现代土木工程 第10章 港口、海洋与机场工程

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1、第10章港口、海洋与机场工程10.1港口工程原是土木工程的一个分支，随着港口科学技术的发展，已成为相对独立的学科，但仍和土木工程有密切的关系。港口工程是兴建港口所需工程设施的总称，而港口是供船舶安全进出和停泊的运输枢纽。港口主要包括以下几个方面的内容：是具有水陆联运设备和条件的，有一定面积的水域和陆域；是供船舶出入和停泊、旅客及货物集散并交换运输方式的场地；为船舶提供安全停靠和进行作业的设施，并为船舶提供补给、修理等技术服务和生活服务。10.1.1港口工程的简介港口工程分类按所处的位置分：河口港、海岸港、河港。按用途分

2、：有商港、军港、渔港、避风港等。按成因分：有天然港和人工港。按港口水域在寒冷季节是否冻结分：有冻港和不冻港。按潮汐关系、潮差大小、是否修建船闸控制进港分：有闭口港和开口港。按进口货物报关手续分：有报关港和自由港港址的选择有广阔的经济腹地，以保证有足够的资源；与腹地有方便的交通运输联系；与城市发展相协调；有发展余地，满足30-50年的港口发展要求；满足船舶航行与停泊要求；有足够的岸线长度和陆域面积；能满足船舰调动的迅速性；对附近水域、陆地及自然景观不产生不利影响；尽量利用荒地，少占良田。港口的组成港口水域(航行、运转、锚

3、泊和停泊装卸)水域包括进港航道、港地、锚地、防波堤等(分为港外水域和港内水域)港口陆域(供旅客集散、货物装卸、货物堆存和转载之用)陆域包括码头、港口仓库及货场、铁路及道路、装卸及运输机械、港口辅助生产议备适当深度和面积，水流平缓，水面稳定要求有适当的高程，岸线长度和纵深10.1.2港口水工构筑物港口水工构造物：码头、防波堤、护岸、船台、滑道、船坞等。(1)码头按布置顺岸式突堤式挖入式按横断面形式直立式斜坡式半直立式半斜坡式直立式码头适用于水位变化不大的港口，如河岸港和河口港，水位差较小的河港及运河港也适用。斜坡式码头适

4、用于水位变化大的上、中游河港或库港半直立式码头用于高水位较长，而低水位时间较短的水库港等半斜坡式码头用于枯水期较长，而洪水期较短的山区河流。进出港船舶的导航设施（航标、灯塔等）也属于港口水工建筑物的范围。港口水工建筑物的设计，除应满足一般的强度、刚度、稳定性（包括抗地震的稳定性）和沉陷方面的要求外，还应特别注意波浪、水流、泥沙、冰凌等动力因素对港口水工建筑物的作用及环境水（主要是海水）对建筑物的腐蚀作用，并采取相应的防冲、防淤、防渗、抗磨、防腐等措施。按结构形式重力式码头板桩式码头高桩式码头混合式码头工作特点是依靠结构

5、本身填料的自重来保持结构的稳定。其结构坚固耐久，能承受较大的地面荷载，对较大的集中荷载以及码头地面超载和装卸工艺变化适应性强；施工比较简单，维修费用少。重力式码头的结构形式主要决定于墙身结构。按墙身的施工方法，重力式码头结构可分为干地现场浇筑(或砌筑)的结构和水下安装的预制结构。依靠板桩入土部分的侧向土抗力和安设在码头上部的锚结构来维持整体稳定。除特别坚硬或过于软弱的地基外，一般均可采用。板桩式码头结构简单，材料用量少，施工方便，施工速度快，主要构件可在预制厂预制，但结构耐久性不如重力式码头，施工过程中一般不能承受较大

6、波浪作用。通过桩基础将作用在码头上的荷载传给地基。高桩码头一般可做成透空结构，其结构轻、减弱波浪的效果好、沙石料用量省，适用于可以沉桩的各种地基，特别适用于软土地基。高桩码头的缺点是对地面超载和装卸工艺变化的适应性较差，耐久性不如重力式码头和板桩式码头，构件易破坏且难修复。(2)防波堤防波堤一般位于港口水域外围，用以抵御风浪、阻止波浪和漂砂进入港内、保证港内有平稳水面的水工建筑物。此外，防波堤还可起到防止港池淤积、波浪冲蚀岸线及防冰、防冻的作用。防波堤的形式比较多样，结构形式的选择主要取决于水深、潮差、波浪、地质等自然

7、条件及材料来源、使用要求和施工条件等，经方案比较决定。防波堤通常可按平面形式和结构形式进行分类，按防波堤堤线平面布置形式有单突堤式、双突堤式、岛堤式和混合式。类型有：斜坡式直立式混合式透空式浮式防波堤喷气消波射水消波理论和实验研究表明，波浪的能量大部分集中在水体的表层，在表层两倍和三倍波高的水层厚度内分别集中了90%和98%的波能。由此产生了适应波能该分布特点的特殊形式防波堤，包括透空式防波堤(透空堤)、浮式防波堤(浮堤)、压气式防波堤(喷气堤)和水力式防波堤(射水堤)等。①斜坡式防波堤。常用的型式有堆石防波堤和堆石棱

8、体上加混凝土护面块体的防波堤。斜坡式防波堤对地基承载力的要求较低，可就地取材；施工较为简易，不需要大型起重设备，损坏后易于修复。波浪在坡面上破碎，反射较轻微，消波性能较好。一般适用于软土地基。缺点是材料用量大，护面块石或人工块体因重量较小，在波浪作用下易滚落走失，须经常修补。②直立式防波堤。可分为重力式和桩式。重力式一般由墙身、基