第5讲,1e410000港口与航道工程技术

1、窗体顶端1e410000港口与航道工程技术1e411000港口与航道工程专业技术第一章专业技术，14节内容可分为3部分：基础-水文气象地质；建材-水泥钢材混凝土土工织物；测量-gps管涌流沙。1e411020港口与航道工程勘察成果的应用大纲要求：港口与航道工程中地质勘察与地质钻孔剖面图的应用；港口与航道工程地形图和水深图的应用。重点：工程地质勘察阶段划分；港口工程地质勘察成果的应用（土性指标、试验）；航道疏浚工程地质勘察成果的应用（钻孔分类与要求；岩土分类对疏浚设备的影响）；水深图（海图或航道图）计量。难点：港口工程地质勘察成果的应用；航道疏浚工程地质勘察成果的应用；地形图水深图的应用1e41

2、1021  港口与航道工程地质勘察与地质钻孔剖面图的应用知识点一、概述（常考点）工程地质勘察阶段应按下列原则划分。大中型工程的地质勘察可分为可行性研究阶段勘察、初步设计阶段勘察、施工图设计阶段勘察三个阶段。对于小型工程、工程地质条件简单或熟悉地区的工程，可简化勘察阶段。施工图设计阶段勘察应能为地基基础设计、施工及不良地质现象的防治措施提供工程地质资料，应详细查明各个建筑物影响范围内的岩土层分布及其物理力学性质和影响地基稳定的不良地质条件。在港口与航道工程地质勘察，应满足岩土工程勘察规范、港口工程地质勘察规范、疏浚岩土分类标准等要求。在土类和风化岩上进行勘探，通常使用钢丝缆冲击钻探，而

3、在较坚硬的岩石构造上则利用旋转式岩心钻探。如果工程在水中，应在船上或在临时搭建的平台上进行钻探作业。知识点二、工程勘察成果（了解）勘察报告是勘察工作的最终成果，由文字和图表构成，应满足相应设计阶段的技术要求。附图和附表：4图2表1勘察点平面位置图以地形图为底图，标有各类勘察点、剖面线的位置和序号，勘探点坐标、高程数据表。2综合工程地质图以地形图为底图，根据地貌、构造、地层时代、岩土性质、不良地质现象等所作的综合工程地质分区。列有综合柱状图。3工程地质剖面图根据岸线方向、主要地貌单元、地层的分布、地质构造线、建筑物轮廓线等确定的剖面位置，绘制纵横工程地质剖面图。图上画有该剖面的岩土单元体的分布、

4、地下水位、地质构造、标准贯入试验击数、静力触探曲线等。4钻孔柱状图反映钻孔深度内岩土层厚度、分布、性质、取样和测试的位置、实测标准贯入击数、地下水位，物理力学指标（如天然含水量、孔隙比、无侧限抗压强度等）随钻孔深度的变化曲线。5.原位测试图表反映标准贯入、静力触探等原位测试成果的图表。6土工试验图表土工试验成果表、固结试验数据表、颗粒级配曲线等。知识点三、港口工程地质勘察成果的应用(必考点)淤泥土3、黏性土4、稳定2、试验3= 12含水量(%)一一土中水重土颗粒重。用于确定淤泥性土的分类。孔隙比e孔隙体积土粒体积。用于确定淤泥性土的分类和确定单桩极限承载力。孔隙率n(%)土中孔隙体积土体总体积

5、。液限l由流动状态变成可塑状态的界限含水量。用于计算塑性指数lp和液性指数il。塑限p土从可塑状态转为半固体状态的界限含水量。用于计算塑性指数ip和液性指数il。塑性指数ip一一土颗粒保持结合水的数量，说明可塑性的大小。用于确定黏性土的名称和单桩极限承载力。液性指数il说明土的软硬程度。用于确定黏性土的状态和单桩极限承载力。黏聚力c用于土坡和地基稳定验算。内摩擦角用于土坡和地基稳定验算。标准贯入试验标准贯人试验击数n值系指质量为63.5kg的锤，从76cm的高度自由落下，将标准贯入器击入土中30cm时的锤击数。可评价地基强度、土层液化可能性、单桩极限承载力、沉桩可能性和地基加固效果等。十字板剪

