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1、港口堆场的设计与研究大连理工大学硕士学位论文港口堆场的设计与研究姓名:张建新申请学位级别:硕士专业:结构工程指导教师:王清湘;王诺20030301大连理工大学硕士学位论文要摘港口是国民经济的重要基础设施,是一个国家对外进行国际贸易,有效地参与世界经济大循环的重要通道。随着港口的发展,尤其是新兴物流行业在我国乃至全世界范围内的迅猛发展,堆场在港口的发展中占有的地位亦同趋重要。本文结合我国现行的交通部行业标准的设计觑范,分别从港口堆场、道路设计规范以及道路桥梁的设计规范入手,并结合港的实际情况,对港口堆场的陆域形成、地基处理以及铺面的设计进
2、行了深入的研究。本文着重研究了堆场设计的技术可行性、结构的安全性、耐久性以及经济合理性,进行结构选材及设计。以黄海港庄河港工程作为工程实例,使得本论文对港堆场的设计研究具有更高的实际意义。关键词:港口堆场设计研究大连理工人学硕士学位论文?????????●????????????????????????????????????????????一一,.,./,,,,,.’,.,,:大连理工大学硕士学位论文论绪第一章言§.引随着我国融入全球经济体系中的发展趋势,而世界贸易的%以上是通过海运完成的,因此港口就成为了国际海陆间物流通道的重要枢纽
3、和结点,同时也是国际贸易的服务中心和综合物流配送中心。港口堆场的设置在于改善码头地表的状况,以满足各种载运工具的行驶要求、服务要求舒适性、经济性、安全性等,并保证港口作业的要求。因此,如何合理地布置堆场的大小及位置、选择地基处理方案,采用简单易行的施工方法,以及合理选择、开采和使用堆场铺面材料,开发新技术以充分利用当地资源是结构工程师应予关注和探讨研究的重要问题。港口道路、堆场的设计,应根据港区道路、堆场的类别、使用要求、荷载情况、陆域形成、材料供应、施工能力、养护条件和自然条件等,并结合实践经验,通过技术经济综合比较进行。在堆场铺面结
4、构的设计方法上,铺筑在港口堆场及道路上的铺面同城市道路、机场飞行区等铺面在材料、结构组成、施工工艺、养护改建等方面都是相同的,而在设计方法上的差别是作用荷载特性和使用要求方面有所差异。本文着重以庄河港工程实例探讨港口道路、堆场的基本设计理论和方法,并尽可能融入这一领域内的新技术、新理论和新进展。§.国内外港口堆场研究发展的现状多年来,我国港口道路与堆场的建设均参照公路或厂矿道路规范进行设计大连理工大学硕士学位论文和施工。近年来,我国港口建设得到迅速发展,港口装卸机械类型也日趋大型化,公路与厂矿道路规范己不能适应港口道路和堆场建设的需要,
5、而港口道路、堆场铺面设计与施工规范以公路及其相关规范为基础,利用公路规范基本理论、材料参数、结构基本组合、构造等方面的研究成果,并针对港区流动机械作业对道路、堆场使用要求和荷载、地基特点制定的。规范明确了港口道路、堆场的设计要求,给出了适于港口道路、堆场应用的计算方法、施工方法和施工质量控制标准等。大多数港口的堆场及道路需要首先在形成的陆域上进行地基处理后,才能在形成的陆域上进行堆场及道路的铺面设计。因此,地基处理的方法在港口堆场的设计中也占有举足轻重的地位。强夯法处理地基由法国技术公司在年首创,这种方法是使用吊升设备将很重的锤起吊到较
6、大高度后,使其自由落下,产生巨大的冲击能量作用于地基,给地基以冲击和振动,从而在一定范围内使地基的强度提高,压缩性降低,改善了地基的受力性能。强夯法经过几十年的发展,它以适用于加固从砾石到粘性土的各类地基土。在我国常用来处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土、粘性土、杂填土、素填土、湿陷性黄土等各类地基。它不仅能提高地基的承载力,降低其压缩性,同时,还能改善地基的抗振动液化的能力、消除湿陷性黄土的的湿陷性。为处理软土地基,还发展了预设的袋装砂井,或纸板排水的强夯法、夯扩桩加填扎强夯法、强夯填渣挤淤法、碎石桩强夯法等。利用振冲置换法进行软弱地基
7、的处理是在六十年代初,联邦德国和英国相继把原先只适用于挤密砂体的振冲技术用来处理粘性土地基。我国应用振冲置换法始于年,首次应用的工程是南京船舶修造厂船体车间软土地基加固。目前,振冲置换法在建筑行业中得到了较广泛的应用,但应用于港口工程中还属于起步阶段,尤其需要大量的工程实例来对振冲嚣换法进行研究和探讨。振冲置换法适用土质主要是粘性土,有时还可用来处理粉煤灰。在砂土中大连理工大学硕士学位论文也可制造碎石桩,但此时挤密的作用的重要性远大于置换作用。碎石桩复合地基的主要用途是提高地基承载力,减少地基沉降量和差异沉降量。碎石桩还可用来提高土坡的
8、抗滑稳定性,或者提高土体的抗剪强度。振冲置换加固设计目前还处在半理论半经验状态,这是由于一些计算方法,如复合地基容许承载力计算方法、最终沉降量计算方法等都还不够成熟,某些没计参数也只能凭经验选取。因此,对重
