重慶交通大學(xué)第三章重力式碼頭

1、第三章第三章 重力式碼頭重力式碼頭、重力式碼頭的結(jié)構(gòu)型式及其特點(diǎn)、重力式碼頭的結(jié)構(gòu)型式及其特點(diǎn) 工作原理工作原理 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)缺點(diǎn) 適用條件適用條件 、胸墻和墻身胸墻和墻身：是重：是重力式碼頭的主體力式碼頭的主體結(jié)構(gòu)，構(gòu)，擋土、承受并傳遞外力、擋土、承受并傳遞外力、構(gòu)成整體、便于安裝碼構(gòu)成整體、便于安裝碼頭設(shè)備。頭設(shè)備。 、基礎(chǔ)基礎(chǔ)：擴(kuò)散、減擴(kuò)散、減小地基應(yīng)力，降低碼頭小地基應(yīng)力，降低碼頭沉降；沉降；有利于保護(hù)地有利于保護(hù)地基不受沖刷；基不受沖刷；便于整便于整平地基，安裝墻身。平地基，安裝墻身。、墻后回填墻后回填：（主：（主要指拋石棱體，倒濾要指拋石棱體，倒濾層）減小土壓力，減層）減小土壓力

2、，減小水土流失。小水土流失。、碼頭設(shè)施碼頭設(shè)施：供船：供船舶系靠，裝卸作業(yè)。舶系靠，裝卸作業(yè)。 重力式碼頭的結(jié)構(gòu)型式主要取決重力式碼頭的結(jié)構(gòu)型式主要取決于墻身結(jié)構(gòu)于墻身結(jié)構(gòu) 、按墻身結(jié)構(gòu)型式分：方塊碼、按墻身結(jié)構(gòu)型式分：方塊碼頭，沉箱碼頭，護(hù)壁碼頭，大直頭，沉箱碼頭，護(hù)壁碼頭，大直徑圓筒碼頭，格形鋼板樁碼頭，徑圓筒碼頭，格形鋼板樁碼頭，干地施工的現(xiàn)澆砼和漿砌石碼頭干地施工的現(xiàn)澆砼和漿砌石碼頭等。等。干地現(xiàn)澆或砌筑的結(jié)構(gòu)干地現(xiàn)澆或砌筑的結(jié)構(gòu) 水下安裝預(yù)制結(jié)構(gòu)水下安裝預(yù)制結(jié)構(gòu)、重力式碼頭的構(gòu)造、重力式碼頭的構(gòu)造 =kd=kd 、墻后回填的形式、墻后回填的形式 、斷面形式、斷面形式 、位置：、位置：

3、 、回填土、回填土 、重力式碼頭的一般計(jì)算、重力式碼頭的一般計(jì)算 一一. . 重力式碼頭的設(shè)計(jì)狀態(tài)重力式碼頭的設(shè)計(jì)狀態(tài) 重力式碼頭的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮三種設(shè)計(jì)狀況。重力式碼頭的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮三種設(shè)計(jì)狀況。 、建筑物的自重：、建筑物的自重：G=G=VV 、墻后為拋石棱體或粗于中砂的填料，、墻后為拋石棱體或粗于中砂的填料，可不考慮?？刹豢紤]剩余水壓力。余水壓力。 、墻后為中砂或細(xì)于中砂的填料、墻后為中砂或細(xì)于中砂的填料（包括粘性土）時(shí)：（包括粘性土）時(shí)： 、潮汐港：剩余水頭取、潮汐港：剩余水頭取1/51/31/51/3的平均潮差；的平均潮差； 、河港：取決于排水措施和墻前、后地下水位情況。、河港：取決于排水措

4、施和墻前、后地下水位情況。 、門機(jī)和火車、門機(jī)和火車 、門機(jī)和火車分開考慮、門機(jī)和火車分開考慮 門機(jī)：門機(jī)： a a 沿碼頭長度方向?qū)⑤唹毫D(zhuǎn)化成線荷載，沿碼頭長度方向?qū)⑤唹毫D(zhuǎn)化成線荷載， Pm= Pm=Pi/(2l1+2l0)Pi/(2l1+2l0) b b 將線荷載將線荷載PmPm分布到門機(jī)軌道基礎(chǔ)寬度上，并以局分布到門機(jī)軌道基礎(chǔ)寬度上，并以局部均布荷載形式作用在碼頭面上。部均布荷載形式作用在碼頭面上。 火車：火車：a a 查表的火車荷載的等代線荷載查表的火車荷載的等代線荷載PtPt 。 b b 將將PtPt分布到軌枕長度上，以局部均布荷載分布到軌枕長度上，以局部均布荷載形式作用在碼頭面

5、上。形式作用在碼頭面上。、地面使用荷載、地面使用荷載 a a、計(jì)算、計(jì)算Pm Pm ， Pt Pt 。 b b、將、將PmPm ， PtPt通過軌枕、道渣等沿碼頭橫向傳布，通過軌枕、道渣等沿碼頭橫向傳布，達(dá)到一定深度成均布荷載，并移至地面上。達(dá)到一定深度成均布荷載，并移至地面上。 q=(Pm+Pt+Pt+Pm)/Bq=(Pm+Pt+Pt+Pm)/B，B=B0+b1+b0B=B0+b1+b0 式中：式中： B0 B0 門機(jī)軌距，門機(jī)軌距，10.5m10.5m； b1 b1 門機(jī)軌枕寬度門機(jī)軌枕寬度1.25m1.25m； b2 b2 火車軌枕寬度火車軌枕寬度2.5m2.5m； b0 b0 兩線火車

