港口规划与布置简单题

五、思考题
1、用简短的语言，描述什么是港口？
2、简述现代港口生产作业的五大系统？
3、货物在港内作业方式中，操作过程的五种形式？
4、货物载港内作业方式，操作过程与装卸过程的比较？
5、吞吐量与港口通过能力的异同点。

6、码头平面布置型式分类，顺岸式布置与突堤式布置的特点？
7、港口规划要求收集、整理风资料的方法、成果。

8、简述港口铁路分区车场内线路数量设置？
9、陆域设施包括那些内容，是简要说明各个设施的作用。

10、货物陆运进港，海运出港，其装卸过程一般由哪三种形式完成？每一种装卸过程分别由几个操作过程组成？
11、与波浪破碎带有关的波浪引起的泥沙运动？
12、船舶航行或停泊不致触底所需的富裕水深需考虑那些因素？
13、确定海上航道水深与码头水深的异同点。

14、淤泥质海岸港口淤积的主要形态，如何从防波堤布置上减少港口淤积？
15、简述综合评价加法模型的思路。

16、港口铁路的主要组成部分，简述分区车场的主要功能。

17、港口规划输入环境影响评估，称为决策过程的一部分，应从哪几个阶段开始？
18、在天然河流上选址，宜选在弯道凹岸顶端偏下的地点，为什么？
19、集装箱码头装卸作业地带一般包括哪些部分？简要叙述每一部分的型式。

20、简述航道通航方式
21、考察新增港口能力时机选择的原则。

22、分析码头装卸作业地带的功能。

23、简述什么是广义码头？
24、船舶航行与停泊对港口选址的要求？
25、简述码头平面布置的几种布置型式？
五、思考题
1、（1）港口就其功能而言，是交通运输枢纽、水陆联运的咽喉；是水陆运输工具的衔接和货物、旅客的集散地。

