土木工程(专业)概论（第4版）课件：港口、海洋和飞机场工程概述

道路工程概述1港口工程概述港口(Harbour)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、旅客及货物集散并变换运输方式的场地；港口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。港口工程是兴建港口所需的各项工程设施和工程技术的名称，包括港址选择、工程规划设计和各项工程的修建。港口工程是土木工程的一个分支。在我国，港口工程已成为与土木工程十分密切的相对独立分支。港口、海洋和飞机场工程概述1港口、海洋和飞机场工程概述

道路工程概述1港口工程概述

新中国成立初期，我国沿海只有6个主要港口，泊位233个，其中万吨级深水泊位61个，年吞吐量1000多万吨。自改革开放以来，外贸额增长较快，开放型经济已成为我国经济发展的模式之一。我国大陆已有117个港口对外开放，与世界上160多个国家和地区600多个港口有货运业务往来，1996年开辟国际班轮航线110多条，每月1200多个航班，完成外贸吞吐量3亿吨左右。到1995年底，我国拥有深水泊位400多个。总吞吐能力超过了7亿吨。目前中国集装箱运量占全世界的比重已高达19.4%。上海港和深圳港集装箱吞吐量分别达到1128万标准箱和1065万标准箱，名列世界集装箱大港的第三位和第四位。2港口、海洋和飞机场工程概述道路工程概述1.1港口的类型（1）按所处位置分，有河口港（位于河流入海口或受潮汐影响的河口段内，兼为海船和河船服务）、海岸港（位于海岸或海湾内，也有在深水海面上的）、河港（位于天然河流或人工运河上的，包括在湖泊和水库上的），海岸港和河口港统称海港。（2）按用途分有商港、军港、渔港、工业港和避风港。（3）按成因可分为天然港和人工港。（4）按港口水域在寒冷季节是否冻结，可分为冻港和不冻港。（5）按潮汐关系、潮差大小、是否修建船闸控制进港，可分为闭口港和开口港。（6）按对进口的外国货物是否办理报关手续，可分为报关港和自由港。3港口、海洋和飞机场工程概述道路工程概述1.2港址的选择（1）有广阔的经济腹地，以保证有足够的货源，且港址位置适合于经济运输，与其腹地进出口货物重心靠近，使货物总运费最省。（2）与腹地有方便的交通运输联系。（3）与城市发展相协调。应形成港口与城市发展互不干扰的城市用地结构和布局。（4）有发展余地。我国是一个发展中国家，所以港口的发展必须留有较大的余地。一个优良的港址，至少要满足30～50年港口发展的需要。（5）满足船舶航行与停泊要求。进港航道和港池水深要满足设计船舶吃水要求。要有宽阔的水域，足够布置船舶的锚泊、回旋、港内航行、停泊作业。水域受波浪影响少，水流、流冰等不致过分影响船舶作业。底质最好是适宜船舶锚泊的细沙及黏土等的混合底质。4港口、海洋和飞机场工程概述（6）有足够的岸线长度和陆域面积，用以布置前方作业地带、库场、铁路、道路及生产辅助设施。（7）应注意能满足船舰调动的迅速性，航道进出口与陆上设施的安全隐蔽性以及疏港设施及防波堤的易于修复性等。（8）对附近水域生态环境和水、陆域自然景观尽可能不产生不利影响。（9）尽量利用荒地劣地，少占或不占良田，避免大量拆迁。5港口、海洋和飞机场工程概述道路工程概述1.3港口的组成（图道路工程概述1）Ⅰ—杂货码头；Ⅱ—木材码头；Ⅲ—矿石码头；Ⅳ—煤炭码头；Ⅴ—矿物建筑材料码头；Ⅵ—石油码头；Ⅶ—客运码头；Ⅷ—工作船码头及航修站；Ⅸ—工程维修基地；1—导航标志；2—港口仓库；3—露天货场；4—铁路装卸线；5—铁路分区调车场；6—作业区办公室；7—作业区工人休息室；8—工具库房；9—车库；10—港口管理局；11—警卫室；12—客运站；13—储存仓库6港口、海洋和飞机场工程概述道路工程概述1.4港口水工构筑物港口水工构筑物是港口的重要组成部分，包括码头防波堤护岸船台滑道船坞7港口、海洋和飞机场工程概述码头的布置(a)、(b)顺岸式；（c）突堤式8港口、海洋和飞机场工程概述码头断面形式(a)直立式;(b)斜坡式;(c)半直立式;(d)半斜坡式9港口、海洋和飞机场工程概述码头的结构形式重力式码头；(b)板桩式码头；(c)高桩式码头；(d)、(e)混合式码头10港口、海洋和飞机场工程概述(2)防波堤防波堤(Mole)的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对港口水域产生侵袭，保持港内水面的平稳和所需要的水深，使船舶在港口安全停泊和进行装卸作业，同时，兼有防沙、防冰的作用。11港口、海洋和飞机场工程概述防波堤的类型斜坡式;(b)直立式;(c)混合式;(d)透空式;(e)浮式;(f)喷气消波设备;(g)喷水消波设备12港口、海洋和飞机场工程概述(3)护岸护岸(BankRevetment)的作用就是使港口或水域的岸边在波浪、冰、流的作用下不破坏，从而保护岸上的建筑物、设备和农田等。护岸方法可分为两大类：一类是直接护岸，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，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。13

