一级建造师（港口与航道工程管理与实务）题库含答案(2025年深圳)

一级建造师（港口与航道工程管理与实务）题库含答案(2025年深圳)1.某港区新建一个5万吨级集装箱泊位，码头结构为高桩梁板式，设计使用年限为50年。码头前沿设计水深为-15.0m（当地理论最低潮面，下同），泥面标高为-12.0m。拟采用抓斗挖泥船进行基槽开挖，要求超深0.5m，超宽2.0m。基槽底宽为30m，边坡坡度为1:5。码头长度为300m。请计算该基槽开挖的工程量（以天然密实方计）为多少立方米？答案与解析：首先，确定基槽的断面尺寸。设计底标高：前沿水深+超深=-15.0m+(-0.5m)=-15.5m。设计底宽：30m+2×2.0m（两侧超宽）=34m。泥面标高为-12.0m，故开挖深度H=15.5m-12.0m=3.5m。边坡坡度为1:5，即水平距离:垂直距离=5:1。单侧边坡的水平展宽为：3.5m×5=17.5m。因此，基槽开口宽度=底宽+2×边坡水平展宽=34m+2×17.5m=69m。基槽横断面为一个梯形加一个矩形（因泥面是水平的）。更准确的计算是梯形面积：面积A=A=码头长度300m，故开挖工程量V=A×L=180.25m²×300m=54075m³。因此，基槽开挖工程量为54075立方米。2.某航道疏浚工程，设计通航水深为-10.5m，当地理论最低潮面与平均海平面的关系为平均海平面在理论最低潮面上1.2m。该区域设计船型的满载吃水为9.8m，考虑船舶航行时船体下沉量（富裕水深）为0.6m，波浪富裕深度为0.4m，备淤富裕深度为0.5m。请问疏浚工程设计底标高至少应为多少米（以当地理论最低潮面为基准）？答案与解析：设计通航水深D是指从设计水位（此处为当地理论最低潮面）到航道底部的垂直距离。所需总水深=船舶满载吃水+各项富裕水深。即=9.8这个总水深是相对于设计水位（理论最低潮面）而言的。因此，设计底标高=设计水位标高-=0.0m（理论最低潮面基准）-11.3m=-11.3m。题目中给出的平均海平面信息（+1.2m）为干扰项，因设计基准面已明确为理论最低潮面。故疏浚工程设计底标高至少应为-11.3米。3.某重力式码头沉箱预制场进行沉箱出运。单个沉箱尺寸为：长15m，宽10m，高12m，底板、侧壁厚度均为0.4m，前后壁厚0.3m，内设两道纵隔墙（厚度0.3m）和三道横隔墙（厚度0.25m），隔墙高度为11.6m（即距底板顶面）。混凝土容重取25kN/m³。为计算浮游稳定，需计算沉箱的干舷高度。假设沉箱吃水为10.5m，海水密度为1.025t/m³。请计算此时沉箱的干舷高度，并判断其是否满足《港口与航道工程施工规范》对远程浮运干舷高度的最小要求。答案与解析：首先计算沉箱的混凝土体积（实体部分）。外轮廓体积：=15内部空腔体积：需扣除底板、侧壁、前后壁及隔墙。内部空腔长度：=15内部空腔宽度：=10内部空腔高度：隔墙高度11.6m，但空腔总高为12m-底板厚0.4m=11.6m。因此空腔高度为11.6m。初步空腔体积：=14.4需扣除隔墙所占的空腔体积。纵隔墙两道：每道尺寸为长14.4m（同空腔长），高11.6m，厚0.3m。体积=2横隔墙三道：每道尺寸为宽9.2m（空腔宽），高11.6m，厚0.25m。但横隔墙与纵隔墙相交部分被重复计算，且空腔被分割。更准确的方法是计算所有混凝土体积。底板体积：15×前后壁体积：2×左右侧壁体积：2×纵隔墙体积：2×横隔墙体积：计算宽度时需扣纵隔墙厚度。横隔墙净跨度被纵隔墙分成三部分，但整体体积可按3×9.2×注意：纵、横隔墙在相交处混凝土体积是叠加的，上述计算中横隔墙体积已包含相交部分，纵隔墙体积也包含了相交部分，因此相交部分被计算了两次。相交部分体积：两道纵隔墙与三道横隔墙相交，共有6个交点，每个交点体积为0.3×0.25×总混凝土体积=60沉箱总重量W=沉箱吃水T=10.5m。沉箱排水体积：由于沉箱底部为实体底板，吃水线以下的体积包括底板和部分墙身。