在世界经济一体化发展的新形势下，港口正向国际贸易的综合运输中心和国际贸易后勤基地的多功能方向发展。

（2）港口就其工程内容而言，是各种工程建筑物、设备以及信息基础设施组成的综合体，而港口水工建筑物是这个综合体的主要组成部分。

2、现代港口生产作业的五大系统是：
（1）船舶航行作业系统（2）装卸作业系统（3）存储、分运作业系统
（4）集疏运作业系统(5)信息与商务系统。

3、（1）卸车装船（2）卸车入库（3）卸船入库（4）卸船装船（5）库场内倒载搬运
4、操作过程：是根据一定装卸工艺完成一次货物的搬运作业过程。

装卸过程：货物从进港到出港所进行的全部作业过程。

它是由一个或多个操作过程所组成。

经过操作过程的货物数量叫操作吨，计算单位是操作吨。

而1吨货物从进港起到出港止，不管经过多少次操作，只算1吨装卸量。

5、吞吐量：1年间经由水运输出，输入港区并经过装卸作业的货物总量称为港口吞吐量，单位是吨。

吞吐量是港口主要营运指标之一，也是反映港口规模的指标。

计算方法：货物由水转陆时，或陆转水时，1t装卸量计为1t吞吐量，当货物水转水时，1t 装卸量计为2t吞吐量。

通过能力：1年内在既定的设备条件下，按合理的操作过程、先进的装卸工艺和生产组织所允许通过的货运量成为港口通过能力，计量为货物的自然吨。

自然吨：无论是陆转水、水转陆或水转水的货物，1t装卸量均计为1个自然吨。

装卸自然吨是衡量港口装卸任务大小的主要数量指标。

6、顺岸式布置是码头前沿线大体上与自然岸线平行的布置方式。

广泛用于河港和河口港。

突堤式布置是码头前沿线与自然岸线成较大角度的布置型式。

广泛用于海港。

突堤式布置和顺岸式各有特点、同样泊位数量，突堤式较顺岸式占用自然岸线少，布置紧凑，故在岸线较短的条件下，宜优先考虑突堤式。

同样，为了减少必须掩护码头岸线所需的防波堤长度时，突堤式较为有利。

在河道、河口，由于突堤式过多的伸向河中，破坏了原有水流形态，易于引起冲淤，并过多的占用河道宽度，影响通航一般宜选择顺岸式布置。

7、根据工程的需要，常把风向分为十六个方位，绘制风玫瑰图，一般包括风速及风向频率图。

风速图绘出各个方向的最大风速和平均风速。

风向频率图给处各个方向风的出现频率，即占全年各向风总次数的百分比。

风速最大的方向称为常风向，频率最高的方向称为常风向。

强风向和常风向的风向有时不一致。

在港口工程中，还需绘制各级风的风向频率图。

8、分区车场内线路数量设置应包括：
（1）到达线，接纳来自港口车站的车组；
（2）编组线，供分编去往各装卸线的车辆用；
（3）集回线，停放各装卸线集回的车辆，以便送往港口车站；
（4）机车走行线，机车在车场内的通行线。

9、陆域设施包括仓库、堆场、铁路、道路、装卸机械、运输机械化以及生产辅助设施、环保设施、计量、检验设施信息中心等。

有些现代化港口还管理有当地的“世界贸易中心”。

仓库、堆场供货物在装船前或卸船后短期存放。

铁路是许多港口集疏运的主要方式，在库场前后社这专用线，在码头附近还设分区车场，对来往装卸的车辆进行编运。

港内道路供流动机械运行，并与城市道路和疏港道路相连接。

装卸机械包括用于码头前方、库场内和船舱内的各种起重机、装卸搬运机械。

生产辅助设施也不可缺少。

主要有：给派水、供电系统、通信设施、辅助生产建筑。

现代港口还建立有港口EDI服务中心。

10、货物由车直接装船离港；货物在前方库场或二线库场存储一段时间再装船离港；先在二线库场存储，再经由前方库场装船离港。

三种情况的装卸过程分别为一个操作过程、两个操作过程和三个操作过程。

11、在沙质海岸，波浪是造成泥沙运动的主要动力，尤其是在波浪破碎区，会造成相当大的紊动水流，掀起泥沙。

这时如果波浪斜向向岸传播，波浪破碎后所产生的沿岸流就会带动泥沙顺岸移动。

在淤泥质海岸，波浪掀沙，潮流输沙，是泥沙运移的主要形态，尤其是在波浪破碎带，泥沙呈悬移状态随潮进入相对平静、挟沙能力降低的港内水域落淤。

12、水深误差和因船舶运动吃水增加两个方面。

其中水深误差及水种障碍有：
（1）水位变化，实际水位与测量水位的差异
（2）海图、水深图测量误差，
（3）船舶抛锚引起的富裕量，必须有不让锚碰坏自己船底的富裕水深。

运动吃水增大：
（1）航行时船体下沉，船舶在浅水中航行发生船底下沉和纵倾变化。

（2）因波浪作用船体产生的垂直运动。

13、相同点：码头前沿水深与航道水深都是考虑在设计低水位时码头前沿及航道水深，同时都考虑了设计船型满载吃水，龙骨下最小富裕深度，波浪富裕深度，船舶因配载不均匀而增加的尾吃水和备淤深度。

