电通量或扩散系数）、混凝土抗冻等级试验等，确保混凝土本身在海洋环境中的耐久性。关键点：区分堤心石和护面石料不同的质量要求重点。掌握岩石强度（饱和抗压强度、软化系数）和耐久性（坚固性、抗冻性）的常规试验方法及其工程意义。6.某10万吨级集装箱码头水工结构为重力式沉箱墩式结构，单个沉箱尺寸为：长20m，宽15m，高18m，底板厚0.8m，外墙厚0.4m，内隔墙厚0.3m。沉箱在预制场预制完成后，需通过气囊移运至半潜驳上，然后由半潜驳运输至现场进行安装。已知单个沉箱的混凝土体积为1850m³，钢筋混凝土重度取25kN/m³。试计算：（1）沉箱的干舷高度（m）；（2）若采用8000t举力的半潜驳进行运输，半潜驳甲板自重及固定索具等重量约为2000t，考虑沉箱放置在半潜驳上后，要求半潜驳在沉箱起浮、着床等作业过程中保持至少1.0m的干舷，问该半潜驳能否安全运输此沉箱？（海水密度取1.025t/m³）答案与解析：（1）计算沉箱干舷高度：沉箱重量G=沉箱在水中漂浮时，其浮力等于重力。设吃水深度为T（m），沉箱底面积A=浮力B=为简化计算，常用ρg≈10.05用吨力计算更简便：海水密度1.025t/m³，浮力为排开水体的重量。沉箱重量换算为质量：=46250由=×4719.4T=沉箱总高度H=干舷高度F=（2）校核半潜驳运输能力：半潜驳总举力=8000装载后总荷载：沉箱质量≈4719.4t，半潜驳甲板自重等总质量=4719.4半潜驳满载排水量Δ=半潜驳为箱型结构，设其水线面面积为，吃水为d。要求作业时干舷≥1.0m，即半潜驳本身的型深D需满足D−d半潜驳提供的浮力Δ=所需的最小水线面积==半潜驳的举力定义通常指在最大沉深（即甲板接近水面）时能提供的最大浮力增量。8000t举力意味着其自身空载排水量加上8000t载荷后，能达到其安全作业吃水。本题中，总载荷6719.4t小于8000t，因此从举力角度看是足够的。但需验算干舷：假设半潜驳型深D已知。通常半潜驳设计时，其举力工况对应的吃水是确定的。若已知其空载吃水和型深D，则装载后吃水d=+δd关键点：掌握沉箱干舷计算（浮力平衡）。理解半潜驳“举力”的概念，能根据举力大小判断装载可行性。知道实际作业需进行详细的船舶稳性核算。7.某港口工程进行基槽开挖后，需进行基床抛石。设计基床厚度为2.5m，顶面宽度为30m，底面宽度为34m（考虑边坡），长度200m。抛石基床采用10~100kg块石，水上抛填，不进行夯实。试简述抛石基床施工的主要工艺流程。并说明在抛石完成后，进行基床整平时，对于重力式码头，其基床顶面施工允许偏差（对标高、宽度、边坡等）通常有哪些规定？答案与解析：抛石基床施工主要工艺流程：①施工准备：测量放样，设立导标或GPS定位，船舶机具准备，石料检验与准备。②基槽验收：检查开挖后的基槽尺寸、标高及基底土质是否符合设计要求。③试抛：通过试抛确定水流、风浪对块石落点的影响，确定抛石船的定位方法和提前量。④粗抛（或称一般抛填）：按顺序分段分层进行水上抛填。通常先由开底驳或倾抛船进行大面积抛填，接近设计标高时预留一定厚度（如0.3~0.5m）。⑤细抛（或称补抛、找平）：在粗抛基础上，对欠挖或低洼区域进行补抛，使基床表面大致平整。⑥基床整平：这是关键工序。对于不夯实的基床，通常进行“粗平”和“细平”。粗平：用较细的石料（如2~10cm碎石）填补大块石之间的空隙，并用刮道或简易整平船进行初步整平，平整度要求相对较低。细平：对于重力式码头（特别是沉箱、方块结构），基床顶面需要较高的平整度。通常采用“导轨刮道法”或“整平船法”。在基床两侧设置导轨，控制刮道底标高，通过移动刮道将细石料（如0.5~3cm碎石或石屑）均匀铺刮至设计标高，形成平整的垫层。⑦验收：整平后，对基床顶面标高、宽度、平整度进行测量检查，符合要求后进行下道工序（如安装预制构件）。基床顶面施工允许偏差（参考《港口与航道工程质量检验标准》）：顶面标高：允许偏差为±50mm。顶面宽度：不应小于设计宽度。顶面平整度：对于细平后的基床，用2m靠尺检查，凹凸不超过50mm。边坡坡度：不应陡于设计坡度。基床厚度：平均厚度不应小于设计厚度。关键点：熟悉抛石基床从抛填到整平的全过程，特别是整平的目的和方法。掌握重力式码头基床顶面的主要质量检验指标和允许偏差范围。8.某船闸工程上闸首采用钢筋混凝土整体坞式结构，基坑开挖深度达15m，地下水位较高，土层为粉砂和黏土互层。为保证干地施工，决定采用钢板桩围堰进行基坑支护与降水。设计围堰尺寸为60m×40m（内壁尺寸），需选择钢板桩型号并设计支撑系统。已知基坑底以下透水层较厚。试分析：（1）在该工程中，除了钢板桩围堰，还有哪些深基坑支护方案可能适用？（2）对于钢板桩围堰，其防渗和封底主要考虑哪些措施？若发生围堰渗漏或管涌，可采取哪些应急抢险措施？答案与解析：（1）其他可能适用的深基坑支护方案：①地下连续墙：刚度大，防渗性能好，适用于深度大、对变形控制要求严格的基坑，可作为永久结构的一部分。②钻孔灌注桩排桩+止水帷幕：采用钻孔灌注桩