为简化，可近似用外轮廓吃水体积减去吃水线以下空腔体积。外轮廓吃水体积：=15吃水线以下空腔体积：空腔内水深为吃水减去底板厚=10.5-0.4=10.1m。空腔水平面积：内部空腔面积=14.4采用浮力公式：沉箱所受浮力=ρ海水密度ρ=1.025t/=1.025×排水体积（质量）=m干舷高度F=根据《港口与航道工程施工规范》，沉箱远程浮运时，干舷高度应不小于沉箱高度的1/10，且不小于1.0m。沉箱高度12m，1/10为1.2m。当前干舷1.5m>1.2m，满足最小要求。因此，干舷高度为1.5米，满足规范要求。4.某防波堤工程采用斜坡堤结构，堤心石为10~100kg块石，外侧护面为8t扭王字块体。设计波高，波长L=60m，斜坡坡度m=1.5（cotθ=1.5），扭王字块体混凝土容重=24kN/，海水容重=答案与解析：Hudson公式为：W其中，W为块体稳定重量（吨或kN，需统一）；为块体容重（kN/m³）；H为设计波高（m），通常采用；为稳定系数；=/为块体相对容重；cotθ计算过程：=24kN=24H==24co代入公式：W分子分母的24约去：W计算=1.341则W=这里的W单位为kN（因为γ_c用了kN/m³，H为m，得出W为kN）。通常扭王字块体重量以吨表示。1吨重对应9.81kN，近似为10kN。所以重量（吨）M≈但规范中Hudson公式常直接得出吨重，若将γ_c取为t/m³，则γ_c=2.4t/m³，γ_w=1.025t/m³，S_r=2.4/1.025≈2.341，公式W=W=计算结果约3.456t，但设计采用8t扭王字块体，远大于计算值，说明实际工程中考虑了安全系数、波高统计特征（可能用H_{13%}）、累积损伤、施工等因素，或题目中给出的K_D值对应的是其他块体。若按公式直接计算稳定重量，结果为3.46吨（按公式得出值）。但题目中给出设计采用8t，可能为干扰信息。根据计算题要求，应依据给定参数计算。5.某港口码头后方堆场进行软基处理，采用真空预压法。处理区面积为200m×150m，塑料排水板按正方形布置，间距1.2m，排水板打设深度为20m。设计要求加固后土层平均固结度达到90%。已知土层竖向固结系数=2.5×c答案与解析：对于塑料排水板地基，总固结度由竖向排水和径向排水共同作用，公式为：=其中，为竖向排水平均固结度，为径向排水平均固结度。设计要求总固结度U=首先计算径向固结度。排水板正方形布置，间距S=等效排水圆柱体直径=1.128排水板宽度b=100mm，厚度δ=4mm，则换算成砂井的等效直径=2径向固结时间因子=。径向固结度=1其中，n=井径比n>10时，F(计算ln(20.45再计算竖向固结度。竖向固结时间因子=，H为排水距离。双面排水，H为土层厚度一半？真空预压中，排水板打设深度20m，若上下均为透水层，则H=10m；若为单面排水，则H=20m。通常真空预压表面密封膜为排水面，底部若不排水则为单面排水。但塑料排水板贯穿土层，可视为竖向排水与径向排水联合，且排水板底端通常认为不透水，故竖向排水距离可取土层厚度。谨慎起见，按一般情况，竖向排水路径长度取土层厚度（单面排水）或一半（双面排水）。题目未明确，通常真空预压中，竖向排水路径长度取土层厚度（因真空压力从顶部施加）。假设为单面排水，H=20m。竖向固结度=1−exp为简化计算，通常径向排水主导，可先忽略竖向排水，即假设≈0，则U令=0.9由0.9=exp(取自然对数：−=所以=2.3026==又=。注意单位：=3.0=1.3536代入：0.65275=计算=1.832则t=换算成天：t=若考虑竖向排水，所需时间会更短。因此，达到90%固结度所需时间约为46天。6.某航道整治工程，需修建一座丁坝。已知丁坝长度为50m，坝头处设计流速为2.0m/s，坝头局部冲刷坑深度计算公式为：=1.5答案与解析：冲刷坑深度是指从原床面算起的冲刷深度。