重庆高校港口水工建筑物之重力式码头讲义

重力式码码头的结结构型式式及其特特点重力式码码头的构构造重力式码码头的一一般计算算方块码头头沉箱码头头护壁码头头大直径圆圆筒码头头第三章重重力力式码头头Ⅰ、重力式式码头的的结构型型式及其其特点工作原理理优点缺点适用条件件一、重重力式码码头的一一般特点点二、重力力式码头头的主要要组成部部分及其其作用１、胸墙和墙墙身：是重力力式码头头的主体体结构，挡土土、承受受并传递递外力、、构成整整体、便便于安装装码头设设备。２、基础：⑴扩散散、减小小地基应应力，降降低码头头沉降；；⑵有利利于保护护地基不不受冲刷刷；⑶便便于整平平地基，，安装墙墙身。３、墙后回填填：（主要要指抛石石棱体，，倒滤层层）减小小土压力力，减小小水土流流失。４、码头设施施：供船舶舶系靠，，装卸作作业。三、重重力式码码头的结结构型式式重力式码码头的结结构型式式主要取取决于墙墙身结构构１、按墙墙身结构构型式分分：方块块码头，，沉箱码码头，护护壁码头头，大直直径圆筒筒码头，，格形钢钢板桩码码头，干干地施工工的现浇浇砼和浆浆砌石码码头等。。２、按施施工方法法分类：：干地现浇浇或砌筑筑的结构构水水下下安装预预制结构构在码头设设计中，，首先要要根据当当地的自自然条件件，施工工条件，，建筑物物的使用用要求等等，拟定定各种构构造措施施（基本本轮廓尺尺度），，既进行行构造设设计，然然后再进进行强度度和稳定定性验算算。一、基基础(一)基础的形形式⑴扩散、、减小地地基应力力，降低低码头沉沉降；⑵有利于于保护地地基不受受冲刷；；⑶便于整整平地基基，安装装墙身。。Ⅱ、重力式式码头的的构造㈡、基础础的形式式１、岩基基：⑴、现浇浇砼和浆浆砌石结结构可不不作基础础整平，，可把岩岩基面凿凿成阶梯梯形断面面最低一一层台阶阶宽度≮≮1m，1:10倒坡。⑵、对预制制结构（易易倾斜），，须用二片片石和碎石石整平，厚厚度≮0.3m２、非岩基：水下安装预预制结构，，须作抛石石基床；干地现浇砼砼和浆砌石石结构：⑴、地基承承载力不足足时，要设设置基础，，如块石基基础，钢筋筋砼基础或或桩基等；；⑵、如地基基承载力足足够，可不不作基础，，但应满足足构造要求求。构造要求：：①、在墙下下铺10~20cm厚的贫质砼砼垫层，以以保证墙身身施工质量量。②、垫层的的埋置深度度≮0.5m，考虑挖泥超超深。③、若码头前有有冲刷，则则基础埋深深>冲刷深度，，或采用护护底措施。。３、软土地地区：地基处理，，加载预压压加固淤泥泥质软基，，深层水泥泥搅拌(CDM)加固软基(插图)。详见《地基处理手手册》㈢、抛石基基床１、基床形形式⑴、暗基床床：用于原原地面水深深小于码头头设计水深深。⑵、明基床床：用于原原地面水深深大于码头头设计水深深，且地基基条件较好好。⑶、混合基基床：用于于原地面水水深大于码码头设计水水深，但地地基条件较较差(如有2~3m淤泥层)，挖除后抛抛石或换砂砂，成混合合基床。２、基床厚厚度：主要由地基基承载能力力确定，基基床底应力力应小于地地基允许承承载能力。。⑴地基较较好：基床床顶应力<地基承载能能力时，d≮50cm，主要起整整平地面和和防止地基基土被冲刷刷的作用。。⑵地基较较差：基床床顶应力>地基承载能能力时，d≮100cm，具体取值值，应根据据稳定计算算确定。。３、基槽的的宽度和坡坡度⑴、顺岸式式结构⑵、突堤式式结构基槽的边坡坡坡度，根根据土质由由经验确定定，但应满满足稳定性性要求。４、基床肩肩宽（明基基床）对于夯实基基床，≮2m；对于不夯实实基床，≮≮1m。5、基床夯实实基床夯实的的方法一般般有预压法法、重锤夯夯实法和爆爆炸夯实法法。重锤夯实的的作用①破破坏块石棱棱角，使块块石互相挤挤紧；②使使与地基接接触的一层层块石嵌入入地基土内内。当地基为松松散砂基或或采用换砂砂处理时，，对于夯实实的抛石基基床底层应应设置约0.3m厚的二片石石垫层，以以防止基床床块石大夯夯震动时陷陷入砂层内内。6、抛石的重量量和质量⑴、重量：：块石的重重量既要满满足在波浪浪和水流作作用下的稳稳定性，又又要考虑便便于开采，，运输。一一般采用10~100kg的混合料。。⑵、质量：：要求块石石块石不被被夯碎，遇遇水不软化化、不破碎碎，未风化化。