6、軌道凈距兩線火車軌道凈距2m2m。、門機(jī)和火車一起考慮、門機(jī)和火車一起考慮、地面使用荷載的布置、地面使用荷載的布置 地面使用荷載為可變荷載時(shí)，應(yīng)根地面使用荷載為可變荷載時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的計(jì)算項(xiàng)目，按最不利情況據(jù)不同的計(jì)算項(xiàng)目，按最不利情況進(jìn)行布置，以堆貨為例。進(jìn)行布置，以堆貨為例。 、垂直力最大，水平力最大用于、垂直力最大，水平力最大用于驗(yàn)算基床、地基承載力及建筑物的驗(yàn)算基床、地基承載力及建筑物的沉降和整體滑動(dòng)穩(wěn)定性。沉降和整體滑動(dòng)穩(wěn)定性。 、垂直力最小，水平力最大用于、垂直力最小，水平力最大用于計(jì)算抗傾、抗滑穩(wěn)定性。計(jì)算抗傾、抗滑穩(wěn)定性。 、垂直力最大，水平力最?。河?、垂直力最大，水平力最?。?/p>

7、用于驗(yàn)算基底后踵的應(yīng)力。于驗(yàn)算基底后踵的應(yīng)力。、船舶荷載、船舶荷載、計(jì)算穩(wěn)定時(shí)，不考慮撞擊力、擠靠力。、計(jì)算穩(wěn)定時(shí)，不考慮撞擊力、擠靠力。、系纜力：、系纜力：NyNy對碼頭影響不大，不考慮。對碼頭影響不大，不考慮。NzNz數(shù)值較小，計(jì)算墻身穩(wěn)定性時(shí)不考慮，數(shù)值較小，計(jì)算墻身穩(wěn)定性時(shí)不考慮，而在計(jì)算系船塊體和胸墻穩(wěn)定性時(shí)應(yīng)考慮。而在計(jì)算系船塊體和胸墻穩(wěn)定性時(shí)應(yīng)考慮。NzNz按各分層沿碼頭長度方向的分布長度考按各分層沿碼頭長度方向的分布長度考慮。慮。、對于階梯形方塊碼頭：沿墻以、對于階梯形方塊碼頭：沿墻以4545向下向下擴(kuò)散，遇豎縫中止，然后再從縫底端向下繼擴(kuò)散，遇豎縫中止，然后再從縫底端向下繼續(xù)

8、擴(kuò)散。續(xù)擴(kuò)散。、對于護(hù)壁碼頭：沿墻以、對于護(hù)壁碼頭：沿墻以4545向下擴(kuò)散，向下擴(kuò)散，遇豎縫中止。遇豎縫中止。、對于現(xiàn)澆砼和漿砌石碼頭、沉箱碼頭，、對于現(xiàn)澆砼和漿砌石碼頭、沉箱碼頭，在驗(yàn)算沿墻底穩(wěn)定是，以分段長度作為船舶在驗(yàn)算沿墻底穩(wěn)定是，以分段長度作為船舶荷載的分布長度荷載的分布長度。因?yàn)榇祟惔a頭在分段長度。因?yàn)榇祟惔a頭在分段長度內(nèi)為一整體。內(nèi)為一整體。 波浪力波浪力 、波高、波高1m1m時(shí)：不考慮波浪力。時(shí)：不考慮波浪力。 、波高、波高1m1m時(shí)：即使要考慮，也只考慮墻前為時(shí)：即使要考慮，也只考慮墻前為波谷情況，即波吸力，墻后按靜水位考慮。波谷情況，即波吸力，墻后按靜水位考慮。 、地震荷載

9、、地震荷載 見抗震設(shè)計(jì)規(guī)范。見抗震設(shè)計(jì)規(guī)范。 、土壓力：、土壓力：（略）（略）、碼頭穩(wěn)定性驗(yàn)算（以岸壁式碼頭為例）、碼頭穩(wěn)定性驗(yàn)算（以岸壁式碼頭為例）、驗(yàn)算內(nèi)容包括沿墻底面、墻身各水平縫和基床底、驗(yàn)算內(nèi)容包括沿墻底面、墻身各水平縫和基床底面的抗滑穩(wěn)定性面的抗滑穩(wěn)定性組合一：組合一：不考慮波浪力作用，由可變作用產(chǎn)生的土壓力為不考慮波浪力作用，由可變作用產(chǎn)生的土壓力為主導(dǎo)可變作用時(shí)，抗滑穩(wěn)定性應(yīng)滿足下式主導(dǎo)可變作用時(shí)，抗滑穩(wěn)定性應(yīng)滿足下式：組合二：組合二：不考慮波浪力作用，沿胸墻底面的抗滑穩(wěn)定性，不考慮波浪力作用，沿胸墻底面的抗滑穩(wěn)定性，系纜力為主導(dǎo)可變作用系纜力為主導(dǎo)可變作用fqVPEVEEGG