公式：=1.5代入V=2.0m/s，g=9.81m/s²。计算=4.0==则=1.5原河床底标高为-5.0m。冲刷坑底标高=原床面标高-冲刷深度=-5.0-0.3058=-5.3058m。7.某港口工程混凝土结构，设计使用年限为50年，环境类别为III类（海水水位变动区）。混凝土强度等级为C40，最大水胶比为0.40，最小胶凝材料用量为400kg/m³。现拟采用普通硅酸盐水泥（强度等级42.5），粉煤灰（II级）掺量为20%，矿渣粉（S95）掺量为15%，减水剂掺量为胶凝材料用量的1.0%。请计算每立方米混凝土中水泥、粉煤灰、矿渣粉的用量（kg）。答案与解析：首先确定胶凝材料总用量。根据题意，最小胶凝材料用量为400kg/m³，同时需满足最大水胶比0.40。实际胶凝材料用量可能由配合比设计确定，但题目未给出用水量或坍落度要求，故按最小用量计算。设胶凝材料总用量为B=其中：粉煤灰掺量20%，即粉煤灰用量F=矿渣粉掺量15%，即矿渣粉用量S=水泥用量C=减水剂用量=胶凝材料用量×1.0%=400×0.01=4.0kg/m³。因此，每立方米混凝土中：水泥用量：260kg；粉煤灰用量：80kg；矿渣粉用量：60kg。8.某船坞工程进行干坞施工，坞室底板尺寸为200m×50m，底板厚1.5m，混凝土强度等级C35，抗渗等级P8。采用分层浇筑，每层浇筑厚度为0.5m。混凝土供应能力为60m³/h，混凝土初凝时间为4小时。请计算底板混凝土浇筑所需的最少布料机数量（不考虑温度缝影响）。已知布料机最大工作半径为20m，每台布料机实际平均浇筑效率为25m³/h。答案与解析：底板混凝土总体积V=200×50×1.5=15000m³。分层浇筑，每层厚0.5m，共3层。需控制每层浇筑时间，确保下层混凝土在初凝前被上层覆盖。即每层浇筑时间应小于混凝土初凝时间。每层混凝土体积=200混凝土初凝时间4小时，则每层最大允许浇筑时间=4所需最小浇筑强度=/混凝土供应能力为60m³/h，远小于1250m³/h，说明不能仅靠供应能力控制，实际浇筑强度受布料机效率限制。设需布料机数量为n，则总浇筑效率为25n每层浇筑时间t=要求t≤4小时，即同时，混凝土供应能力60m³/h，总浇筑效率不能超过供应能力，即25n≤60实际上，浇筑强度应同时满足：1)不超过供应能力；2)满足初凝时间要求。若供应能力仅为60m³/h，则每层浇筑时间t=5000/但布料机工作半径20m，覆盖面积有限。底板面积200m×50m，若沿长边布置，每台覆盖宽度约40m（直径），长度方向需200/40=5台，宽度方向需50/40≈2台，共约10台即可覆盖，但效率不足。因此，数量由浇筑效率控制，而非覆盖范围。若按效率计算，n=50台。但此数字过大，可能题目中参数设置不合理。实际工程中，会通过设置施工缝分块浇筑。但题目要求计算，按给定条件，最少布料机数量为50台（按满足初凝时间计算）。9.某码头工程采用钢管桩基础，钢管桩外径为1200mm，壁厚为20mm，桩长为40m。土层分布：0~-10m为淤泥，桩侧极限摩阻力标准值=15kPa；-10~-25m为粉质粘土，=45kPa；-25~-40m为中砂，答案与解析：钢管桩竖向抗压极限承载力标准值=+其中，为总极限侧阻力，为总极限端阻力。计算侧阻力：桩侧表面积U=分层计算：第一层淤泥：厚度=10m，=15第二层粉质粘土：厚度=15m（从-10到-25），=45第三层中砂：厚度=15m（从-25到-40），=80总侧阻力=565.485计算端阻力：开口桩需考虑闭塞效应。桩端净面积：对于开口桩，端阻力面积取桩端净面积。桩端外径面积A=内径d=桩端内腔面积=π桩端净面积=A桩端极限端阻力标准值=3000考虑闭塞效应系数=0.8，则端阻力=总极限承载力=+故竖向抗压极限承载力标准值为7812kN（取整）。10.某航道工程进行爆破挤淤施工，设计置换淤泥深度为10m，堤身宽度为20m，爆破一次推进距离为5m。淤泥天然重度为16