对于打夯的的基床：≮50MPa（水中饱和状状态下的抗抗压强度））；对于不打夯的基床床：≮30MPa。7、基床顶面面的预留沉沉降量⑴、夯实基基床：只考考虑地基沉沉降的预留留量（参见见《土力学》教材）。⑵、不夯实实基床：除除考虑地基基沉降外，，还应考虑虑基床本身身的压缩沉沉降量:△=αkσd预留倒坡0%~1.5%，以防止外外倾。对于于岩基，带带卸荷板的的衡重式码码头，可不不留倒坡。。二、墙身身和胸墙的的构造针对设置前前趾且高出出基床面的的码头，为为了防止船船底碰撞码码头前趾，，应保证前前趾与船舶舶舭龙骨之之间的最小小净距不应应小于0.3m。㈠、码头临临水面轮廓廓要求㈡变形缝的设设置码头结构中中一般将沉沉降缝和伸伸缩缝合二二为一，成成为变形缝缝，即一缝缝两用。１、位置：：⑴新、旧旧结构衔接接处；⑵水水深或结构构型式变化化处；⑶地地基土质变变化较大处处；⑷基床床厚度变化化处；⑸沉沉箱接缝处处等。２、缝宽：：2~5mm，垂直通缝。。３、间距：：在考虑上上述因素外外，一般10~30m不等。㈢、胸墙构构造１胸墙的的型式⑴、现浇砼砼胸墙：结结构牢固，，整体性好好，是采用用最多的一一种种型式。⑵、浆砌石石胸墙：可可节约模板板，就地取取材，但断断面不宜过过小，并要要注意砌筑筑质量，保保证有良好好的整体性性。⑶、预制砼砼块体胸墙墙：预制块块体之间应应采取良好好的整体联联系措施。。２、顶宽：：一般≮0.8m，对于停靠小小型内河船船舶的码头头≮0.5m。３、底宽：按抗抗滑、抗倾倾稳定性计计算确定。。４、底高程程：原则上上应尽量放放低，以增增加胸墙的的整体性和和足够的刚刚度，但对对现浇或现现砌的胸墙墙，底高程程不得低于于施工水位位。施工水位：：为了现浇浇若干节点点（胸墙，，桩帽等）），低于该该节点底面面的水位在在水位过程程线上出现现的时间为为h，施工队伍根根据机具及及组织能力力，在该时时段内能保保证完成该该节点的现现浇施工任任务，则该该水位即为为施工水位位。５、胸墙顶顶的预留沉沉降量（不不包括现浇浇胸墙前的的沉降量））按砌筑胸胸墙后的沉沉降，即后后期沉降预预留。㈣、码头端端部的处理理顺岸式码头头端部一般般采用两种种处理方式式：１、在端部部设置翼墙墙：端部可可用来停靠靠小船，节节省岸线长长度。适用用于码头不不再接长的的情况。在在使用过程程中，易造造成不均匀匀沉降，使使结构出现现裂缝。当当翼墙长度度超过10m，应设置变形形缝。２、在端部部做顺岸式式斜坡台阶阶适用于码头头有扩建，，接长要求求的情况，，不会发生生较大的不不均匀沉降降，但要求求码头端部部有富裕地地形。㈤、增强结结构耐久性性的措施：适当提高材材料的强度度标号；适适当增大构构件厚度和和钢筋的砼砼保护层厚厚度；采用用耐侵蚀性性强，抗磨磨性高和抗抗冻性能好好的新材料料；采用花花岗石或预预制钢筋砼砼板镶面。。三、墙后后回填㈠、墙后回回填的形式式１、抛石棱棱体加倒滤滤层：减少少土压力，，防止水土土流失。减减压后墙身身端面减小小，节省砼砼用量，经经济效果显显著，故在在实心方块块码头中多多采用。２、直接回回填细粒土土，只在墙墙身构件间间的拼装缝缝处设倒滤滤设施，防防止土料流流失。多用用于沉箱、、护壁、空空心块体码码头。㈡、抛石棱棱体构造１、断面形形式⑴、三角形形：以防止止回填土流流失为主，，减压效果果较差，抛抛填料量最最少。⑵、梯形、、锯齿形：：以减压为为主，兼防防止回填土土流失。锯齿形与梯梯形相比在在减压效果果相同的情情况下，节节约抛石量量，但施工工工序多，，影响工期期，质量不不易保证。。因此，对对锯齿形一一般不多于于二级最多多可采用三三级。２、构造造棱体顶面面应高出出预置安安装的墙墙身比不不小于0.3米㈢、倒滤层构构造１、位置置：抛石棱体体顶面，，坡面，，胸墙变变形缝及及卸荷板板顶面及及侧面接接缝处。。２、形式式⑴、碎石石倒滤层层：①可可分层；；②不分分层：采采用级配配较好的的天然石石料（或或粒径5~8mm的碎石））一次合合成，厚厚度≮60cm。⑵、土工织物物倒滤层层：直接接设置在在墙身接接缝处的的土工织织物宜双双层布置置，抛石石棱体后后可单层层布置。。土工织织物的技技术要求求参见现现行行业业标准《水运工程程土工织织物应用用技术规规程》。