6土木工程概论-港口工程

1、土木工程概论土木工程概论 港口工程港口工程授课提纲授课提纲l第一节 港口分类l第二节 港口规划与布置l第三节 码头建筑l第四节 防波堤l第五节 护岸建筑l第六节 港口仓库与货场l第七节 港口工程发展前景p上海长江口整治工程p青岛董家口港口建设规划p烟大渤海铁路轮渡第一节第一节 港口分类港口分类l港口的分类位置海港、河港用途商业港、工业港、渔港、军港和避风港成因天然港、人工港天气冻港、不冻港闭口港和开口港报关港和自由港l建设的基本原则统筹规划、节约用地、环境保护、节约成本、保证质量第二节第二节 港口的规划与布置组成港口的规划与布置组成第二节第二节 港口的规划与布置规划港口的规划与布置规划l规划步

2、骤：选址可研工程可研l规划依据：港口吞吐量预估 船舶的性能、尺度和今后发展趋势 一个港口每年从水运转陆运和从陆运转水运的货物数量总和（以吨计），称为该港的货物吞吐量，它是港口工作的基本指标。在港口锚地进行船舶转载的货物数量（以吨计）应计入港口吞吐量。 第三节第三节 港口的规划与布置规划港口的规划与布置规划l港址选择要素： 腹地 交通 与城市发展协调 发展潜力 船舶停靠和航行要求 足够岸线和陆域 军事 环保l工程可行性研究 现状评价 建设规模 各方案的优劣 环境评价 平面布置 施工三通、征地、材料供应 施工条件和工期 施工队伍 投资估算第二节第二节 港口的规划与布置港口的规划与布置青岛港青岛港第

3、二节第二节 港口的规划与布置港口的规划与布置日照石臼港日照石臼港第二节第二节 港口的规划与布置港口的规划与布置港口布置类型港口布置类型第二节第二节 港口的规划与布置港口的规划与布置港口布置类型港口布置类型第二节第二节 港口的规划与布置港口的规划与布置港口布置类型港口布置类型1 自然地形的布置 可称为天然港；适用于疏浚费用不太高的情况。2 挖入内陆的布置 为合理利用土地提供了可能性；在泥沙质海岸，当有大片不能耕种的土地时，宜采用这种建港型式。3 填筑式的布置 如果港口岸线已充分利用，泊位长度已无法延伸，但仍未能满足增加泊位数的要求时可采用。 第二节第二节 港口的规划与布置港口的规划与布置港口布置

4、类型（青岛港）港口布置类型（青岛港）第三节第三节 码头建筑码头建筑码头平面形式码头平面形式码头码头由由主体结构主体结构和和码头设备码头设备两部分组成。两部分组成。 1.顺岸式。顺岸式。码头的前沿线与自然岸线大体平行，在河港、河口港及部分中小型海港中较为常用。其优点是陆域宽阔、疏运交通布置方便，工程量较小。2.突堤式。突堤式。码头的前沿线布置成与自然岸线有较大的角度，如大连、天津、青岛等港口均采用了这种型式。其优点是在一定的水域范围内可以建设较多的泊位，缺点是突堤宽度往往有限，每泊位的平均库场面积较小，作业不方便。3.挖入式。挖入式。港池由人工开挖形成，在大型的河港及河口港中较为常见，如德国汉堡

5、港、荷兰的鹿特丹港等。挖入式港池布置，也适用于泻湖及沿岸低洼地建港，利用挖方填筑陆域，有条件的码头可采用陆上施工。近年来日本建设的鹿岛港、中国的唐山港均属这一类型。 顺岸式顺岸式-集装箱码头多为顺岸式集装箱码头多为顺岸式突堤式突堤式-可以有效增加泊位数量可以有效增加泊位数量挖入式挖入式-受水域条件限制多用挖入式受水域条件限制多用挖入式,如德国汉堡港如德国汉堡港第三节第三节 码头建筑码头建筑码头平面形式码头平面形式 栈桥码头和墩式码头栈桥码头和墩式码头第三节第三节 码头建筑码头建筑l码头横断面形式l码头结构形式（结构特点和适用情况） 重力式码头 板桩式码头 高桩式码头第三节第三节 码头建筑码头建