10、dRHPpRqHEEWPPWHEE)(1)(0fqVEERVPPRVEEGGdqHEERHPPRWPPWHEE)(1)(0組合四：組合四：考慮波浪力作用，堆載土壓力為主導(dǎo)可變作用時(shí)：考慮波浪力作用，堆載土壓力為主導(dǎo)可變作用時(shí)：此為一種水位情況，若將水位作為一個(gè)組合條件，則可得此為一種水位情況，若將水位作為一個(gè)組合條件，則可得十幾中組合情況。十幾中組合情況。fqVEEBVPVVEEGGdqHEEBPPWPPWHEE)(1)(0fBVPVqVEEVEEGGdBPpqHPEWPPWHEE)(1)(0組合三：組合三：考慮波浪力作用，波浪力為主導(dǎo)可變作用時(shí)考慮波浪力作用，波浪力為主導(dǎo)可變作用時(shí)： 注意：

11、計(jì)算暗基床底面的抗注意：計(jì)算暗基床底面的抗滑穩(wěn)定性時(shí)，應(yīng)考慮基床垂滑穩(wěn)定性時(shí)，應(yīng)考慮基床垂直面上的被動(dòng)土壓力直面上的被動(dòng)土壓力EpEp，且，且G G中應(yīng)包括中應(yīng)包括EEDBEEDB的重量。的重量。但：但： Ep Ep 取計(jì)算被動(dòng)土壓力取計(jì)算被動(dòng)土壓力的的30%30%，當(dāng)暗基床較薄或土，當(dāng)暗基床較薄或土質(zhì)較軟時(shí)可以不考慮。質(zhì)較軟時(shí)可以不考慮。 f f砂性土?xí)r，取砂性土?xí)r，取f=tgf=tg；粘性土?xí)r，取等代內(nèi)摩擦角粘性土?xí)r，取等代內(nèi)摩擦角 f=tg=tg(+c/) f=tg=tg(+c/)組合一：組合一：不考慮波浪力作用，由可變作用產(chǎn)生的土壓力不考慮波浪力作用，由可變作用產(chǎn)生的土壓力為主導(dǎo)可變作

12、用時(shí)，抗傾穩(wěn)定性應(yīng)滿足下式：為主導(dǎo)可變作用時(shí)，抗傾穩(wěn)定性應(yīng)滿足下式：組合二：組合二：不考慮波浪力作用，對胸墻底面前趾的抗傾穩(wěn)不考慮波浪力作用，對胸墻底面前趾的抗傾穩(wěn)定性，系纜力產(chǎn)生的傾覆力矩為主導(dǎo)可變作用時(shí)：定性，系纜力產(chǎn)生的傾覆力矩為主導(dǎo)可變作用時(shí)：、對墻底面和墻身各水平縫及齒縫計(jì)算前趾、對墻底面和墻身各水平縫及齒縫計(jì)算前趾的抗傾穩(wěn)定性。的抗傾穩(wěn)定性。)(1)(0EqVMEEVMEGMGdpRMpREqHMEPWMPWEHME)(1)(0EqVMEEVMEGMGdEqHMEPRMPRPWMPWEHME 組合三：組合三：考慮波浪力作用，波浪作用為主導(dǎo)可變作用考慮波浪力作用，波浪作用為主導(dǎo)可變作

13、用時(shí)時(shí)： 組合四：組合四：考慮波浪力作用，堆載土壓力為主導(dǎo)可變作考慮波浪力作用，堆載土壓力為主導(dǎo)可變作用時(shí)用時(shí)：)(1)(0EqVMEPBVMVEVMEGMGdEqHMEPBMPPWMPWEHME)(1)(0PBVMVEqVMEEVMEGMGdPBMPEqHMEPWMPWEHME、基底應(yīng)力計(jì)算、基底應(yīng)力計(jì)算 按剛性墻計(jì)算，基底應(yīng)力呈直線分布，按偏心受壓公按剛性墻計(jì)算，基底應(yīng)力呈直線分布，按偏心受壓公式計(jì)算，對矩形墻底：式計(jì)算，對矩形墻底： 式中：式中：VkVk作用在基床底面的豎向合力標(biāo)準(zhǔn)值作用在基床底面的豎向合力標(biāo)準(zhǔn)值(KN/m)(KN/m)；e e合力偏心距；合力偏心距；合力作用點(diǎn)至前趾的距

14、離，合力作用點(diǎn)至前趾的距離，=(MR-M0)/Vk=(MR-M0)/Vk。、承載力驗(yàn)算、承載力驗(yàn)算)61 (maxminBeBKV由公式可知：當(dāng)由公式可知：當(dāng)B/3B/3時(shí)，時(shí)，min0min0，此時(shí)，此時(shí)應(yīng)將基底應(yīng)力進(jìn)行重分布。應(yīng)將基底應(yīng)力進(jìn)行重分布。maxmax3/2=Vk 3/2=Vk max=2Vk/3max=2Vk/3min=0min=0過小，會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中，產(chǎn)生過大的不均過小，會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中，產(chǎn)生過大的不均勻沉降，甚至出現(xiàn)工程事故；規(guī)范：對非巖基，勻沉降，甚至出現(xiàn)工程事故；規(guī)范：對非巖基，B/4B/4，若，若B/4B/3B/3，eB/6eB/6，B1=BB1=B 、B/3B/6eB