不同点：而由于船舶在码头前航速很小，不考虑因船舶航行增加船舶吃水深度；航道水深需要考虑航行时船体下沉增加的富裕水深。

同时，龙骨下最小富裕深度不仅考虑海底土壤类别还考虑船舶吨级大小。

14、在淤泥质海岸，波浪掀沙，潮流输沙，时泥沙运移的主要形态，尤其是在波浪破碎带，泥沙呈悬移状态随潮进入相对平静、挟沙能力降低的港内水域落淤。

对淤泥质海岸的港口，悬沙落淤是引起淤积的基本过程。

布置防波堤时，口门宜布置在远离破碎带、含沙量小的深水处。

同时防波堤所围成的水域不宜过大，因为水域越大，纳潮量越大，淤积总量亦愈大。

15、综合评价加法模型就是试图将方案需要比较的各个方面，或各独立的指标，考虑其对方案重要影响程度大小，然后采用加法模型将其综合成为一个可以定量的指标。

为了求得一个综合评价指标，需要解决两个问题：①设法把不同量纲的指标转化成物量纲数②选择需要比较指标对过程方案影响大小的定量数值。

第一个问题是将各指标处理成无量纲数后，其数量即可代表该指标的得分。

第二个问题是规划设计者结合过程实际，运用主管判断，给各指标的重要成都打分，通常对最有影响的指标打10分，即满分，最不重要的打1分。

将每项指标的得分与对应指标的重要程度得分相乘，然后将所有乘积相加，便得到每个方案的综合评价指标，数值大的方案为最有吸引力的方案。

16、完整的铁路布置应由港口车站、分区车场及货物装卸线三部分组成。

分区车场的基本功能为；承担分管范围内车辆分组、集结及向前方库场、二线库场、分运中心或码头装卸线取送车等作业。

分区车场移布置在临近泊位或库场装卸线。

17、环境评估是在拟建工程的功能、规模、工艺、布置等方案已确定的前提下进行，与工程可行性研究同步进行，但对环境有特别影响的项目，在预可行性阶段需进行环境影响预评估。

18、其一,弯道水流的作用，凹岸侧河道水深较好，一般能满足船舶航行要求；其二，此处的水流，经过弯道抵冲后顺岸下流，水流一般比较平顺，这有利于船舶靠离码头时的操纵；其三，即便有些不太严重的冲刷，较之防止淤积而言，也容易采取护岸工程措施。