护岸墙

港口、海洋和飞机场工程概述

14港口、海洋和飞机场工程概述道路工程概述1.5我国港口发展的特点

按照我国生产力布局和水资源“T”形分布的特点，重点建设贯通东南沿海的海上运输大通道和主要通航河流的内河航道。全国水运主通道布局是发展“两纵三横”共5条水运主通道。“两纵”是沿海南北主通道和京杭运河淮河主通道；“三横”是长江及其主要支流主通道，西江及其支流主通道，黑龙江松花江主通道。除沿海南北主通道外，内河主通道由通航千吨级船队的四级航道组成，共20条河流，总长约1.5万千米。这些主通道连接了17个省会和中心城市、对外开放城市和多个经济特区。15港口、海洋和飞机场工程概述上海港

16港口、海洋和飞机场工程概述1718港口、海洋和飞机场工程概述道路工程概述2海洋工程概述

海洋工程（OffshoreEngineering）指在近海区域设置或建造工程构筑物，如海洋石油钻井，储油平台，海上导航灯塔等。19港口、海洋和飞机场工程概述海洋工程具有以下特点：（1）环境条件复杂且随机性大（2）结构尺度大且设计安全度要求高（3）结构设计时考虑作用力的多样（4）施工方法的特殊性20港口、海洋和飞机场工程概述海洋平台结构是海洋工程构筑物的典型代表。它一般由上部结构（即平台）、立柱和基础（或沉垫）3部分组成，有固定式、活动式、半固定式3类。

图道路工程概述6所示为固定式平台类型中的重力式，其平台部分通常采用钢结构，立柱部分可采用钢结构或钢筋混凝土结构，基础部分为由若干采用钢筋混凝土材料做成的圆筒形舱室组成的大沉垫，坐落在海底上（岩）层上。

图道路工程概述7所示为活动式（也称浮式）平台的方案。

21港口、海洋和飞机场工程概述道路工程概述6某海洋平台结构尺度与陆上建筑物比较(a)联合国大厦；(b)伦敦议院塔；(c)某海洋平台图道路工程概述7浮式平台方案1—生产设备；2—储油罐和浮筒；3—生产升降机；4—固定缆索；5—集桩镇重；6—锚碇图22港口、海洋和飞机场工程概述挪威特若尔海洋采油平台平台为大型钢筋混凝土重力式结构，总高度为370m，打破了已有平台高度的纪录。其基础为19室的大型沉箱，面积有16600m2。沉箱下面是深36m、每个直径为32m的环形断面套筒群。套筒插入水下303m的软土层中，以防止平台移动。沉箱的19个室中的4个延伸成平台的腿柱，高度在300m以上，直径从33.0m变到15.4m，施工中混凝土的总用量为245000m3，普通钢筋用量94500t，