15、/6，B1=3B1=3 兩種情況的基床底面最大，最小應(yīng)兩種情況的基床底面最大，最小應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值和合力作用點(diǎn)偏心距可按力標(biāo)準(zhǔn)值和合力作用點(diǎn)偏心距可按下式計(jì)算：下式計(jì)算： max=B1max/(B1+2d)+rd max=B1max/(B1+2d)+rd min=B1min/(B1+2d)+rd min=B1min/(B1+2d)+rd e=(B1+2d1)/6+(max e=(B1+2d1)/6+(max min)/(max + min)min)/(max + min) 地基承載力能否滿足要求，按地基承載力能否滿足要求，按港港口工程地基規(guī)范口工程地基規(guī)范驗(yàn)算。驗(yàn)算。 地基沉降包括：地基沉降包括：

16、均勻沉降：不會(huì)引起建筑物的破壞，但過大回影響建均勻沉降：不會(huì)引起建筑物的破壞，但過大回影響建筑物的正常使用。筑物的正常使用。 不均勻沉降：沿碼頭橫斷面方向，如何解決？不均勻沉降：沿碼頭橫斷面方向，如何解決？ 沿碼頭長度方向，破壞性較大，如何解決？沿碼頭長度方向，破壞性較大，如何解決？ 碼頭長度方向上的沉降量應(yīng)分段計(jì)算，具體見碼頭長度方向上的沉降量應(yīng)分段計(jì)算，具體見土力土力學(xué)學(xué)，港口工程地基規(guī)范港口工程地基規(guī)范等。等。 規(guī)范規(guī)定：方塊、護(hù)壁碼頭，沉降量應(yīng)規(guī)范規(guī)定：方塊、護(hù)壁碼頭，沉降量應(yīng)1520cm1520cm；沉；沉箱碼頭箱碼頭2025cm2025cm。 、碼頭結(jié)構(gòu)頂面及其后一定范、碼頭結(jié)構(gòu)頂

17、面及其后一定范圍的地面突然下沉，且下沉量超圍的地面突然下沉，且下沉量超過計(jì)算地基沉降量。過計(jì)算地基沉降量。 、在碼頭后方一定距離的地面、在碼頭后方一定距離的地面出現(xiàn)裂縫和斷裂，且這個(gè)地點(diǎn)比出現(xiàn)裂縫和斷裂，且這個(gè)地點(diǎn)比墻后主動(dòng)破裂面的出坡點(diǎn)要遠(yuǎn)。墻后主動(dòng)破裂面的出坡點(diǎn)要遠(yuǎn)。 、碼頭結(jié)構(gòu)后傾，底部突出碼、碼頭結(jié)構(gòu)后傾，底部突出碼頭線很多，但前沿線基本無多大頭線很多，但前沿線基本無多大變化或稍后移。變化或稍后移。 、碼頭前面水底泥面有明顯的、碼頭前面水底泥面有明顯的隆起。隆起。 、圓弧滑動(dòng)法：圓弧滑動(dòng)法： 式中：式中：MsdMsd，MrkMrk分別為作用于危險(xiǎn)滑弧面上的滑動(dòng)力分別為作用于危險(xiǎn)滑弧面上

18、的滑動(dòng)力矩設(shè)計(jì)值和抗滑力矩的標(biāo)準(zhǔn)值，具體見矩設(shè)計(jì)值和抗滑力矩的標(biāo)準(zhǔn)值，具體見港口工程地港口工程地基規(guī)范基規(guī)范，rdrd為抗力分項(xiàng)系數(shù)為抗力分項(xiàng)系數(shù) 、當(dāng)?shù)鼗鶞\層有軟弱夾層和傾斜巖石情況，宜采用、當(dāng)?shù)鼗鶞\層有軟弱夾層和傾斜巖石情況，宜采用非圓弧滑動(dòng)面計(jì)算。見非圓弧滑動(dòng)面計(jì)算。見地基規(guī)范地基規(guī)范附錄附錄G G rkdsdMrM1、方塊碼頭、方塊碼頭 、按斷面形式分、按斷面形式分1 1、階梯形：、階梯形：斷面和底寬較大，材料用斷面和底寬較大，材料用量較多，橫斷面方向整體性差，且地量較多，橫斷面方向整體性差，且地基應(yīng)力不均勻。基應(yīng)力不均勻。2 2、衡重式：、衡重式：土壓力減小，重心靠后，土壓力減小，重

19、心靠后，基底應(yīng)力分布均勻，橫斷面方向整體基底應(yīng)力分布均勻，橫斷面方向整體性好，但結(jié)構(gòu)重心靠上，抗震性能差，性好，但結(jié)構(gòu)重心靠上，抗震性能差，且衡重式斷面在施工重存在后傾穩(wěn)定且衡重式斷面在施工重存在后傾穩(wěn)定問題。問題。3 3、卸荷板式、卸荷板式 1 1、實(shí)心方塊：、實(shí)心方塊：制作方便，耐久性好，制作方便，耐久性好，施工維修簡便，但砼或石料用量大，若施工維修簡便，但砼或石料用量大，若起重設(shè)備能力足夠，地基承載力好，材起重設(shè)備能力足夠，地基承載力好，材料供應(yīng)充足，宜選用這種型式。料供應(yīng)充足，宜選用這種型式。 2 2、空心方塊：、空心方塊：有底空心：外形尺寸有底空心：外形尺寸大，抗傾能力大（填料全部參

