土木工程概論市公開課一等獎省賽課獲獎?wù)n件

第7章土木工程概論第1頁7.1港口分類原是土木工程一個分支，伴隨港口科學(xué)技術(shù)發(fā)展，已成為相對獨(dú)立學(xué)科，但仍和土木工程有親密關(guān)系。港口工程是興建港口所需工程設(shè)施總稱，而港口是供船舶安全進(jìn)出和停泊運(yùn)輸樞紐。港口主要包含以下幾個方面內(nèi)容：是含有水陸聯(lián)運(yùn)設(shè)備和條件，有一定面積水域和陸域；是供船舶出入和停泊、旅客及貨物集散并交換運(yùn)輸方式場地；為船舶提供安全停靠和進(jìn)行作業(yè)設(shè)施，并為船舶提供補(bǔ)給、修理等技術(shù)服務(wù)和生活服務(wù)。7.1.1港口工程介紹

土木工程概論第2頁港口分類港灣：天然掩護(hù)自然港灣，可供船只停泊或暫時避風(fēng)地方。避風(fēng)港：船舶在航行途中，或海上作業(yè)過程中躲避風(fēng)浪港口。海港：在自然地理條件和水文氣象方面含有海洋性質(zhì)港口。分為海岸港和河口港。海岸港位于有掩護(hù)或平直海岸上。河口港位于入海河流河口段，或河流下游潮區(qū)界內(nèi)。土木工程概論第3頁河港：位于河流沿岸，且有河流水文特征港口。如武漢港、南京港、重慶港。重慶朝天門碼頭武漢港土木工程概論第4頁水庫港：建于大型水庫沿岸港口。湖港：湖泊沿岸或江河入湖口處港口。商港－上海港商港：以普通商船和客貨運(yùn)輸為服務(wù)對象港口。土木工程概論第5頁工業(yè)港：臨近江、河、湖、海大型工礦企業(yè)直接運(yùn)輸原材料及輸出制成品而設(shè)置港口。散貨港：專門裝卸大宗礦石、煤炭、糧食河砂石料等散貨港口。深圳蛇口工業(yè)港土木工程概論第6頁油港：專門裝卸原油或成品油港口。漁港：為漁船停泊、魚貨裝卸、保鮮、冷藏加工、修補(bǔ)漁網(wǎng)和漁船生產(chǎn)及生活物質(zhì)補(bǔ)給港口。軍港：供艦艇停泊并取得補(bǔ)給港口。沙特阿拉伯石油碼頭土木工程概論第7頁港口組成水域陸域進(jìn)港航道防波堤港內(nèi)錨地港內(nèi)錨地大連港7.2港口規(guī)劃與布置土木工程概論第8頁港口組成港口水域(航行、運(yùn)轉(zhuǎn)、錨泊和停泊裝卸)水域包含進(jìn)港航道、港地、錨地、防波堤等(分為港外水域和港內(nèi)水域)港口陸域(供旅客集散、貨物裝卸、貨物堆存和轉(zhuǎn)載之用)陸域包含碼頭、港口倉庫及貨場、鐵路及道路、裝卸及運(yùn)輸機(jī)械、港口輔助生產(chǎn)議備適當(dāng)深度和面積，水流平緩，水面穩(wěn)定要求有適當(dāng)高程，岸線長度和縱深土木工程概論第9頁港口規(guī)模、泊位數(shù)目、庫場面積、裝卸設(shè)備數(shù)量以及疏運(yùn)設(shè)施等皆以吞吐量為依據(jù)進(jìn)行設(shè)計。遠(yuǎn)景貨物吞吐量。船舶性能、尺度及今后發(fā)展趨勢也是港口規(guī)劃設(shè)計主要依據(jù)。選址：優(yōu)良港址不論從各個方面考慮都應(yīng)有其本身優(yōu)勢。港口規(guī)劃土木工程概論第10頁港址選擇有遼闊經(jīng)濟(jì)腹地，以確保有足夠資源；與腹地有方便交通運(yùn)輸聯(lián)絡(luò)；與城市發(fā)展相協(xié)調(diào)；有發(fā)展余地，滿足30-50年港口發(fā)展要求；滿足船舶航行與停泊要求；有足夠岸線長度和陸域面積；能滿足船艦調(diào)動快速性；對附近水域、陸地及自然景觀不產(chǎn)生不利影響；盡可能利用荒地，少占良田。土木工程概論第11頁連云港利用島嶼掩護(hù)降低了防波堤建設(shè)工程量。連云港因?yàn)閸u嶼防波作用，港口不用建設(shè)防波堤。土木工程概論第12頁利用海灣天然地形，在深水填筑陸地，修建港口。天津港土木工程概論第13頁港口布置遵照標(biāo)準(zhǔn)：統(tǒng)籌安排、合理布局、遠(yuǎn)近結(jié)合和分期建設(shè)。布置方案是規(guī)劃階段最主要工作之一，港口布置基本類型：自然地形布置（天然港）、挖入內(nèi)陸和填筑式。港口布置土木工程概論第14頁碼頭是提供船舶系靠、裝卸貨物或上下旅客建筑物總稱，它是港口中主要水工建筑物之一。碼頭布置形式：順岸式、突堤式和挖入式。碼頭布置7.3碼頭建筑土木工程概論第15頁順岸式優(yōu)點(diǎn)：陸域?qū)挸?、疏運(yùn)交通方便、工程量小。順岸式－重慶朝天門碼頭碼頭布置土木工程概論第16頁凸堤式優(yōu)點(diǎn)：一定水域建設(shè)較多泊位。缺點(diǎn)：凸堤寬度有限，每泊位平均庫場面積較小，作業(yè)不方便。碼頭布置突堤式碼頭（寧波港）土木工程概論第17頁挖入式優(yōu)點(diǎn)：滿足當(dāng)代碼頭要求有較大陸域縱深（集裝箱碼頭縱深達(dá)350～400m）和庫場面積。新建碼頭縱深有加寬趨勢，天津新港東突堤平均寬度達(dá)650m。碼頭布置挖入式－加拿大港口土木工程概論第18頁伴隨船舶大型化和高效率裝卸設(shè)備發(fā)展，外海開敞式碼頭逐步被推廣。開敞式－天津港集裝箱碼頭土木工程概論第19頁