19、集装箱码头装卸作业地带一般包括：
（1）码头前沿作业地带，一般船岸间作业均采用集装箱装卸桥。

停靠巴拿马型船的码头前沿作业地带的宽度需70～80m。

（2）集装箱堆场，堆场装卸工艺系统通常采用
①轮胎式龙门起重系统②跨运车系统
（3）拆装箱库、货运站，国外供进行拆装集装箱的场地已发展为集装箱集散站或货运站。

（4）大门、停车场、通道及管理中心。

一般两个泊位出入车道数6～8条。

20、（1）原则：提倡建立分道航行制，将反向航行的船流予以分隔，以减少船首正遇的范围。

（2）通航水位：即根据每潮次船舶乘潮进出航道所需的持续时间，选取每一个潮峰上与此延时相当的水位进行频率统计，一般去累积频率90％～95％的水位为乘潮水位。

（3）助航与强制引领，对于自然条件恶劣，航道狭窄难于改善的情况，应配备拖船对较大型船舶助航，实行强制引领。

21、随着泊位利用率的升高，Tw/Tb的比值亦随之提高。

＝Q/(NRS),如果装卸效率R一定，泊位数S不变，随着运量Q的增加，泊位利用率随之提高，到一定程度就会影响港口的服务水平。

从规划的角度，要研究增建新泊位的时机，既要保持港口有较高的服务水平和竞争力，同时又要兼顾港、航多方利益。

作为一个初步标准应使Tw/Tb≤0.1，超出此值，宜有新泊位投产，作为“极限点”的控制条件，可参考：
Tw/Tb≤0.2。

22、装卸地带布置有供装卸运输机械操作运行的码头前沿地带、仓库堆场、集疏运设施。

码头前沿地带的船岸间装卸机械实现卸车装船或卸船装车以及卸船装船，即货物装卸、转运的功能，一般设有装卸、运输设备；有供流动机械，运输车辆操作运行的地带，。

仓库堆场临时存储货物的功能。

集疏运设施将大量的货物经由转运船舶、铁路、公路以及其他运输工具将货物疏散出去（或集中起来）。

23、码头从广义上理解是码头建筑物及装卸作业地带的总和，即码头建筑物
自身外还有装卸设备、库场和集疏运设施。

这样码头才能完成靠船、系船、进行装卸作业、上下旅客和对船舶进行必要的补给等多种功能。

因此，码头是完成水陆货客转换机能设施组合的总称。

24、（1）进港航道水深和码头水深满足相应吨级船舶吃水的要求。

（2）开挖的航道和港池，维护性挖泥量不能太大
（3）水域宽阔，足够布置船舶回旋、制动、港内航行、停泊作业和港池等水域。

（4）大中型港口亦要有布置地方小船、驳船、港作船和游艇的水域。

有合适布置各种功能的锚地。

（5）水域地质条件好，承载力高，减少水工建筑物的投资。

25、（1）顺岸式布置，码头前沿线大体上与自然岸线平行的布置方式，广泛应用于河港河河口港。

（2）突堤式布置，码头前沿线与自然岸线成较大角度的布置型式，广泛用于海港。

（3）挖入式布置，码头、港池水域是在向岸的陆地内侧开挖而成的布置型式。

（4）沿防波堤内侧布置，多布置在堤根部位。

（5）岛式布置及栈桥布置，码头布置在离岸较远的深水区，这种布置是为了适应现代大型油船而发展起来的深水码头。

五、思考题
1、简述重力式码头、板桩码头以及高桩码头的工作特点。

2、简述码头的组成及其各组成部分的作用。

3、简述重力式码头的特点。

4、试比较圆形沉箱和矩形沉箱的优缺点。

5、作用在港口水工建筑物上的冰荷载包括哪些方面？
6、在工程实践中，为什么将扶壁结构的底板尾部翘起？
7、简述大直径圆筒码头的优缺点。

8、简述重力式码头基础的作用。

9、如何确定重力式码头的基础型式？
10、试述抛石基床的型式和适用条件以及抛石基床设置应考虑的主要问题。

11、墙后回填的方式有哪些？
12、为防止码头漏砂应对倒滤层采取哪些措施？
13、重力式码头设计时应考虑哪三种设计状况？
14、试述地面使用荷载的布置形式及其相应的验算项目。

15、重力式码头的一般计算项目有哪些？
16、按板桩材料划分，板桩码头有哪几种形式，简要说明各种形式的特点及适用条件。

17、按锚碇系统划分，板桩码头有哪几种形式，简要说明各种形式的特点及适用条件。

18、目前，对钢板桩的防锈措施有哪些？
19、板桩码头上的作用主要有哪些？
20、单锚板桩墙有哪几种工作状态？
21、简述板梁式码头的优缺点及适用条件。

22、简述桁架式码头的优缺点及适用条件。

23、简述无梁板式高桩码头的优缺点及适用条件。

24、简述承台式高桩码头的优缺点及适用条件。

25、简述钢管桩的防腐措施。

26、简述构件连接的方式及构件连接必须满足的要求。

27、简述桩基布置的原则。

28、高桩码头设计时按承载能力极限状态和正常使用极限状态设计的分别是哪些情况？
29、简述斜坡码头的优缺点。

30、趸船撑杆的布置应符合哪些规定？
五、思考题
1、重力式码头的工作特点是依靠结构本身及其上面填料的重量来保持结构自身的滑移稳定和倾覆稳定。

板桩码头的工作特点是依靠板桩入土部分的倾向土抗力和安设在码头上部的锚碇结构来维持其整体稳定。

高桩码头的工作特点是通过桩台将作用在码头上的荷载经桩基传给地基。

2、码头由主体结构和码头设备两部分组成。

主体结构又包括上部结构、下部结构和基础。

上部结构的作用是：①将下部结构的构件连成整体；②直接承受船舶荷载和地面使用荷载，并将这些荷载传给下部结构；③作为设置防冲设施、系船设施、工艺设施和安全设施的基础。

下部结构和基础的作用是：①支承上部结构，形成直立岸壁；②将作用在上部结构和本身上的荷载传给地基。

码头设备用于船舶系靠和装卸作业。

3、重力式码头是我国分布较广、使用较多的一种码头结构型式。

其结构坚固耐久，抗冻和抗冰性能好；能承受较大的地面荷载和船舶荷载，对较大的集中荷载以及码头地面荷载和装卸工艺变化适应性较强；施工比较简单，维修费用少。

4、圆形沉箱受力情况较好，一般按构造配筋，用钢量少；箱内可不设内隔壁，既省混凝土又大大减轻沉箱的重量；环形箱壁对水流的阻力小。

其缺点是模板比较复杂，一般适用于墩式栈桥码头，特别是水流流速大、冰凌严重或波浪大的地区。

矩形沉箱制作比较简单，浮游稳定性好，施工经验成熟，一般适用于岸壁式码头。

矩形沉箱的断面形式又分为对称式和非对称式两种，对称式构造简单，便于预制、浮运和安装，是主要采用的一种断面形式。

非对称式虽能节省混凝土，但制作较麻烦，拖运时需密封舱盖，安放时易发生不均匀沉降，采用较少。

5、（1）风和水流作用下大面积冰场运动时产生的静冰压力；（2）风和水流驱动下流冰产生的撞击力；（3）冻结在建筑物上的冰因水位升降产生的竖向力；（4）建筑物内、外的冰因温度变化产生的膨胀力。