20、加抗傾），大，抗傾能力大（填料全部參加抗傾），基底應(yīng)力較小，但易斷裂。無底空心：基底應(yīng)力較小，但易斷裂。無底空心：抗傾能力小，基底的局部應(yīng)力集中，僅抗傾能力小，基底的局部應(yīng)力集中，僅用于小碼頭。用于小碼頭。 3 3、異型方塊：、異型方塊：結(jié)構(gòu)輕型，材料較省，結(jié)構(gòu)輕型，材料較省，土壓力較?。涨粌?nèi)不完全填滿石料），土壓力較小（空腔內(nèi)不完全填滿石料），造價(jià)低，但施工中穩(wěn)定性差，基底局部造價(jià)低，但施工中穩(wěn)定性差，基底局部應(yīng)力集中，一般用于小碼頭。應(yīng)力集中，一般用于小碼頭。 、塊體形狀：、塊體形狀： 實(shí)心塊體：直角六面體；實(shí)心塊體：直角六面體； 空心塊體：空心塊體： 工字，雙工字，工字，雙工字， 多工

21、字，日字，多工字，日字， 口字，口字，T T形，形， 雙雙T T形等。形等。 、塊體的尺寸：、塊體的尺寸： 原則上越大越好，但應(yīng)考慮預(yù)制和原則上越大越好，但應(yīng)考慮預(yù)制和起重設(shè)備的能力以及碼頭的分段長起重設(shè)備的能力以及碼頭的分段長度。度。 1 1、實(shí)心方塊：、實(shí)心方塊： 、尺寸：長邊、尺寸：長邊/ /高度高度33，短邊，短邊/ /高度高度11，（且短邊，（且短邊0.8m0.8m） 、錯(cuò)縫間距：橫斷面上錯(cuò)縫間距、錯(cuò)縫間距：橫斷面上錯(cuò)縫間距1/21/2塊體高度（或塊體高度（或0.8m0.8m），縱），縱向錯(cuò)縫間距向錯(cuò)縫間距1/31/3塊體高度（或塊體高度（或0.5m0.5m） 、尺寸：、尺寸： 長度

22、長度/ /高度高度= = 式中：式中：C C為塊體順碼頭方向外為塊體順碼頭方向外壁厚度的總和，壁厚度的總和，C=C1+C2C=C1+C2，K K為為系數(shù)，可取系數(shù)，可取0.90.9，B B為塊體外形為塊體外形寬度。寬度。 、厚度：、厚度： 砼立壁砼立壁40cm40cm，鋼筋砼立壁，鋼筋砼立壁20cm20cm，鋼筋砼底板，鋼筋砼底板25cm25cm（有底情況）（有底情況）2 2、空心方塊（多層時(shí)，宜采用通縫砌筑）、空心方塊（多層時(shí)，宜采用通縫砌筑）KBchl 33 3、卸荷板、卸荷板 卸荷板一般采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)，其型式有卸荷板一般采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)，其型式有懸臂式、錨固式和簡支式。懸臂式、錨固式和簡支

23、式。懸臂式最為常用，其懸臂長度和厚度應(yīng)懸臂式最為常用，其懸臂長度和厚度應(yīng)通過后傾穩(wěn)定性和強(qiáng)度計(jì)算確定，一般通過后傾穩(wěn)定性和強(qiáng)度計(jì)算確定，一般懸臂長懸臂長1.51.53.0m3.0m，厚度，厚度0.80.81.2m1.2m。為防止后傾，懸臂不能太長，應(yīng)滿足控為防止后傾，懸臂不能太長，應(yīng)滿足控制條件：懸臂長制條件：懸臂長/ /墻身頂寬墻身頂寬0.50.5。懸臂長度懸臂長度/ /厚度厚度1.51.5，一般可采用素砼，一般可采用素砼，此時(shí)厚度此時(shí)厚度1 11.2m1.2m；懸臂長度；懸臂長度/ /厚度厚度1.51.5，應(yīng)采用鋼筋砼，此時(shí)厚度，應(yīng)采用鋼筋砼，此時(shí)厚度0.80.81.0m1.0m。 俯斜墻

24、背，卸荷板，設(shè)置拋石棱俯斜墻背，卸荷板，設(shè)置拋石棱體。體。 以以A A點(diǎn)為支承點(diǎn)，按下式驗(yàn)算：點(diǎn)為支承點(diǎn)，按下式驗(yàn)算： 式中：式中：M0M0為為A A點(diǎn)右側(cè)的卸荷板以上點(diǎn)右側(cè)的卸荷板以上的結(jié)構(gòu)自重荷其上的均載自重力的結(jié)構(gòu)自重荷其上的均載自重力產(chǎn)生的傾覆力矩；產(chǎn)生的傾覆力矩；MGMG為為A A點(diǎn)左側(cè)的點(diǎn)左側(cè)的卸荷板以上的結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的穩(wěn)卸荷板以上的結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的穩(wěn)定力矩。定力矩。 GGdMrrMr100 卸荷板的懸臂必須有足夠的承載卸荷板的懸臂必須有足夠的承載能力和抗裂能力，按懸臂板驗(yàn)算能力和抗裂能力，按懸臂板驗(yàn)算承載力和裂縫寬度。注意計(jì)算時(shí)承載力和裂縫寬度。注意計(jì)算時(shí)應(yīng)將支撐點(diǎn)后移應(yīng)將支撐點(diǎn)后