6、切试验系指用十字板剪切仪在原位直接测定饱和软黏土的不排水抗剪强度和灵敏度的试验。十字板剪切强度值，可用于地基土的稳定分析、检验软基加固效果、测定软弱地基破坏后滑动面位置和残余强度值以及地基土的灵敏度。静力触探试验静力触探试验适用于黏性土、粉土和砂土。可判断沉桩的可能性、饱和粉土和砂土的液化趋势。【案例ie411021-11背景某港口集装箱码头堆场，填土碾压密实。设计要求碾压密实度达到95%以上；试验测得回填土的最大于密度为1.80;碾压后，现场取样检测碾压密实度，取样重450.8g，测得其原状体积为232.6cm3、其含水量为12%。2问题该堆场的碾压密实度是否达到了设计要求？3分析与答案根据

7、含水量(%)的定义：含水量(%)=土体中的水重土体中的土重土体中的水重=含水量(%)×土体中的土重土体中的水重十土体中的土重=1+(%)×土体中的土重即：现场取土样重=(1+12%)×取样中的土重450.8=(1+12%)×取样中的土重取样中的土重=450.8/(1+12%)=402.5g取样土的干密度为：402.5/232.6=1.73现场碾压密实度为：1.73/1.80=96.1%>95%满足设计要求。历年真题：22.港口工程地质勘察成果中，用于确定淤泥性土分类的指标有()。a.孔隙比b.含水量c.粘聚力d.标准贯入试验击数e.塑性指数答案：

8、ab知识点四、航道疏浚工程地质勘察成果的应用（常考点）在勘察工作中要求查明疏浚区、吹填区内岩土的类型、岩土的工程特性及具体分布的详细资料。（一）勘察要求1勘探线、点的布置要求勘探点（包括钻孔、探坑、探井）的布置，应根据不同勘探阶段的要求和疏浚区的地形、地貌和岩土层的复杂程度确定。勘探线、勘探点应布设在最新的水深地形图上，其间距可按表1e411021-7确定。孤立勘探区域的钻孔不得少于3个；地质情况单一时，间距可适当放宽。2钻孔分类与要求(1)钻孔可分为技术孔、鉴别孔两类，技术孔分控制性钻孔和一般性钻孔。(2)疏浚区的钻孔深度应达到设计浚挖深度以下3m，钻孔定位精度应大于图上2mm，吹填区内的钻

9、孔深度，应根据吹填厚度、现场地质状况、岩土特性、围堰的作用和结构等因素确定。(3)钻取原状土样钻孔直径为75loomm，每个土样应附有土样标识。（二）岩土分类与判别指标疏浚岩土可分为岩石类和土类两大类，共15级，如表1e411021-8所示，其主要特性如下。1岩石类疏浚岩石主要分为硬质岩石和软质岩石。按风化程度分为新鲜、微风化、中等风化、强风化，按成因分为岩浆岩、沉积岩、变质岩，按软化系数分为软化岩石和不软化岩石。疏浚岩石的工程特性指标应以岩块的单轴抗压强度为判别指标。2土类土类分为有机质土及泥浆、淤泥土类、黏性土类、砂土类、碎石土类，如表1e411021-8所示。(l)有机质土及泥浆应以天然

10、重力密度为判别指标。(2)淤泥土类中的浮泥、流泥按其存在状态合并为“流态”级别，其工程特性应以天然重力密度为判别指标。淤泥列为“很软”级别，其工程特性应以标准贯入击数和天然重力密度为判别指标。(3)黏性土类的工程特性（含淤泥质土、粉土类工程特性）应以标准贯入击数和天然重力密度为判别指标。(4)砂土类（含砂质粉土）工程特性应以标准贯人击数和天然重力密度为判别指标。碎石土类宜以重型动力触探击数n63.5（或必要时用n120，锤重量）及密实判数dg为判别指标。(三)工程勘察成果在疏浚工程上的应用案例【案例1e411021-21背景某航道整治疏浚工程，业主提供的工程地质剖面图如图ie411021（教材