㈣、回填填土就地取材材，取土土方便，，运距近近，易密密实，有有一定承承载力，，产生土土压力小小。Ⅲ、重力式式码头的的一般计计算一.重力式码码头的设设计状态态重力式码码头的设设计应考考虑三种种设计状状况。１、持久久状况：：在结构构使用期期按承载载能力极极限状态态和正常常使用极极限状态态设计。。２、短暂暂状况：：施工期期或使用用期可能能临时承承受某种种特殊荷荷载时按按承载能能力极限限状态设设计，必必要时也也需按正正常使用用极限状状态设计计。３、偶然然状况：：在使用用期遭受受偶然荷荷载时仅仅按承载载能力极极限状态态设计。。二、重重力式码码头上的的作用重力式码码头上的的作用按按时间变变异可分分为以下下三类：：永久作用用：自重（建建筑物，，固定机机械设备备），填填土产生生的土压压力。可变作用用：地面使用用荷载产产生的土土压力，，船舶荷荷载，施施工荷载载，冰荷荷载，波波浪力等等。偶然作用用：地震作用用。１、建筑筑物的自自重：G=γV（γ的选取））材料重度度：水上上采用天天然容重重，水下下采用浮浮容重。。填料重度度：无粘粘性土，，以墙后后地下水水位为界界，地下下水位以以上采用用天然容容重，以以下采用用浮容重重。粘性性土：根根据当地地经验选选用，（（应考虑虑饱和区区）２、剩余余水压力力概念：墙墙后地下下水位高高于墙前前计算低低水位时时产生的的水压力力差值，，一般按按静水压压力考虑虑。剩余水压压力应根根据码头头排水的的好坏和和后方填填料的透透水性来来确定。。⑴、墙后后为抛石石棱体或或粗于中中砂的填填料，可不考虑虑剩余水水压力。。⑵、墙后后为中砂砂或细于于中砂的的填料（包括粘粘性土））时：①、潮汐汐港：剩剩余水头头取1/5~1/3的平均潮潮差；②、河港港：取决决于排水水措施和和墙前、、后地下下水位情情况。⑴、门机机和火车车①、门机机和火车车分开考考虑门机：a沿码头长长度方向向将轮压压力转化化成线荷荷载，Pm=∑Pi/(2l1+2l0)b将线荷载载Pm分布到门门机轨道道基础宽宽度上，，并以局局部均布布荷载形形式作用用在码头头面上。。火车：a查表的火火车荷载载的等代代线荷载载Pt。b将Pt分布到轨轨枕长度度上，以以局部均均布荷载载形式作作用在码码头面上上。３、地面面使用荷荷载a、计算Pm，Pt。b、将Pm，Pt通过轨枕枕、道渣渣等沿码码头横向向传布，，达到一一定深度度成均布布荷载，，并移至至地面上上。q=(Pm`+Pt`+Pt``+Pm``)/B，B=B0+b1+b0``式中：B0－门机轨距距，10.5m；b1－门机轨枕枕宽度1.25m；b2－火车轨枕枕宽度2.5m；b0``－两线火车车轨道净净距2m。②、门机和火火车一起起考虑⑵、地面使用用荷载的的布置地面使用用荷载为为可变荷荷载时，，应根据据不同的的计算项项目，按按最不利利情况进进行布置置，以堆堆货为例例。①、垂直直力最大大，水平平力最大大用于验验算基床床、地基基承载力力及建筑筑物的沉沉降和整整体滑动动稳定性性。②、垂直直力最小小，水平平力最大大用于计计算抗倾倾、抗滑滑稳定性性。③、垂直直力最大大，水平平力最小小：用于于验算基基底后踵踵的应力力。４、船舶荷载载⑴、计算稳定定时，不考虑虑撞击力、挤挤靠力。⑵、系缆力：：Ny－对码头影响不不大，不考虑虑。Nz－数值较小，计计算墙身稳定定性时不考虑虑，而在计算算系船块体和和胸墙稳定性性时应考虑。。Nz－按各分层沿码头长度方向向的分布长度度考虑。①、对于阶梯梯形方块码头头：沿墙以45°向下扩散，遇遇竖缝中止，，然后再从缝缝底端向下继继续扩散。②、对于护壁壁码头：沿墙墙以45°向下扩散，遇遇竖缝中止。。③、对于现浇浇砼和浆砌石石码头、沉箱箱码头，在验验算沿墙底稳稳定是，以分分段长度作为为船舶荷载的的分布长度。因为此类码码头在分段长长度内为一整整体。５波浪力⑴、波高<1m时：不考虑波波浪力。⑵、波高≥1m时：即使要考考虑，也只考考虑墙前为波波谷情况，即即波吸力，墙墙后按静水位位考虑。６、地震荷载载见《抗震设计计规范》。