25、移202030cm30cm，至，至AA（考慮預(yù)制荷安裝誤差及下面塊（考慮預(yù)制荷安裝誤差及下面塊體棱角的塑性變形荷損壞）。體棱角的塑性變形荷損壞）。 1 1、抗傾：、抗傾：對無底空心方塊碼頭，由于空心塊體的填料對無底空心方塊碼頭，由于空心塊體的填料與塊體壁之間的摩擦力存在，填料有一部分重量直接與塊體壁之間的摩擦力存在，填料有一部分重量直接作用到基床上，而另一部分則是通過塊體壁傳到基床作用到基床上，而另一部分則是通過塊體壁傳到基床上（同儲(chǔ)倉壓力）。因此，在計(jì)算抗傾穩(wěn)定性時(shí)，應(yīng)上（同儲(chǔ)倉壓力）。因此，在計(jì)算抗傾穩(wěn)定性時(shí)，應(yīng)將前者扣除，即將填料起抗傾作用的豎向力標(biāo)準(zhǔn)值按將前者扣除，即將填料起抗傾作用的

26、豎向力標(biāo)準(zhǔn)值按下式扣除：下式扣除： GR=W0-ARZGR=W0-ARZ，然后換算成單寬值。，然后換算成單寬值。 式中：式中：GRGR為腔內(nèi)起抗傾作用的填料重力標(biāo)準(zhǔn)值；為腔內(nèi)起抗傾作用的填料重力標(biāo)準(zhǔn)值；W0W0為為腔內(nèi)填料自重力標(biāo)準(zhǔn)值；腔內(nèi)填料自重力標(biāo)準(zhǔn)值；ZZ為直接作用在基床上的填為直接作用在基床上的填料接觸應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值，按儲(chǔ)倉壓力計(jì)算；料接觸應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值，按儲(chǔ)倉壓力計(jì)算；ARAR為填料與基為填料與基床直接接觸面積。床直接接觸面積。 、沉箱碼頭、沉箱碼頭 、矩形沉箱、矩形沉箱 制作簡單，浮游穩(wěn)定性好，制作簡單，浮游穩(wěn)定性好，施工經(jīng)驗(yàn)豐富，多用于岸施工經(jīng)驗(yàn)豐富，多用于岸壁式碼頭。壁式碼頭。 1 1

27、、對稱式：最常用；、對稱式：最常用； 2 2、非對稱式：節(jié)省鋼筋砼，、非對稱式：節(jié)省鋼筋砼，但制作麻煩，浮游穩(wěn)定性但制作麻煩，浮游穩(wěn)定性差。差。 3 3、透空式：對無掩護(hù)的港、透空式：對無掩護(hù)的港口，消能效果較好?？冢苄Ч^好。 、圓形沉箱、圓形沉箱 1 1、受力條件好，浮游時(shí)產(chǎn)生、受力條件好，浮游時(shí)產(chǎn)生徑向水壓力，壁內(nèi)產(chǎn)生壓應(yīng)徑向水壓力，壁內(nèi)產(chǎn)生壓應(yīng)力，使用時(shí)產(chǎn)生徑向側(cè)壓力，力，使用時(shí)產(chǎn)生徑向側(cè)壓力，壁內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)力。壁內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)力。 2 2、按構(gòu)造配筋，用鋼量少、按構(gòu)造配筋，用鋼量少（填料側(cè)壓力按儲(chǔ)倉壓力計(jì)（填料側(cè)壓力按儲(chǔ)倉壓力計(jì)算，數(shù)值不大，往往不起控算，數(shù)值不大，往往不起控制作用）制

28、作用） 3 3、腔體內(nèi)不設(shè)隔板，砼用量、腔體內(nèi)不設(shè)隔板，砼用量減少，重量減小，且空間大，減少，重量減小，且空間大，施工方便。施工方便。 4 4、環(huán)形箱壁對水流的阻力小。、環(huán)形箱壁對水流的阻力小。 1 1、長度或直徑：應(yīng)根據(jù)施工設(shè)備能力，施工要求的最小、長度或直徑：應(yīng)根據(jù)施工設(shè)備能力，施工要求的最小尺寸及碼頭變形縫間距確定。尺寸及碼頭變形縫間距確定。 我國船廠生產(chǎn)的一般在我國船廠生產(chǎn)的一般在10101212121214m14m，約，約600600800t800t，國內(nèi)最大大國內(nèi)最大大2000t2000t，世界上最大沉箱為我國為馬爾太設(shè)計(jì)，世界上最大沉箱為我國為馬爾太設(shè)計(jì)并利用馬爾太船塢生產(chǎn)的沉箱

29、，并利用馬爾太船塢生產(chǎn)的沉箱，l lb bh=26h=26262621.5m21.5m，約約6400t6400t。 2 2、寬度：沉箱的底寬應(yīng)根據(jù)建筑物的穩(wěn)定性和地基承、寬度：沉箱的底寬應(yīng)根據(jù)建筑物的穩(wěn)定性和地基承載力確定，同時(shí)也要滿足浮運(yùn)吃水，干舷高度和浮游穩(wěn)載力確定，同時(shí)也要滿足浮運(yùn)吃水，干舷高度和浮游穩(wěn)定性的要求，若不滿足，應(yīng)盡量從施工上采取措施，如定性的要求，若不滿足，應(yīng)盡量從施工上采取措施，如用起重船或浮筒吊護(hù)，不得已才考慮增大寬度。用起重船或浮筒吊護(hù)，不得已才考慮增大寬度。 3 3、高度：頂部高程宜適當(dāng)放低，但不得低于現(xiàn)澆胸墻的、高度：頂部高程宜適當(dāng)放低，但不得低于現(xiàn)澆胸墻的施工水