23港口、海洋和飞机场工程概述海上采油平台24港口、海洋和飞机场工程概述25港口、海洋和飞机场工程概述世界首座浮式风力电站26港口、海洋和飞机场工程概述海洋开发27港口、海洋和飞机场工程概述道路工程概述3飞机场工程概述

飞机场(Airport,简称机场)是航空运输的基础设施,通常机场的定义是指在陆地上或水面上一块划定的区域(包括各项建筑物、装置和设备),其全部或部分用来供航空器着陆、起飞和地面活动之用。机场工程则是指规划、设计和建造各项设施的统称。机场工程的内容主要包括：机场规划设计、场道工程、导航工程、通信工程、空中交通控制系统、气象工程、旅客航站及指挥楼工程、地面道路工程以及其他辅助工程（如照明、排水、供水等）。

28港口、海洋和飞机场工程概述机场分：①国际机场，指供国际航线用，并设有海关、边防检查、卫生检疫、动植物检疫、商品检验等联检机构的机场；②干线机场，指省会、自治区首府及重要旅游、开发城市的机场；③支线机场，又称地方航线机场，指各省、自治区内地面交通不便的地方所建的机场，其规模通常较小。29港口、海洋和飞机场工程概述道路工程概述3.1机场的组成一个大型完整的机场由空侧和陆侧两个区域组成，航站楼则是这两个区的分界线。30港口、海洋和飞机场工程概述道路工程概述3.2机场主要构筑物(1)跑道机场跑道(Runway)是机场上最重要的工程设施,是专供飞机起飞滑跑和着陆滑跑之用。跑道构形是指跑道的数量、位置、方向和使用方式，它取决于交通量需求，还受气象条件、地形、周围环境等的影响。一般跑道构形有如下五种：①单条跑道；②两条平行跑道；③两条不平行或交叉的跑道；④多条平行跑道；⑤多条平行及不平行或交叉跑道。

31港口、海洋和飞机场工程概述机场跑道方案32港口、海洋和飞机场工程概述决定机场跑道长度的条件全发正常起飞距离；(b)一发失效起飞距离；(c)加速停止距离；(d)着陆距离33港口、海洋和飞机场工程概述（2）滑行道和停机坪

滑行道(Taxiway)主要供飞机从一处安全便捷地滑行至另一处的通道。飞机在飞机场中地面活动的路线主要为“跑道——滑行道——停机坪——维修机坪”。滑行道有5种：①进口滑行道（设在跑道端部，供飞机进入跑道起飞）；②旁通滑行道（设在跑道端附近，供起飞飞机临时不起飞时滑回用）；③出口滑行道（供飞机脱离跑道用）；④平行滑行道（供飞机通往跑道两端用）；⑤联络滑行道（站坪至跑道间或双平行滑行道间联络用）。34港口、海洋和飞机场工程概述道路工程概述3.3我国民用机场建设特点（1）全国机场规划布局逐步趋于合理（2）机场设施逐步完善，安全运行保障水平不断提高（3）机场建设技术水平不断提高（4）机场建设的发展前景美好35港口、海洋和飞机场工程概述香港国际机场（HongKongInternationalAirport）36港口、海洋和飞机场工程概述香港国际机场（HongKongInternationalAirport）位于赤鱲角岛（香港地区300多岛屿中的一个中等岛屿）上，用挖泥填海的方法建成，与中环城市中心区有近34km的新建高速公路连通，占地1248公顷，于1991年起全面动工、1998年正式启用。全部工程含机场工程以及必需的运输基础设施包括道路网、铁路线、公路桥梁等共支出费用1500亿港元，为全球最庞大的土木