７、土压力：：（略）三、重力式式码头的一般般计算㈠、码头稳定定性验算（以以岸壁式码头头为例）１、验算内容容包括沿墙底底面、墙身各各水平缝和基基床底面的抗抗滑稳定性组合一：不考虑波浪力力作用，由可可变作用产生生的土压力为主导可变作作用时，抗滑滑稳定性应满满足下式：组合二：不考虑波浪力力作用，沿胸胸墙底面的抗抗滑稳定性，，系缆力为主主导可变作用用组合四：考虑波浪力作作用，堆载土土压力为主导导可变作用时时：此为一种水位位情况，若将将水位作为一一个组合条件件，则可得十几中组合情情况。组合三：考虑波浪力作作用，波浪力力为主导可变变作用时：注意：计算暗暗基床底面的的抗滑稳定性性时，应考虑虑基床垂直面面上的被动土土压力Ep，且G中应包括E’EDB的重量。但：：①Ep－取计算被动土土压力的30%，当暗基床较较薄或土质较较软时可以不不考虑。②f－砂性土时，取取f=tgφ；粘性土时，取取等代内摩擦擦角φ’f=tgφ’=tg(φ+c/σ)组合一：不考虑波浪力力作用，由可可变作用产生生的土压力为主导可变作作用时，抗倾倾稳定性应满满足下式：组合二：不考虑波浪力力作用，对胸胸墙底面前趾趾的抗倾稳定定性，系缆力力产生的倾覆覆力矩为主导导可变作用时时：２、对墙底面和墙墙身各水平缝缝及齿缝计算算前趾的抗倾倾稳定性。组合三：考虑波浪力作作用，波浪作作用为主导可可变作用时：组合四：考虑波浪力作作用，堆载土土压力为主导导可变作用时时：１、基床承载力验验算⑴、基底应力力计算按刚性墙计算算，基底应力力呈直线分布布，按偏心受受压公式计算算，对矩形墙墙底：式中：Vk－作用在基床底底面的竖向合合力标准值(KN/m)；e－合力偏心距；；ξ－合力作用用点至前趾的的距离，ξ=(MR-M0)/Vk。㈡、承载力验验算注意：①由公式可知知：当ξ<B/3时，σmin<0，此时应将基基底应力进行行重分布。σmax×3ξ/2=Vkσmax=2Vk/3ξσmin=0②ξ过小，会出现现应力集中，，产生过大的的不均匀沉降降，甚至出现现工程事故；；规范：对非非岩基，ξ≮B/4，若ξ<B/4，则应重新拟拟定结构尺寸寸。对岩基，，由于不可压压缩，可不加加限制。③对抛石基床床，承载力设设计值一般取取600KPa。基床承载力验验算：γ0γσσmax≤σr式中：γσ－基床顶面最最大应力分项项系数，取1.0。γ0－结构重要性性系数，取1.0。σr－基床承载力力设计值；σmax－基床顶面最最大应力标准准值。⑵、地基承载载力验算基床应力通过过基床向下扩扩散，扩散宽宽度为B1+2d，并按直线分布布。B1－墙底实际受基基底应力的宽宽度。①、ξ>B/3，e<B/6，B1=B②、ξ<B/3，e>B/6，B1=3ξ两种情况的基基床底面最大大，最小应力力标准值和合合力作用点偏偏心距可按下下式计算：σmax’=B1σmax/(B1+2d)+rdσmin’=B1σmin/(B1+2d)+rde’=(B1+2d1)/6+(σσmax’σmin’)/(σmax’+σmin’)地基承载力能能否满足要求求，按《港口工程地基基规范》验算。㈢、地基沉降降计算地基沉降包括括：均匀沉降：不不会引起建筑筑物的破坏，，但过大回影影响建筑物的的正常使用。。不均匀沉降：：沿码头横断断面方向，如如何解决？沿码头长度方方向，破坏性性较大，如何何解决？码头长度方向向上的沉降量量应分段计算算，具体见《土力学》，《港口工程地基基规范》等。规范规定：方方块、护壁码码头，沉降量量应<15~20cm；沉箱码头<20~25cm。㈣、整体稳定性验验算⑴、码头结构构顶面及其后后一定范围的的地面突然下下沉，且下沉沉量超过计算算地基沉降量量。⑵、在码头后后方一定距离离的地面出现现裂缝和断裂裂，且这个地地点比墙后主主动破裂面的的出坡点要远远。⑶、码头结构构后倾，底部部突出码头线线很多，但前前沿线基本无无多大变化或或稍后移。⑷、码头前面面水底泥面有有明显的隆起起。１、重力式码码头整体稳定定破坏的特征征2、计算方法①、圆弧滑动法：：式中：Msd，Mrk分别为作用于于危险滑弧面面上的滑动力力矩设计值和和抗滑力矩的的标准值，具具体见《港口工程地基基规范》，rd为抗力分项系系数②、当地基浅浅层有软弱夹夹层和倾斜岩岩石情况，宜宜采用非圆弧弧滑动面计算算。