6、筑重力式码头重力式码头l重力式码头重力式码头依靠结构本身及其填料的重量抵抗建筑依靠结构本身及其填料的重量抵抗建筑物的滑动和倾覆，同时结构自重及其上的填料重量和物的滑动和倾覆，同时结构自重及其上的填料重量和各种荷载又对地基产生地基应力。要求地基有一定的各种荷载又对地基产生地基应力。要求地基有一定的强度。一般有墙身、胸墙、基础、墙后填料和码头设强度。一般有墙身、胸墙、基础、墙后填料和码头设备组成。备组成。 第三节第三节 码头建筑码头建筑高桩式码头高桩式码头l高桩码头高桩码头利用打入地基中的桩将作用在上部结构的利用打入地基中的桩将作用在上部结构的荷载传到地基深处。桩不仅是基础，而且，也是结构荷载传到

7、地基深处。桩不仅是基础，而且，也是结构中不可缺少的组成部分。优点中不可缺少的组成部分。优点 ：适宜作成透空式结构、：适宜作成透空式结构、波浪反射轻，泊稳条件好，砂石料用量少。波浪反射轻，泊稳条件好，砂石料用量少。 第三节第三节 码头建筑码头建筑板桩式码头板桩式码头l板桩码头板桩码头主要依靠板桩下端沉入地基来工作，其上主要依靠板桩下端沉入地基来工作，其上端一般多用锚碇结构锚固。优点：结构简单，材料用端一般多用锚碇结构锚固。优点：结构简单，材料用量少，造价便宜。主要有板桩墙、拉杆、锚碇结构、量少，造价便宜。主要有板桩墙、拉杆、锚碇结构、导梁、帽梁及码头设备等组成。导梁、帽梁及码头设备等组成。港口机

8、械港口机械第四节第四节 防波堤防波堤l功能：主要功能是为港口提供掩护条件，阻止波浪和漂沙进入港内，保持港内水平面的平稳和所需要的水深，同时兼有防沙、防冰功能。l平面布置： 单突堤 双突堤 岛堤 组合堤第四节第四节 防波堤防波堤类型类型l斜坡式防波堤斜坡式防波堤 在我国使用最广泛，一般适用于地在我国使用最广泛，一般适用于地基土壤较差，水深较小及当地盛产石基土壤较差，水深较小及当地盛产石料的情况。料的情况。主要主要优点优点在于：它对地基承载力在于：它对地基承载力的要求较低；施工比较简单，在施工的要求较低；施工比较简单，在施工过程中或建成之后，如有损坏，修复过程中或建成之后，如有损坏，修复较易；在使

9、用方面，由于波浪在坡面较易；在使用方面，由于波浪在坡面上破碎和较少反射，所以消波性能良上破碎和较少反射，所以消波性能良好。好。缺点缺点是：需要的材料数量大，斜是：需要的材料数量大，斜坡上的护面石块或人工块体如重量不坡上的护面石块或人工块体如重量不足，将受波浪作用而滚落走失，需要足，将受波浪作用而滚落走失，需要经常修补；在使用方面，堤的内侧不经常修补；在使用方面，堤的内侧不能用作靠船码头。能用作靠船码头。 第四节第四节 防波堤防波堤类型类型l直立式防波堤（也称为直墙式）直立式防波堤（也称为直墙式） 一般比较适用于海底土质坚实，地基承载能力较好和水深大一般比较适用于海底土质坚实，地基承载能力较好和

10、水深大于波浪破碎水深的情况。于波浪破碎水深的情况。 优点优点在于：当水深较大时，它所需的材料比斜坡式堤节省；在于：当水深较大时，它所需的材料比斜坡式堤节省；在使用上，其内侧可兼供靠船之用。在使用上，其内侧可兼供靠船之用。缺点缺点是：由于波浪在墙面反射，消波的效果较差，影响港是：由于波浪在墙面反射，消波的效果较差，影响港内水面平静；同时，直立式堤的地基应力较大，不均匀沉降可内水面平静；同时，直立式堤的地基应力较大，不均匀沉降可使堤墙产生裂缝；建成后如发生损坏，较难修复。使堤墙产生裂缝；建成后如发生损坏，较难修复。 第四节第四节 防波堤新理念防波堤新理念l提高消波能力l节约材料l多种用途l与环境和

