《土木概论》第八章港口及海洋工程

土木工程概论
第八章：港口及海洋洋工程
a.突出式b.挖入式航道和调头地c.Y形挖入式航道d.平行的挖入式 航道e.老港口增加人工港岛f.天然港的建设g.天然离岸岛h.河口港
虚线表示原海岸线
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三、港口水工建筑物形式 （一）码头
1.码头的作用 2.码头的组成 3.码头的布置形式(见图)
4.码头的断面形式(见图) 5.码头的结构形式(见图)
重力式：是靠自重（包括结构重量和结构范围内的 填料重量）来抵抗滑动和倾复的。这种结构一般适 用于较好的地基
板桩式：是靠打入土中的板桩来挡土的，它受到较 大的土压力。所以板桩式码头目前只用于墙高不大 的情况，一般在10米以下
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三、港口水工建筑物形式 （一）码头
第八章：港口及海洋洋工程
3.码头的结构形式
土木工程概论
一、概述
第八章：港口及海洋洋工程
1.港口的含义及作用
港口:具有一定的水域和陆域面积及设备条 件，供船舶安全进出、停泊和避风，进行货物 或旅客的转载作业和船舶修理、供应燃料或其 它物资的场所。港口是水陆运输的转载枢纽
港口工程:是兴建港口所需工程设施的总称， 是供船舶安全进出和停泊的运输枢纽。
可行性研究视工程的规模一般分为两阶段，即初步 可行性研究和工程可行性研究
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三、港址的规划与布置 （一）港口规划
工程可行性研究的内容
第八章：港口及海洋洋工程
(1) 工程项目的历史； (2) 港口现状的评价； (3) 预测运量发展； (4) 建设的合理规模； (5) 建设条件和港址； (6) 工程项目方案；
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三、港址的规划与布置 （一）港口规划
第八章：港口及海洋洋工程
规划一般分为选址可行性研究和工程可行性研究两个 阶段
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三、港址的规划与布置 （一）港口规划
第八章：港口及海洋洋工程
港址选择的基本要求：
1. 有广阔的经济腹地
2. 与腹地有方便的交通运输联系
3. 与城市发展相协调
4. 有发展余地
海洋工程:是以开发、利用、保护、恢复海 洋资源为目的，并且主体工程位于海岸线向海 一侧的新建、改建、扩建工程
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第八章：港口及海洋洋工程
海洋工程范围
围填海、海上堤坝工程
人工岛、海上和海底物资储藏设施、跨海桥梁、 海底隧道工程
海底管道、海底电（光）缆工程
海洋矿产资源勘探开发及其附属工程
海上潮汐电站、波浪电站、温差电站等海洋能源 开发利用工程
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
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三、港址的规划与布置 （二）港口布置
第八章：港口及海洋洋工程
港口布置必须遵循统筹安排、合理布局、远近结合、 分期建设等原则
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
第八章：港口及海洋洋工程
中国是航海和海通商的较早国家之一。远在 3000年前就开始了航海活动。
碣石(今秦皇岛附近)、转附(今山东芝罘附近)、琅 琊(在青岛以南)、会嵇(今宁波)、番禺(在广州以南 )等均为古时的海港
汉代番禺是对外贸易的主要港口
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一、概述 2.港口的发展简史
第八章：港口及海洋洋工程
唐、宋时广州、交州、福州、明州、扬州、登州 、泉州等港进出外国商船络绎不绝，在很长的历 史时期内广州港的规模居中国外贸港口首位
至南宋及元代，泉州升居全国外贸第一大港
上海港的地位清末突起，成为中国第一大港
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第八章：港口及海洋洋工程
土木工程概论
一、概述 4.海洋工程概念及简介
第八章：港口及海洋洋工程
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第八章：港口及海洋洋工程
荷兰鹿特丹港
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三、港口水工建筑物形式 （一）码头
1.码头的布置形式
第八章：港口及海洋洋工程
随着船舶大型化和高效率装卸设备的发展，外 海开敞式码头已被逐步推广使用，并且已被应用于 大型散货码头
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第八章：港口及海洋洋工程
大连港30万吨矿石专用码头
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第八章：港口及海洋洋工程
海洋工程范围
大型海水养殖场、人工鱼礁工程