30、位，構(gòu)造上沉箱要伸入胸墻施工水位，構(gòu)造上沉箱要伸入胸墻303050cm50cm，以保證整，以保證整體。體。 沉箱的外壁和底板的厚度應(yīng)由計(jì)算確定，但壁厚沉箱的外壁和底板的厚度應(yīng)由計(jì)算確定，但壁厚25cm25cm，一般取一般取303035cm35cm，底板厚度，底板厚度壁厚，一般取壁厚，一般取353540cm40cm。 作用：增大沉箱剛度，減小立板、底板的計(jì)算跨度，從作用：增大沉箱剛度，減小立板、底板的計(jì)算跨度，從而減小內(nèi)力。而減小內(nèi)力。 隔墻間距：隔墻間距：3 35m5m，隔墻頂應(yīng)比外壁低，隔墻頂應(yīng)比外壁低101020cm20cm，便于，便于封艙板或搭設(shè)工作平臺(tái)，隔墻上可以挖孔，以減小材料封艙板

31、或搭設(shè)工作平臺(tái)，隔墻上可以挖孔，以減小材料用量。用量。 應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐牟牧?，選用量大，便宜，易密實(shí)和易填充應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐牟牧?，選用量大，便宜，易密實(shí)和易填充的填料，如：砂、塊石、卵石、開山土等。的填料，如：砂、塊石、卵石、開山土等。 1 1、平接：當(dāng)墻后設(shè)置拋石棱體或全、平接：當(dāng)墻后設(shè)置拋石棱體或全部采用塊石回填時(shí)。部采用塊石回填時(shí)。 2 2、空腔對接：當(dāng)墻后不設(shè)拋石棱體、空腔對接：當(dāng)墻后不設(shè)拋石棱體而全部采用砂或開山土回填時(shí)，腔而全部采用砂或開山土回填時(shí)，腔內(nèi)設(shè)置倒濾層，平均縫寬內(nèi)設(shè)置倒濾層，平均縫寬5cm5cm。 注意：沉箱接縫的底面防漏。注意：沉箱接縫的底面防漏。 1 1、每隔一箱格在前后壁

32、設(shè)置一個(gè)灌、每隔一箱格在前后壁設(shè)置一個(gè)灌水孔，不設(shè)灌水孔的箱格，應(yīng)在隔水孔，不設(shè)灌水孔的箱格，應(yīng)在隔墻上設(shè)置通水孔。墻上設(shè)置通水孔。 2 2、為了便于沉箱沉放時(shí)的定位，應(yīng)、為了便于沉箱沉放時(shí)的定位，應(yīng)在箱頂?shù)乃膫€(gè)角上埋置拉環(huán)。在箱頂?shù)乃膫€(gè)角上埋置拉環(huán)。 1 1、作用、作用： 沉箱外壁計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮下列作用，其分項(xiàng)系數(shù)見表沉箱外壁計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮下列作用，其分項(xiàng)系數(shù)見表2-2-3-73-7 、吊運(yùn)下水時(shí)可能承受的外力、吊運(yùn)下水時(shí)可能承受的外力 、沉箱用絞車控制在滑道上下水、沉箱用絞車控制在滑道上下水或塢內(nèi)漂浮時(shí)的水壓力，只考慮靜或塢內(nèi)漂浮時(shí)的水壓力，只考慮靜水壓力。水壓力。 、密封艙頂?shù)木匦纬料湓诨?/p>

33、上、密封艙頂?shù)木匦纬料湓诨郎献杂闪锓艜r(shí)承受的水壓力，假定水自由溜放時(shí)承受的水壓力，假定水面于箱頂齊平，靜水壓力面于箱頂齊平，靜水壓力+ +動(dòng)水壓力，動(dòng)水壓力，PD=0.84V2.PD=0.84V2. 、沉箱浮運(yùn)時(shí)的水壓力和波壓力、沉箱浮運(yùn)時(shí)的水壓力和波壓力 波高波高1.0m1.0m1.0m，靜水壓力，靜水壓力+ +波壓力（沉箱前波壓力（沉箱前無條件產(chǎn)生立波，計(jì)算時(shí)可按立波無條件產(chǎn)生立波，計(jì)算時(shí)可按立波波壓力公式計(jì)算，但取浮運(yùn)時(shí)行進(jìn)波壓力公式計(jì)算，但取浮運(yùn)時(shí)行進(jìn)波波高的一半計(jì)算波波高的一半計(jì)算) ) 、沉箱沉放時(shí)的水壓力、沉箱沉放時(shí)的水壓力 沉箱在基床上的沉放，一半采沉箱在基床上的沉放，一半采

34、用向箱內(nèi)灌水并利用潮位降落用向箱內(nèi)灌水并利用潮位降落的方法，在沉箱與基床頂面相的方法，在沉箱與基床頂面相接觸的瞬間，箱壁所受到的水接觸的瞬間，箱壁所受到的水壓力最大。壓力最大。 、對箱格有抽水要求時(shí)的水、對箱格有抽水要求時(shí)的水壓力。壓力。 、使用期的箱內(nèi)填料側(cè)壓力，、使用期的箱內(nèi)填料側(cè)壓力，波浪力和冰荷載。波浪力和冰荷載。 、底板以上、底板以上1.5l1.5l區(qū)段，按三邊固定一邊簡支板計(jì)算。區(qū)段，按三邊固定一邊簡支板計(jì)算。 、1.5l1.5l以上區(qū)段，多于兩跨，按兩端固定的連續(xù)板；以上區(qū)段，多于兩跨，按兩端固定的連續(xù)板；等于或少于兩跨，按框架或兩端固定的單跨板計(jì)算等于或少于兩跨，按框架或兩端固