11、谐第四节第四节 防波堤防波堤第四节第四节 防波堤防波堤第五节第五节 护岸护岸l功能：天然河岸或海岸，因受波浪、潮汐、水流等自然力的破坏作用，会产生冲刷和侵蚀现象。因此，要修建护岸建筑物，用于防护海岸或河岸免遭波浪或水流的冲刷。 l分类： 一类是直接护岸直接护岸，即利用护坡和护岸墙等加固天然岸边，抵抗侵蚀；另一类是间接护岸间接护岸，即利用在沿岸建筑的丁坝或潜堤，促使岸滩前发生淤积，以形成稳定的新岸坡。 直接护岸直接护岸-异型块体异型块体第五节第五节 护岸护岸间接护岸间接护岸l潜堤潜堤: :利用潜堤促淤就是将潜堤布置在波浪的破碎水深以内而临近于破碎水深之处，大致与岸线平行，堤顶高程应在平均水位以下

12、，并将堤的顶面作成斜坡状，这样可以减小波浪对堤的冲击和波浪反射，而越过堤顶的水量较多。修筑潜堤的作用不仅是消减波浪，也是一种积极的护岸措施。 l丁坝丁坝: :自岸边向外伸出，对斜向朝着岸坡行进的波浪和与岸平行的沿岸流都具有阻碍作用，同时也阻碍了泥沙的沿岸运动，使泥沙落淤在丁坝之间，使滩地增高，原有岸地就更为稳固。在波浪方向经常变化不定的情况下，丁坝轴线宜与岸线正交布置；否则，丁坝轴线方向应略偏向下游。丁坝的结构型式很多，有透水的，有不透水的；其横断面形式有直立式的，有斜坡式的。 间接护岸间接护岸-潜堤潜堤(大连鲅鱼圈渤海观景台大连鲅鱼圈渤海观景台)间接护岸间接护岸-丁坝丁坝p长江口整治与上海港

13、发展长江口整治与上海港发展长江口整治与上海港发展长江口整治与上海港发展长江口整治与上海港发展长江口整治与上海港发展长江口整治与上海港发展长江口整治与上海港发展青岛董家口港口建设青岛董家口港口建设l 青岛市委、市政府从“环湾保护、拥湾发展”的战略出发，将目光跳出局限了100多年的胶州湾，落在了位于青岛南部胶南市的董家口港区。对带动区域经济快速发展，形成新的增长极，调整和优化港口功能布局具有重要战略意义。l “董家口港区建成之后，设计吞吐量可达3.7亿吨，相当于再建一个青岛港。”l 根据交通运输部规划，董家口港区将成为国家重要枢纽港。港区规划面积60.2平方公里、临港产业区规划面积65平方公里。港

14、区规划了东港池、中港池、北港池、南港池四大专业港池；规划码头岸线长约35.3公里，泊位数112个，航道水深-20米，世界最大型船舶可自由进出港口。青岛董家口港口建设青岛董家口港口建设自然条件自然条件l董家口深水港位于董家口半岛东侧的琅琊台湾，陆域为高程董家口深水港位于董家口半岛东侧的琅琊台湾，陆域为高程1030m 的剥夷准平原，地势平坦。的剥夷准平原，地势平坦。l岸边多礁石，潮间带甚窄，底质为砂，深水区底质为泥。附近海岸边多礁石，潮间带甚窄，底质为砂，深水区底质为泥。附近海域的水流流速为域的水流流速为12 节；无大河注入，水下地形较为稳定。节；无大河注入，水下地形较为稳定。l港区三面环海，水深

15、条件优越，近岸港区水深平均港区三面环海，水深条件优越，近岸港区水深平均-15米以上，米以上，距距-20米等深线不到米等深线不到1000米，具备停泊米，具备停泊 2030 万吨级船舶的建万吨级船舶的建港条件，距主航道不足港条件，距主航道不足10公里，是青岛西海岸为数不多的未开公里，是青岛西海岸为数不多的未开发的优质天然深水良港，有着优良的建港条件，适合建港的岸线发的优质天然深水良港，有着优良的建港条件，适合建港的岸线长非常适合建设大型码头。长非常适合建设大型码头。 青岛董家口港口建设青岛董家口港口建设腹地及功能腹地及功能l距国际主航道仅距国际主航道仅10公里，同三高速、公里，同三高速、204国道、国道、334省道、青岛省道、青岛滨海公路均与港区衔接；黄日铁路建成后直接入港，轻松实现海、滨海公路均与港区衔接；黄日铁路建成后直接入港，轻松实现海、路、铁多式联运，为货物集散提供了方便快捷的交通条件。董家路、铁多式联运，为货物集散提供了方便快捷的交通条件。董家口港区腹地辽阔，沿黄河向西纵深，可为港区可持续性发展提供口港区腹地辽阔，沿黄河向西纵深，可为港区可持续性发展提供了坚实腹地货源保障。了