6、将扶壁结构的底板尾部翘起，不仅减少了底板前趾后踵之间的反力差，使基底反力均匀，合力作用点位置不超过三分点；而且还可以减小基床宽度，不仅减少了抛石基床的工程量，也减少了岸坡的填挖方量。

7、P26 优点：码头结构简单；混凝土与钢材用量少；适应性强，可不作抛石基床；造价低；施工速度快。

缺点：抛石基床上的大圆筒产生的基底压力大，沉入地基的大圆筒码头施工较复杂，大圆筒与上部结构的连接以及护舷的布置不够方便等。

8、重力式码头基础的作用是将通过墙身传来的外力扩散到较大范围的地基上，以减小地基应力和建筑物沉降量；保护地基免受波浪和水流的淘刷；整平基面后便于墙身的砌筑和安装。

9、重力式码头的基础根据地基情况、施工条件和结构型式采用不同的处理方式。

1）岩石地基：岩石地基承载力大，一般不需另做基础。

对于现场灌注混凝土和浆砌石结构，可直接做在岩面上。

当岩面向水域倾斜较陡时，为减小滑动的可能性，墙身砌体下的岩基面宜做成阶梯形断面。

阶梯形断面最低一层台阶宽度不宜小于1m。

对于预制安装结构，为使预制件安装平稳，应以二片石和碎石整平岩面，其厚度不小于0.3m。

2）非岩石地基：当采用干地施工的现场灌注混凝土和浆砌石结构时，分两种情况处理，第一，地基承载力足够时可设置100~200mm厚的贫混凝土垫层，以保证墙身的施工质量，垫层的埋置深度不宜小于0.5m，
且应在冲刷线以下；第二，地基承载力不足时应设置基础，采用块石基床、钢筋混凝土基础板或基桩等。

当采用水下施工的预制安装结构时，应设置抛石基床。

对于软土地基，也可采用加载预压加固淤泥质软基的工艺和深层水泥拌合加固软基的办法。

10、抛石基床有暗基床、明基床和混合基床三种。

暗基床适用于原地面水深小于码头设计水深的情况。

明基床适用于原地面水深大于码头水深且地基较好的情况。

但当海流流速较大时应避免采用明基床，或在基床上设防护措施。

混合基床适用于原地形水深大于码头设计水深且地基较差的情况，此时需将地基表层的软土全部挖除填以块石，软土层很厚时可部分挖除换砂。

11、P33 墙后回填一般分为两种情况，一种情况是紧靠墙背用颗粒较粗内摩擦角较大的材料作成抛石棱体，以减少墙后土压力。

并在棱体顶面和坡面设置倒滤层，防止墙后回填的细粒土从抛填棱体的缝隙中流失。

第二种情况是墙后直接回填细粒土，只在墙身构件间的拼缝处设置倒滤装置，防止土料流失。

12、为避免码头漏砂，无论对何种形式的倒滤层，都要求：（1）倒滤层必须高出卸荷板顶面，即在卸荷板上面抛填不小于0.3m厚的二片石，然后在二片石上做倒滤层；（2）倒滤层分段施工时一定要搭接好。

土工织物倒滤层的搭接宽度一般为1m。

13、P35 重力式码头设计时应考虑三种状况：（1）持久状况，在结构使用期按承载能力极限在和正常使用极限状态设计；（2）短暂状况，施工期或使用初期可能临时承受某种特殊荷载时按承载能力极限状态设计，必要时也需按正常使用极限状态设计；（3）偶然状况，在使用期遭遇偶然荷载（如地震作用）时仅按承载能力极限状态设计。

14、地面使用荷载的布置形式有三种：①作用在码头上的垂直力和水平力都最大，用于验算基床和地基的承载力及计算建筑物的沉降和验算整体滑动稳定性；②作用在码头上的水平力最大垂直力最小，用于验算建筑物的滑动和倾覆稳定性；③作用在码头上的垂直力最大水平力最小，用于验算基底面后踵的应力。