35、定的單跨板計(jì)算 1 1、作用：（、作用：（分項(xiàng)系數(shù)見表分項(xiàng)系數(shù)見表2-3-72-3-7） 、基床反力，底板自重力，箱格內(nèi)填料垂直壓、基床反力，底板自重力，箱格內(nèi)填料垂直壓力力 、浮托力（對無掩護(hù)的海港應(yīng)考慮波浪的浮托、浮托力（對無掩護(hù)的海港應(yīng)考慮波浪的浮托力）力） 2 2、計(jì)算圖式、計(jì)算圖式 底板按四邊固定板計(jì)算，外趾按懸臂板計(jì)算。底板按四邊固定板計(jì)算，外趾按懸臂板計(jì)算。 隔墻與外壁的連接按軸心受拉構(gòu)件計(jì)算，一般不隔墻與外壁的連接按軸心受拉構(gòu)件計(jì)算，一般不進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，按構(gòu)造配筋。注意施工時(shí)，相鄰進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，按構(gòu)造配筋。注意施工時(shí)，相鄰箱格應(yīng)同步回填，箱格應(yīng)同步回填，1m0m=-a0，重心在

36、定傾中心下方，重力產(chǎn)生穩(wěn)定力矩，重心在定傾中心下方，重力產(chǎn)生穩(wěn)定力矩，穩(wěn)定平衡。穩(wěn)定平衡。 m=-a=0m=-a=0，重心與定傾中心重合，重心與定傾中心重合， m=-a0m=-aB/3B/3，基底應(yīng)力趨于均勻。，基底應(yīng)力趨于均勻。 1 1、高度：由碼頭水深和胸墻的底標(biāo)高確定，且不低于、高度：由碼頭水深和胸墻的底標(biāo)高確定，且不低于胸墻的施工水位，護(hù)壁頂端宜嵌入胸墻胸墻的施工水位，護(hù)壁頂端宜嵌入胸墻10cm10cm。 2 2、寬度：由結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和地基承載能力確定、寬度：由結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和地基承載能力確定 但構(gòu)造上應(yīng)滿足：前趾長但構(gòu)造上應(yīng)滿足：前趾長1m1m；翹尾長；翹尾長底寬底寬/4/4；翹；翹尾角度

37、尾角度。 3 3、長度：預(yù)制安裝時(shí)，取決于起重能力，但、長度：預(yù)制安裝時(shí)，取決于起重能力，但H/3H/3；干地現(xiàn)澆時(shí)，取變形縫間距。干地現(xiàn)澆時(shí)，取變形縫間距。 4 4、外形輪廓的要求、外形輪廓的要求 肋板的材料用量在整個(gè)護(hù)壁結(jié)構(gòu)中占很大比重，肋板肋板的材料用量在整個(gè)護(hù)壁結(jié)構(gòu)中占很大比重，肋板間距與肋板數(shù)量有關(guān)，須經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較加以確定，間距與肋板數(shù)量有關(guān)，須經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較加以確定，一般：一般： 對現(xiàn)澆多肋護(hù)壁：對現(xiàn)澆多肋護(hù)壁：1/21/21/31/3墻高或墻高或2 23.5m3.5m。 對預(yù)制護(hù)壁：預(yù)制件長對預(yù)制護(hù)壁：預(yù)制件長4m14mD14m時(shí)，壁厚應(yīng)適當(dāng)加厚。時(shí)，壁厚應(yīng)適當(dāng)加厚。 4

38、4、其它、其它 、應(yīng)根據(jù)碼頭穩(wěn)定和減小基床應(yīng)力的需要設(shè)內(nèi)趾和外、應(yīng)根據(jù)碼頭穩(wěn)定和減小基床應(yīng)力的需要設(shè)內(nèi)趾和外趾（內(nèi)趾采用圓環(huán)形，外趾采用折線形），長度趾（內(nèi)趾采用圓環(huán)形，外趾采用折線形），長度0.50.51.0m1.0m，且兩者不宜相差過大。，且兩者不宜相差過大。 、圓筒直接承受船舶荷載或圓筒頂設(shè)置軌道梁支撐柱、圓筒直接承受船舶荷載或圓筒頂設(shè)置軌道梁支撐柱時(shí)，應(yīng)將圓筒上部的壁適當(dāng)加厚，形成加強(qiáng)圈梁。時(shí)，應(yīng)將圓筒上部的壁適當(dāng)加厚，形成加強(qiáng)圈梁。、接縫構(gòu)造、接縫構(gòu)造1 1、墻后用塊石回填：采用預(yù)制的砼（鋼筋砼）梯形條堵縫，或、墻后用塊石回填：采用預(yù)制的砼（鋼筋砼）梯形條堵縫，或打鋼管樁；打鋼管樁；2 2、墻后回填細(xì)顆粒填料時(shí)：采用水下澆注砼堵縫或采用空腔對、墻后回填細(xì)顆粒填料時(shí)：采用水下澆注砼堵縫或采用空腔對接，并在腔內(nèi)