见《地基规范》附录GⅣ、方块码头一、结构型式式㈠、按断面形形式分1、阶梯形：断面和底宽较较大，材料用用量较多，横横断面方向整整体性差，且且地基应力不不均匀。2、衡重式：土压力减小，，重心靠后，，基底应力分分布均匀，横横断面方向整整体性好，但但结构重心靠靠上，抗震性性能差，且衡衡重式断面在在施工重存在在后倾稳定问问题。3、卸荷板式㈠、按块体体型式分1、实心方块块：制作方便，，耐久性好好，施工维维修简便，，但砼或石石料用量大大，若起重重设备能力力足够，地地基承载力力好，材料料供应充足足，宜选用用这种型式式。2、空心方块块：有底空心：：外形尺寸寸大，抗倾倾能力大（（填料全部部参加抗倾倾），基底底应力较小小，但易断断裂。无底底空心：抗抗倾能力小小，基底的的局部应力力集中，仅仅用于小码码头。3、异型方块块：结构轻型，，材料较省省，土压力力较小（空空腔内不完完全填满石石料），造造价低，但但施工中稳稳定性差，，基底局部部应力集中中，一般用用于小码头头。二、构造㈠、块体形形状：实心块体：：直角六面面体；空心块体：：工字，双工工字，多工字，日日字，口字，T形，双T形等。㈡、块体的的尺寸：原则上越大大越好，但但应考虑预预制和起重重设备的能能力以及码码头的分段段长度。1、实心方块块：①、尺寸：：长边/高度≯3，短边/高度≮1，（且短边边≮0.8m）②、错缝间距：：横断面上上错缝间距距≮1/2块体高度（（或≮0.8m），纵向错缝间间距≮1/3块体高度（（或≮0.5m）①、尺寸：：长度/高度=式中：C为块体顺码码头方向外外壁厚度的的总和，C=C1+C2，K为系数，可可取0.9，B为块体外形形宽度。②、厚度：：砼立壁≮40cm，钢筋砼立壁壁≮20cm，钢筋砼底板板≮25cm（有底情况））2、空心方块块（多层时时，宜采用用通缝砌筑筑）3、卸荷板卸荷板一般般采用钢筋筋砼结构，，其型式有有悬臂式、、锚固式和和简支式。。悬臂式最为为常用，其其悬臂长度度和厚度应应通过后倾倾稳定性和和强度计算算确定，一一般悬臂长长1.5～3.0m，厚度0.8～1.2m。为防止后倾倾，悬臂不不能太长，，应满足控控制条件：：悬臂长/墙身顶宽≤≤0.5。悬臂长度/厚度＜1.5，一般可采采用素砼，，此时厚度度1～1.2m；悬臂长度/厚度≥1.5，应采用钢钢筋砼，此此时厚度0.8～1.0m。三、断面设设计1、尽量减小小土压力：：俯斜墙背，，卸荷板，，设置抛石石棱体。2、尽量使断断面重心后后移，以增增大稳定，，减小地基基应力，宜宜采用衡重重式断面，，衡重式码码头在施工工过程重，，若墙后未未及时回填填，存在向向后倾覆的的危险，为为了保证墙墙在施工重重的稳定性性荷控制基基底应力分分布，应对对墙身合力力到后趾的的距离作限限制：对非岩基：：a≮B/3，对应顶宽/底宽≤≤1.6对岩基基：a≮B/4，对应顶顶宽/底宽≤≤1.9。3、在施施工许许可的的情况况下，，尽量量增大大块体体尺寸寸，以以减少少层数数和数数量；；4、卸荷荷板的的位置置应适适当低低一些些，一一般卸卸荷板板顶面面以放放在现现浇胸胸墙的的施工工水位位为宜宜。四、计计算㈠、卸卸荷板板的后后倾稳稳定性性荷承承载力力（强强度））计算算1、后倾倾稳定定性计计算以A点为支支承点点，按按下式式验算算：式中：：M0为A点右侧侧的卸卸荷板板以上上的结结构自自重荷荷其上上的均均载自自重力力产生生的倾倾覆力力矩；；MG为A点左侧侧的卸卸荷板板以上上的结结构自自重产产生的的稳定定力矩矩。2、承载载力验验算卸荷板板的悬悬臂必必须有有足够够的承承载能能力和和抗裂裂能力力，按按悬臂臂板验验算承承载力力和裂裂缝宽宽度。。注意意计算算时应应将支支撑点点后移移20～30cm，至A’（考虑预预制荷荷安装装误差差及下下面块块体棱棱角的的塑性性变形形荷损损坏））。(二)、无底底空心心方块块码头头沿墙墙底的的抗倾倾（抗抗滑））稳定定性验验算算1、抗倾倾：对无底底空心心方块块码头头，由由于空空心块块体的的填料料与块块体壁壁之间间的摩摩擦力力存在在，填填料有有一部部分重重量直直接作作用到到基床床上，，而另另一部部分则则是通通过块块体壁壁传到到基床床上（（同储储仓压压力））。