15、重力式码头的一般计算项目为：1）码头的稳定性验算，主要为抗滑稳定性验算和抗倾稳定性验算。

2）承载力验算，主要为基床承载力验算和地基承载力验算。

3）整体滑动稳定性及地基沉降计算。

16、板桩码头按板桩材料可分为木板桩码头、钢筋混凝土板桩码头和钢板桩码头3种。

木板桩强度低、耐久性差，且耗用大量木材，现已很少应用。

钢筋混凝土板桩的耐久性好，用钢量少，造价低，在板桩码头中应用较多。

但钢筋混凝土板桩的强度有限，一般只适用于水深不大的中小码头。

钢板桩质量轻、强度高，锁口紧密，止水性好，沉桩容易，适用于水深较大的海港码头。

17、按锚碇系统可分为无锚板桩码头、有锚板桩码头，有锚板桩码头又分为单锚板桩、双锚板桩和斜拉板桩。

无锚板桩如同埋入土中的悬臂板，当其自由高度增大时，其固端弯矩亦将急剧增大，故多用于墙较矮、地面荷载不大的情况。

当码头水深较大时，为减少板桩弯矩，也可以采用双锚板桩岸壁的结构。

如果施工场地较小，不便埋设拉杆和锚碇结构，可采用斜拉板桩。

18、1）涂料保护，这种方法常作为在水位变化处的钢板桩防锈措施；2）阴极保护；3）改进钢材化学成份和采用防腐蚀钢种；4）增加钢板桩厚度，延长使用年限；5）尽量降低帽梁或胸墙的底标高。

19、板桩码头上的作用有：1）土体本身产生的主动土压力和板桩墙后的剩余水压力等永久作用；2）由码头地面上各种可变荷载产生的土压力、船舶荷载、施工荷载、波浪力等可变作用；3）地震荷载等偶然作用。

20、板桩墙的工作状态：第一种工作状态，板桩入土不深由于墙后主动土压力的作用，板桩产生弯曲变形，并围绕板桩上端支承点转动。

此时板桩入土深度最小，板桩中只有一个方向的弯矩且数值最大，入土部分位移较大，所需板桩长度最短，但断面最大。

这种状态按底端自由计算。

第二种工作状态，其入土情况和受力情况介于第一种状态和第三种状态之间。

第三种工作状态，随着板桩入土深度增加，入土部分出现与跨中相反方向的弯矩，板桩弹性嵌固于地基中。

这种状态按底端嵌固计算。

第四种工作状态，与第三种工作状态类似，但入土深度更大，固端弯矩大于跨中弯矩，稳定性有富裕。

21、板梁式码头各个构件受力明确合理；由于能采用预应力结构，提高了构件的抗裂性能；横向排架间距大，桩的承载能力能充分发挥，比较节省材料；此外装配程度高，结构高度比桁架小，也使施工迅速、造价较低。

它一般适用于水位差不大，荷载较大且较复杂的大型码头。

其缺点是：构件的类型和数量多，施工仍较麻烦，上部结构底部轮廓形状复杂，死角多，水气不易排除，构件中钢筋易锈蚀。

22、优点：桁架式高桩码头整体性好；刚度大；由于上部结构高度大，当水位差较大时还可采用两层或多层系缆，曾是我国解放前普遍采用的一种结构型式。

缺点：施工比较麻烦，造价也较高，所以在水位差不大的海岸港和河口港中逐渐被板梁式高桩码头所代替。

目前主要适用于水位差较大需多层系缆的内河港口。

对无掩护的海港和需防震设防的港口采用这种码头型式也可增加码头的整体性。

23、无梁板式高桩码头结构简单，施工迅速，造价也低。

面板为双向受力构件，采用双向预应力有困难；面板位置高，使靠船构件悬臂长度增大，给靠船构件的设计带来困难；此外桩的自由高度大，对结构的整体刚度和桩的耐久性不利。

因此，无梁板式高桩码头仅适用于水位差不大、集中荷载较小的中小型码头。

24、承台式高桩码头结构刚度大、整体性好，但自重大，需桩多，在良好持力层不太深且能打支承桩的地基上较适用。

25、1）外壁加覆防腐涂层或其他覆盖层；2）增加管壁的预留腐蚀裕量；3）水下采用阴极保护；4）选用耐腐蚀钢种。

26、构件连接的方式有固接、铰接和不连接，构件连接是必须满足以下要求：1）符合构件连接处的受力条件；2）确保连接质量；3）便于施工。

27、1）应能充分发挥桩基承载力，且使同一桩台下的各桩受力尽量均匀，使码头的沉降和不均匀沉降较小；2）应使整个码头工程的建设比较经济；3）应考虑桩基施工的可能与方便。