盐田、海水淡化等海水综合利用工程
海上娱乐及运动、景观开发工程
国家海洋主管部门会同国务院环境保护主管部门 规定的其他海洋工程
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第八章：港口及海洋洋工程
二、港口工程的分类与组成
(一)港口分类
按用途分：商港、军港、渔港、工业港和避风港
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第八章 港口及海洋工程
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第八章：港口及海洋洋工程
授课内容：
第一节: 概述 第二节：港口工程的分类与组成 第三节：港址的规划布置 第四节：港口水工建筑物形式 第五节：海洋工程的种类 第六节：海洋工程的特点
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一、概述
第八章：港口及海洋洋工程
1.港口的含义及作用 2.港口的发展简史 3.我国港口基本情况及分布 4.海洋工程概念及简介
半直立式：适用于高水时间较长而低水时间较短的 情况，如水库港
半斜坡式：适用于枯水时间较长而高水时间较短的 情况，如天然河流上游的港口
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第八章：港口及海洋洋工程
a.直立式b.斜坡式c.半直立式d.半斜坡式
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三、港口水工建筑物形式 （一）码头
第八章：港口及海洋洋工程
3.码头的结构形式
第八章：港口及海洋洋工程
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三、港口水工建筑物形式 （一）码头
1.码头的作用
供船舶系靠 装卸货物
上下旅客
第八章：港口及海洋洋工程
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第八章：港口及海洋洋工程
主体结构
码 头 组 成
码头设备
上部结构 下部结构
如：胸墙，帽梁，头梁、板和 靠船构件 。将下部结构的构件 连成整体
如：墙身和基础、板桩，桩基
按位置分：内河港、海岸港和河口港
按港口水域在寒冷季节是否冻结：冻港和不冻港 按是否修建船闸控制进港分：闭口港和开口港 按对进口货物是否办理报关手续：报关港和自由港
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二、港口工程的分类与组成 （二）港口的组成 港口水域
海 港
港口陆域
第八章：港口及海洋洋工程
进港航道 港池\锚地 转头水域
防波堤 码头
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三、港址的规划与布置 （一）港口规划
第八章：港口及海洋洋工程
货物吞吐量: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)，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
港口吞吐量的预估是港口规划的核心。港口的规模、 泊位数目、库场面积、装卸设备数量以及集疏运设施 等皆以吞吐量为依据进行规划设计。船舶的性能、尺 度及今后发展趋势也是港口规划设计的主要依据
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第八章：港口及海洋洋工程
突堤式码头的布置形式
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三、港口水工建筑物形式 （一）码头
1.码头的布置形式
第八章：港口及海洋洋工程
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，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。
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第八章：港口及海洋洋工程
一、概述
2.港口的发展简史
公元前 332年在古埃及修建亚历山大港，建有拋 石防波堤，是世界上第一个建有灯塔的港口
古希腊所建港口规模较小，雅典附近的比雷埃 夫斯港是当时最重要的港口
罗马帝国时期所建的奥斯蒂亚港是当时的大型 港口之一
15世纪末欧洲至美洲航线的发现和世界商业及 航运业的发展，大大促进了港口建设
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一、概述
2.港口的发展简史
天然港口
人工港口
第八章：港口及海洋洋工程
古代重要海港大多数修建在地中海沿岸，相传 3500年前就已开始建港
西顿港和提尔港被认为是最早建造的海港，属 古腓尼基国，今黎巴嫩境内
至公元前700年在地中海沿岸意大利的西西里岛 和撒丁岛，以及非洲北部海岸和西班牙都曾建 港。其中迦太基港最为有名
(7) 协作条件； (8) 施工条件及建设工期;
(9) 企业组织管理和人员编制 (10) 项目对环境的影响 (11)投资估算及投资效益分析
(12) 结论及建议 .