因因此，，在计计算抗抗倾稳稳定性性时，，应将将前者者扣除除，即即将填填料起起抗倾倾作用用的竖竖向力力标准准值按按下式式扣除除：GR=W0-ARσσZ，然后换换算成成单宽宽值。。式中：：GR为腔内内起抗抗倾作作用的的填料料重力力标准准值；；W0为腔内内填料料自重重力标标准值值；σZ为直接接作用用在基基床上上的填填料接接触应应力标标准值值，按按储仓仓压力力计算算；AR为填料料与基基床直直接接接触面面积。。2、抗滑滑稳定定性仍按一一般公公式计计算，，但f应取综综合摩摩擦系系数，，可取取0.65。Ⅴ、沉箱箱码头头优点：：整体体性好好，抗抗震能能力强强，施施工速速度快快，水水下工工作量量少，，造价价低；；缺点：：钢材材用量量大，，耐久久性不不如方方块结结构，，且需需专门门的预预制下下水设设备；；适用：：当地地有沉沉箱预预制场场或工工程量量较大大，工工期短短的大大型码码头。。一、型型式㈠、矩矩形沉沉箱制作简简单，，浮游游稳定定性好好，施施工经经验丰丰富，，多用用于岸岸壁式式码头头。1、对称称式：：最常常用；；2、非对对称式式：节节省钢钢筋砼砼，但但制作作麻烦烦，浮浮游稳稳定性性差。。3、透空空式：：对无无掩护护的港港口，，消能能效果果较好好。㈡、圆圆形沉沉箱多用于于墩式式码头头1、受力力条件件好，，浮游游时产产生径径向水水压力力，壁壁内产产生压压应力力，使使用时时产生生径向向侧压压力，，壁内内产生生拉应应力。。2、按构构造配配筋，，用钢钢量少少（填填料侧侧压力力按储储仓压压力计计算，，数值值不大大，往往往不不起控控制作作用））3、腔体体内不不设隔隔板，，砼用用量减减少，，重量量减小小，且且空间间大，，施工工方便便。4、环形形箱壁壁对水水流的的阻力力小。。二、构构造㈠、外外形尺尺寸1、长度度或直直径：：应根根据施施工设设备能能力，，施工工要求求的最最小尺尺寸及及码头头变形形缝间间距确确定。。我国船船厂生生产的的一般般在10××12～12××14m，约600～800t，国内最最大大大2000t，世界上上最大大沉箱箱为我我国为为马尔尔太设设计并并利用用马尔尔太船船坞生生产的的沉箱箱，l×b×h=26××26×21.5m，约6400t。2、宽度：：沉箱箱的底底宽应应根据据建筑筑物的的稳定定性和和地基基承载载力确确定，，同时时也要要满足足浮运运吃水水，干干舷高高度和和浮游游稳定定性的的要求求，若若不满满足，，应尽尽量从从施工工上采采取措措施，，如用用起重重船或或浮筒筒吊护护，不不得已已才考考虑增增大宽宽度。。3、高度度：顶顶部高高程宜宜适当当放低低，但但不得得低于于现浇浇胸墙墙的施施工水水位，，构造造上沉沉箱要要伸入入胸墙墙30～50cm，以保证证整体体。㈡、壁壁厚、、底厚厚沉箱的的外壁壁和底底板的的厚度度应由由计算算确定定，但但壁厚厚≮25cm，一般取取30～35cm，底板厚厚度≮≮壁厚厚，一一般取取35～40cm。㈢、纵、横横隔墙墙作用：：增大大沉箱箱刚度度，减减小立立板、、底板板的计计算跨跨度，，从而而减小小内力力。隔墙间间距：：3～5m，隔墙顶顶应比比外壁壁低10～20cm，便于封封舱板板或搭搭设工工作平平台，，隔墙墙上可可以挖挖孔，，以减减小材材料用用量。。㈣、填填料应根据据当地地的材材料，，选用用量大大，便便宜，，易密密实和和易填填充的的填料料，如如：砂砂、块块石、、卵石石、开开山土土等。。㈤、接接缝构构造1、平接接：当当墙后后设置置抛石石棱体体或全全部采采用块块石回回填时时。2、空腔腔对接接：当当墙后后不设设抛石石棱体体而全全部采采用砂砂或开开山土土回填填时，，腔内内设置置倒滤滤层，，平均均缝宽宽5cm。注意：：沉箱箱接缝缝的底底面防防漏。。㈥、其其它1、每隔隔一箱箱格在在前后后壁设设置一一个灌灌水孔孔，不不设灌灌水孔孔的箱箱格，，应在在隔墙墙上设设置通通水孔孔。2、为了便便于沉箱箱沉放时时的定位位，应在在箱顶的的四个角角上埋置置拉环。。三、沉箱箱的计算算沉箱的计计算包括括沉箱的的吃水、、干舷高高度，浮浮游稳定定性，构构件的承承载力和和裂缝宽宽度。㈠、外壁壁的计算算1、作用：沉箱外壁壁计算时时应考虑虑下列作作用，其其分项系系数见表表2-3-7①、吊运下下水时可可能承受受的外力力②、沉箱箱用绞车车控制在在滑道上上下水或或坞内漂漂浮时的的水压力力，只考考虑静水水压力。。