按前沿斷面分類直立式：水位改變不大，海港，河口港。斜坡式：水位改變大，河上、中游，水庫港。碼頭形式土木工程概論第20頁半直立式：高水位期長、枯水期短，水庫港。半斜坡式：洪水期短，枯水期長山區(qū)河流。多級式：水位差大，洪水期不長上游河流。碼頭形式土木工程概論第21頁

按結(jié)構(gòu)形式分類重力式：地基很好碼頭板樁式：墻高不大碼頭（小于10m）碼頭形式重力式碼頭板樁式碼頭土木工程概論第22頁高樁式：軟土地基混合式：高樁和板樁配合，板樁和基礎(chǔ)板配合等形式。碼頭形式高樁碼頭土木工程概論第23頁

還可分為岸壁式和透空式兩大類。岸壁式后面有回填土，受土壓力作用。透空式建筑在穩(wěn)定岸坡上，普通沒有擋土部分，或有獨(dú)立擋土部分。碼頭形式透空式碼頭岸壁式碼頭土木工程概論第24頁防波堤防波堤普通位于港口水域外圍，用以抵抗風(fēng)浪、阻止波浪和漂砂進(jìn)入港內(nèi)、確保港內(nèi)有平穩(wěn)水面水工建筑物。另外，防波堤還可起到預(yù)防港池淤積、波浪沖蝕岸線及防冰、防凍作用。防波堤形式比較多樣，結(jié)構(gòu)形式選擇主要取決于水深、潮差、波浪、地質(zhì)等自然條件及材料起源、使用要求和施工條件等，經(jīng)方案比較決定。

土木工程概論第25頁防波堤通?？砂雌矫嫘问胶徒Y(jié)構(gòu)形式進(jìn)行分類，按防波堤堤線平面布置形式有單突堤式、雙突堤式、島堤式和混合式。雙突堤－大連港防波堤平面布置土木工程概論第26頁類型有：

斜坡式

直立式

混合式透空式浮式防波堤噴氣消波射水消波理論和試驗(yàn)研究表明，波浪能量大部分集中在水體表層，在表層兩倍和三倍波高水層厚度內(nèi)分別集中了90%和98%波能。由此產(chǎn)生了適應(yīng)波能該分布特點(diǎn)特殊形式防波堤，包含透空式防波堤(透空堤)、浮式防波堤(浮堤)、壓氣式防波堤(噴氣堤)和水力式防波堤(射水堤)等。土木工程概論第27頁采取混凝土、塊石或其它材料做成障礙物形式直接或間接地保護(hù)河岸，并保持適當(dāng)整改線和適當(dāng)水深便于通航一個工程。直接護(hù)岸：

護(hù)坡護(hù)岸墻間接護(hù)岸：

潛堤丁壩直接護(hù)岸是利用護(hù)坡或護(hù)岸墻等形式加固天然岸邊，抵抗侵蝕。利用沿岸建筑丁壩或潛堤，促使岸灘前發(fā)生淤積，已形成穩(wěn)定新岸坡。7.5護(hù)岸建筑土木工程概論第28頁

護(hù)坡護(hù)坡普通是用于加固岸坡。護(hù)坡坡度常較天然岸坡為陡，以節(jié)約工程量，但也可靠近于天然岸坡坡度。

土木工程概論第29頁護(hù)岸墻護(hù)岸墻多用于保護(hù)陡岸，以往常將墻面做成垂直或靠近垂直。當(dāng)波浪沖擊墻面時，激濺很高，下落水體對于墻后填土有很大破壞力。另外，護(hù)坡和護(hù)岸墻混合式護(hù)岸也頗多采取，在坡岸下部做護(hù)坡，在上部建成垂直墻，這么能夠縮減護(hù)坡總面積，對墻腳也有保護(hù)。土木工程概論第30頁潛堤間接護(hù)岸不直接修建護(hù)岸，而是經(jīng)過修造其它構(gòu)筑物消減波浪、改變水流方向、攔截水流，到達(dá)護(hù)岸目標(biāo)，所修建這些構(gòu)筑物就是間接護(hù)岸。常見有潛堤、丁壩等形式。潛堤位置布置在波浪破碎水深以內(nèi)而臨近于破碎水深之處，大致與岸線平行，堤頂高程應(yīng)在平均水位以下，并將堤頂面做成斜坡狀。修筑潛堤作用不但是消減波浪，也是一個主動護(hù)岸辦法。

土木工程概論第31頁丁壩丁壩自岸邊向外伸出，對斜向朝著岸坡行進(jìn)波浪和與岸平行沿岸流都含有妨礙作用，同時也妨礙泥沙沿岸運(yùn)動，使泥沙落淤在丁壩之間，使灘地增高，原有岸地就更為穩(wěn)固。丁壩結(jié)構(gòu)形式很多，有透水、不透水；其橫斷面形式有直立式、斜坡式。土木工程概論第32頁港口、貨場是港口存放系統(tǒng)，其主要作用是加速車船周轉(zhuǎn)，提升港口吞吐能力。倉庫分為：普通倉庫和特種倉庫（筒倉、油