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三、港址的规划与布置 （二）港口布置
第八章：港口及海洋洋工程
港口布置必须遵循统筹安排、合理布局、远近结合、 分期建设等原则
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
5. 满足船舶航行与停泊要求
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三、港址的规划与布置 （一）港口规划
第八章：港口及海洋洋工程
港址选择的基本要求：
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
等。主要是挡土或传力用的
系船设备 防冲设备 安全设备 工艺设备
路面
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第八章：港口及海洋洋工程
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三、港口水工建筑物形式 （一）码头
1.码头的布置形式
第八章：港口及海洋洋工程
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
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第八章：港口及海洋洋工程
一、概述
2.港口的发展简史
世界上大规模的港口建设只是在19世纪初出现 了蒸汽机船队，船舶尺度、载重量和吃水日益 增大，以及为建设人工深水港池和进港航道而 采用先进的挖泥机具设备后才发展起来
铁路的建设大大促进了港口建设的发展
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一、概述 2.港口的发展简史
第八章：港口及海洋洋工程
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三、港口水工建筑物形式 （二）防波堤
1．防波堤的主要功能
第八章：港口及海洋洋工程
主要功能：为港口提供掩护条件，阻止波浪和漂 沙进入港内，保持港内水面的平稳和所需要的水 深，同时，兼有防沙、防冰的作用
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
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三、港址的规划与布置 （一）港口规划
可行性研究
第八章：港口及海洋洋工程
港口工程可行性研究是在项目建设前必须进行
的各项投资前研究工作的最重要阶段，其主要内容 是通过全面的调查研究和必要的钻探、测量等工作 ，进行技术、经济论证，分析、判断建设项目的技 术可行性和经济合理性，为确定拟建工程方案是否 值得投资提供科学依据
仓库及货场 铁路及道路
装卸及运输机械
辅助设施和生活设施
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第八章：港口及海洋洋工程
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第八章：港口及海洋洋工程
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三、港址的规划与布置 （一）港口规划
（二）港口布置
第八章：港口及海洋洋工程
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三、港址的规划与布置 （一）港口规划
第八章：港口及海洋洋工程
港口规划是港口建设的重要前期工作。规划中 要认真调查研究，搞好港口腹地的社会经济调查， 弄清规划期内的客货种类、数量、流向及建港的自 然条件(水文、气象、地质、地貌等)，并按其自然 、经济和社会条件选择好港址，确定合理的工程规 模，制定合理的总体规划和分阶段实施规划
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第八章：港口及海洋洋工程
顺岸式码头的布置形式
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三、港口水工建筑物形式 （一）码头
1.码头的布置形式
第八章：港口及海洋洋工程
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
2.码头的断面形式
第八章：港口及海洋洋工程
直立式码头：岸边有较大的水深，便于大船系泊和 作业，不仅在海港中广泛采用，在水位差不太大的 河港也常采用。
斜坡式：适用于水位变化较大的情况，如天然河流 的上游和中游港口
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三、港口水工建筑物形式 （一）码头
2.码头的断面形式
第八章：港口及海洋洋工程
土木工程概论
三、港口水工建筑物形式 （一）码头
1.码头的布置形式
第八章：港口及海洋洋工程
在岸线有限制或沿岸浅水区较宽的港口以及某些特 殊要求的企业（如石化厂），岛式港方案已在开始 发展，日本建成的神户岛港属于这一类型
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第八章：港口及海洋洋工程
港岛式
土木工程概论
三、港口水工建筑物形式 （一）码头
高桩式：主要由上部结构和桩基两部分组成。高桩 式码头一般适用于软土地基
根据当地的地质、水文、材料、施工条件和码头使 用要求等，也可采用混合式结构
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第八章：港口及海洋洋工程
土木工程概论
三、港口水工建筑物形式 （二）防波堤
1．防波堤的主要功能 2．防波堤的平面布置(图)
3．防波堤的类型(图)