③、密封封舱顶的的矩形沉沉箱在滑滑道上自自由溜放放时承受受的水压压力，假假定水面面于箱顶顶齐平，，静水压压力+动水压力力，PD=0.84V2.④、沉箱浮运运时的水水压力和和波压力力波高<1.0m，只考虑静静水压力力；波高高>1.0m，静水压力力+波压力（（沉箱前前无条件件产生立立波，计计算时可可按立波波波压力力公式计计算，但但取浮运运时行进进波波高高的一半半计算)⑤、沉箱箱沉放时时的水压压力沉箱在基基床上的的沉放，，一半采采用向箱箱内灌水水并利用用潮位降降落的方方法，在在沉箱与与基床顶顶面相接接触的瞬瞬间，箱箱壁所受受到的水水压力最最大。⑥、对箱箱格有抽抽水要求求时的水水压力。。⑦、使用用期的箱箱内填料料侧压力力，波浪浪力和冰冰荷载。。2、箱壁计计算图式式①、底板板以上1.5l区段，按按三边固固定一边边简支板板计算。。②、1.5l以上区段段，多于于两跨，，按两端端固定的的连续板板；等于于或少于于两跨，，按框架架或两端端固定的的单跨板板计算㈡、底板板计算1、作用：：（分项系数数见表2-3-7）①、基床床反力，，底板自自重力，，箱格内内填料垂垂直压力力②、浮托托力（对对无掩护护的海港港应考虑虑波浪的的浮托力力）2、计算图图式底板按四四边固定定板计算算，外趾趾按悬臂臂板计算算。㈢、隔墙墙计算隔墙与外外壁的连连接按轴轴心受拉拉构件计计算，一一般不进进行强度度计算，，按构造造配筋。。注意施施工时，，相邻箱箱格应同同步回填填，△<1m。㈣、沉箱箱的浮游游稳定性性验算1、物体浮浮游稳定定原理几个概念念：重心：重力作用用线通过过的中心心，C。浮心：浮力作用用线通过过的中心心，随物物体水下下部分形形状而变变化，W。定倾中心心：浮心运行行轨迹的的中心，，M。定倾半径径：定倾中心心道浮心心W的距离，，ρ。定倾高度度：定倾中心心M到重心C的距离，，ma：重心到浮浮心的距距离。三个状态态：m=ρ-a>0，重心在定定倾中心心下方，，重力产产生稳定定力矩，，稳定平衡衡。m=ρ-a=0，重心与定定倾中心心重合，，随遇平衡衡（临界界状态））。m=ρ-a<0，重心在定定倾中心心上方，，重力产产生倾覆覆力矩，，不稳定。。2、定倾高高度m规范规定定：①、近程程浮运，，m≥0.2m。②、远程浮运运，当以以块石和和砂等固固定物压压载时，，m≥0.4m；以液体压压载时，，m≥0.5m。3、定倾半半径ρ（矩形对对称）式中：：I为沉箱箱在水水面处处的断断面对对纵轴轴的惯惯性矩矩，V为沉箱箱排水水量，，V1为悬臂臂部分分排水水量。。不带趾趾：V=B0TL；带趾：：V=B0TL+2V1。注意：：①当用用液体体压舱舱时，，应对对上式式作修修改（（扣除除自由由液面面的影影响））②当以以砂或或块石石压舱舱时，，不必必扣除除。4、重心心C到浮心心W的距离离a的计算算①、求求yc，按重力力矩yc=浮体各各部分分重量量对某某一点点的矩矩/浮体的的总重重量=（r钢筋砼砼∑Viyi+r0V水y水）/G②、求yw，按体积积矩yw=[(V-v)T/2+vyi]/V，式中：：V为水下下总体体积，，v为前后后趾体体积则a=yc-yw㈤、沉沉箱吃吃水和和干舷舷高度度的验验算1、干舷舷高度度验算算为了保保证沉沉箱在在溜放放、漂漂浮、、拖运运时水水不没没顶，，沉箱箱应有有足够够的干干舷高高度2、沉箱箱吃水水为了保保证沉沉箱能能顺利利下水水，浮浮起，，浮运运，沉沉箱的的吃水水必须须满足足一定定的条条件，，如：：①、当当沉箱箱采用用台车车溜放放时，，T必须小小于小小车顶顶以上上的水水深，，H≥T+h1+h2。②、当沉箱箱采用用滑道道下水水时，，T必须小小于轨轨道顶顶以上上的水水深。。③、浮浮运时时，T必须小小于航航道水水深。。④、沉沉放时时，T必须小小于基基床顶顶面水水深。。⑤、在在船坞坞内制制造时时，T必须小小于船船坞水水深。。注意：：当沉沉箱吃吃水和和干舷舷高度度不满满足要要求时时，可可以不不采用用（或或不全全用））压舱舱方法法保证证沉箱箱的浮浮游稳稳定，，而采采用其其它施施工措措施如如起重重船或或浮筒筒吊护护的方方法，，保证证沉箱箱的浮浮游稳稳定。。