11、p18）所示。2问题(1)指出该地质剖面图中海底天然泥面标高的最大高差是多少？(2)指出119号钻孔与120号钻孔间的钻孔间距是多少？(3)从天然泥面算起，图中最深的钻孔孔深是多少？最浅的钻孔孔深是多少？(4)指出图中淤泥层厚的范围是多少？3分析与答案(1)该地质剖面图中海底天然泥面标高的最大高差为：-10.20-(-10.50)-0.30m(2)119号钻孔与120号钻孔间的钻孔间距是：k9+626-(k9+545)=8lm(3)从天然泥面算起，图中最深的钻孔孔深是60.45m。从天然泥面算起，图中最浅的钻孔孔深是60.05m。(4)该图中淤泥层厚的范围是2.05.50m。1e411022&

12、#160; 港口与航道工程地形图和水深图的应用知识点一、地形图（了解）地形指的是山脉、丘陵、盆地、平原等地面的起伏形状。地面上还有河流、森林及道路、桥梁、房屋等各种建筑物，统称为地物。利用经纬仪等各种测量仪器将地球表面各点的位置、高度以及各种地物的位置和形状测出，并按一定比例尺和规定的符号，绘在图纸上，形成地形图。如1：500是说地面上直线水平投影长度500m相当于图上1m。一般说，比例尺越大，反映测区的地形越详细、精确。注：1、不分设计阶段的小型工程，其面积小于0.3km2时，比例尺可采用1：5001:1000（泊位、吹填区）3、竣工测量测图比例尺应按施工测量要求进行海中的水位有涨有落，但多

13、年的水位观测值的算术平均值却是（接近）一个常数，高度变化不大，可将其看作地面点高度的起算面。从1957年起，我国采用青岛验潮站所测的黄海平均海平面作为全国地面高程的起算面。知识点二、水深图（必考点）在大地测量中，对于平均海水面即基准面以下的地面点，其高程则用从平均海平面向下量的负高程表示，如水面下某点距平均海平面的竖直距离为12m，则标为-12m。水下地形用连接相同水深点的等深线表示，形成水下地形图。港口与航道工程及航运上常用的水深图（海图或航道图），其计量水深用比平均海平面低的较低水位或最低水位作为水深的起算面，称为理论深度基准面。这是因为一年内约有一半左右的时间海水位低于平均水位，为了保证

14、船舶航行的安全，使图上标注的水深有较大的保证率。我国海港采用的理论深度基准面，即各港口或海域理论上可能达到的最低潮位。内河港口则采用某一保证率的低水位作为深度基准面。某一水域某时刻的实际水深由两部分组成：一部分是基准面以下的有保证的水深，即海图中所标注的水深，需再加上另一部分基准面以上的受天文、气象影响的那部分水深，即潮汐表中给出的潮高（或潮升）值。下图是地形、水深与基准面关系的示意图（见图1e411022-1、图1e411022-2）。历年真题：5.我国天津港进港航道，某时刻查得该港的潮高为3.0m，该时刻测得航道的实际水深为15m，该港的理论深度基准面与平均海平面的高差为2.0m，则平均海

15、平面距该港航道底泥面的距离是()m。a.10b.12c.13.5d.14答案：d知识点三、地形图、水深图的应用（必考点）所使用的基准面可能不同，故应对其高程差进行换算。【案例ie411022】1背景某海域理论深度基准面在黄海平均海平面以下1.29m，以黄海平均海平面作为基准的大地测量，测得该区域某浅点处海底高程为-6.00m，从当地潮汐表查得某时刻潮高为2.12m，该时刻某公司拖运沉箱恰好通过该浅点处，沉箱吃水5.5m拖运的富余水深取0.5m。2问题(1)港口工程通航水深计算的基准面应怎样选取？(2)当地潮汐表查得某时刻潮高的起算面是何基准面？(3)在背景所述时刻该海域浅点区的实际水深为多少？(4)某公司在背景所述时刻是否可拖运沉箱通过该浅点区？3分析与答案(1