Ⅵ、护壁壁码头头优点：：结构构简单单，施施工速速度快快，节节省材材料，，造价价低；；缺点：：整体体性差差，耐耐久性性差；；适用：：有起起重运运输设设备，，有预预制能能力的的情况况或有有干地地施工工条件件。一、组组成及及型式式1、组成成：立板：：挡土土并构构成码码头直直立岸岸壁；；底板：：将上上部荷荷载传传给基基床；；肋板：：将立立板和和底板板连成成整体体，并并支撑撑立板板和底底板。。2、型式式①空腹腹式或或折线线式可节省省砼和和钢筋筋，单单配筋筋复杂杂，施施工麻麻烦，，工程程意义义不大大。②翘尾尾式护护壁翘尾的的作用用：减减小基基床宽宽度，，即减减少岸岸坡的的挖、、填方方量和和基床床的抛抛石量量；使使合力力作用用点控控制在在三分分点内内，即即ξ>B/3，基底应力趋趋于均匀。。③无底护壁壁二、构造㈠、外形尺尺寸1、高度：由由码头水深深和胸墙的的底标高确确定，且不不低于胸墙墙的施工水水位，护壁壁顶端宜嵌嵌入胸墙10cm。2、宽度：由结结构稳定性性和地基承承载能力确确定但构造上应应满足：前前趾长≯1m；翘尾长≯底底宽/4；翘尾角度度≯φ。3、长度：预制制安装时，，取决于起起重能力，，但≮H/3；干地现浇时时，取变形形缝间距。。4、外形轮廓廓的要求㈡、各构件件的尺寸应由计算确确定，初步步尺寸可按按图拟定。。㈢、肋板的的间距肋板的材料料用量在整整个护壁结结构中占很很大比重，，肋板间距距与肋板数数量有关，，须经技术术、经济比比较加以确确定，一般般：对现浇多肋肋护壁：1/2～1/3墙高或2～3.5m。对预制护壁壁：预制件件长<4m，用单肋护壁壁；预制件件长≥4m，用双肋或多多肋护壁。。具体确定：：肋板间距距应根据立立板和底板板的支座弯弯矩和跨中中弯矩大致致相等的原原则确定。。㈣、护壁接接缝构造1、缝宽：护护壁间垂直直缝设计宽宽度采用4‰护壁高度，，但≮4cm。2、倒滤构造（（当墙后无无抛石棱体体时）①、立板的的悬臂不长长：在肋板板外侧设置置隔砂板；；②、立板的的悬臂较长长：在立板板后设置隔隔砂板；③、为了防防止倒滤井井中填料下下沉后在胸胸墙下出现现空隙而造造成漏砂，，应在胸墙墙底部的后后面设置倒倒滤棱体㈤、吊孔，，排水孔三、护壁码码头的计算算计算内容，，除重力式式码头一般般计算以外外：立板、肋板板和底板的的正截面受受弯承载力力和裂缝宽宽度；肋板的斜截截面承载力力；肋板与立板板和肋板与与底板的连连接处正截截面受拉承承载力强度度吊孔处的承承载力。㈠、立板计计算1、作用：土土压力，地地面使用荷荷载，剩余余水压力，，波吸力。。2、假定：①、立板不不承受胸墙墙传来的外外力，此外外力全部由由肋板承受受；②、不考虑虑胸墙底宽宽对土压力力的遮掩作作用；③、除多肋肋护壁外，，不考虑底底板对立板板的嵌固作作用；④、一般取取设计低水水位时，水水平力最大大的组合。。3、计算图式式①、单肋：：按单宽悬悬臂板计算算；②、双肋：：按两端悬悬臂的简支支板计算；；多肋：同沉沉箱的外壁壁计算㈡、底板计计算1、作用：基基床反力，，底板自重重，底板上上填料垂直直压力荷地地面使用荷荷载。基床反力的的大小和分分布与计算算水位，地地面使用荷荷载，船舶舶荷载等有有关，计算算情况比较较复杂，实实际计算一一般取设计计低水位，，按规范进进行组合：：①、无尾护护壁：取最最大水平力力与最大垂垂直力或最最大水平力力与最小垂垂直力两种种组合；②、有尾护护壁：取最最大水平力力与最小垂垂直力或最最小水平力力与最大垂垂直力两种种组合。2、计算图式式内底板与尾尾板的计算算图式同立立板（单、、双、多）），趾板按按悬臂板计计算。㈢、肋板计计算1、作用：立立板计算所所考虑的作作用+胸墙传来的的外力，如如系缆力和和力矩，胸胸墙上的土土压力和力力矩。计算一般取取设计低水水位和相应应的水平力力最大的组组合。2、计算图式式立板与肋板板共同构成成一个固定定在底板上上的T形断面的悬悬臂梁，因因此，肋板板按固定在在底板上的的变截面的的T形梁计算，，翼缘宽度度按规范确确定。㈣、立板与与肋板、肋肋板与底板板的连接强强度计算近似按中心心受拉计算算㈤、吊孔设设计吊孔按预制制件重力加加底板与预预制场地的的粘结力或或吊装时的的冲击力计计算，两者者取大值计计算配筋。