港口工程课件.
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《港口工程学》教学课件-第三章 板桩码头
52
53
2. 锚碇桩或板桩结构： 嵌固于土中，填方少，原状土不破坏，
有一定水平位移。
54
3. 锚碇叉桩结构：
与板桩墙的距离可以很近，承载能力大， 位移小，适用于地震区或锚碇结构前面被动土 压力较小情况。缺点：造价高
桩的斜度： 3：1～4：1
55
三、拉杆
拉杆：板桩墙与锚锭结构的传力构件，重要构件之一。 要求： 3号圆钢或5号圆钢，高强钢材，延伸率不低于18％ 防锈措施：P54，设计时预留锈蚀量 拉杆纵向间距1.5～3.0m 拉杆长度：板桩墙与锚碇结构之间的距离 直径：由强度计算确定， 一般采用40～80mm 拉杆高程不宜低于施工水位
1. 木板桩码头 2. 钢筋混凝土板桩码头 3. 钢板桩码头
按锚碇系统分类
1. 无锚板桩码头 2. 有锚板桩码头
单锚板桩 双锚板桩 斜拉板桩
按板桩墙结构分类
1. 普通板桩墙 2. 长短板桩结合 3. 主桩板桩结合 4. 主桩挡板（或套板） 5. 地下连续墙式
9
一、 按板桩材料分类
1. 木板桩码头 强度低、耐久性差、耗木材多，现已很少应用。
2. 钢筋混凝土板桩码头 用钢少，造价低，耐久性好，应用最广。 强度有限，适用于水深不大的中小型码头。
3. 钢板桩码头 质量轻，强度高，锁口紧密，止水好，沉桩易， 适用于水深较大的海港码头。
10
蛇口港－钢板桩码头
11
二、 按锚碇系统分类
1. 无锚板桩码头
板桩墙如同埋入土中的悬臂梁，前挖后填，固 端弯距大，易倾覆破坏，仅适用于水深不大地 面荷载不大的小码头。
31
32
33
T形断面
34
2. 钢板桩
断面形式：
U形、 Z形、 圆管形、 H形、组合形
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2. 锚碇桩或板桩结构： 嵌固于土中，填方少，原状土不破坏，
有一定水平位移。
54
3. 锚碇叉桩结构：
与板桩墙的距离可以很近，承载能力大， 位移小，适用于地震区或锚碇结构前面被动土 压力较小情况。缺点：造价高
桩的斜度： 3：1～4：1
55
三、拉杆
拉杆：板桩墙与锚锭结构的传力构件，重要构件之一。 要求： 3号圆钢或5号圆钢，高强钢材，延伸率不低于18％ 防锈措施：P54，设计时预留锈蚀量 拉杆纵向间距1.5～3.0m 拉杆长度：板桩墙与锚碇结构之间的距离 直径：由强度计算确定， 一般采用40～80mm 拉杆高程不宜低于施工水位
1. 木板桩码头 2. 钢筋混凝土板桩码头 3. 钢板桩码头
按锚碇系统分类
1. 无锚板桩码头 2. 有锚板桩码头
单锚板桩 双锚板桩 斜拉板桩
按板桩墙结构分类
1. 普通板桩墙 2. 长短板桩结合 3. 主桩板桩结合 4. 主桩挡板（或套板） 5. 地下连续墙式
9
一、 按板桩材料分类
1. 木板桩码头 强度低、耐久性差、耗木材多，现已很少应用。
2. 钢筋混凝土板桩码头 用钢少，造价低，耐久性好，应用最广。 强度有限，适用于水深不大的中小型码头。
3. 钢板桩码头 质量轻，强度高，锁口紧密，止水好，沉桩易， 适用于水深较大的海港码头。
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蛇口港－钢板桩码头
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二、 按锚碇系统分类
1. 无锚板桩码头
板桩墙如同埋入土中的悬臂梁，前挖后填，固 端弯距大，易倾覆破坏，仅适用于水深不大地 面荷载不大的小码头。
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33
T形断面
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2. 钢板桩
断面形式：
U形、 Z形、 圆管形、 H形、组合形
港口工程PPT课件
第39页/共42页
7.7 我国港口工程的未发展前景
新的挑战和机遇： ➢中国港口成为世界集装箱运输港口中发展最快、建设规模 最大的港口群； ➢港口码头的专业化、大型化、航道深水化发展迅速； ➢港口腹地进一步拓展； ➢大宗散货运输更加大规模化、专业化； ➢管理现代化成为中国现代港口建设和经营追求的重要目标 ➢结合港口吹填造陆，使软基加固技术得到很大的发展； ➢码头装卸设备向大型化、结构简单化方向发展； ➢防波堤向深水发展。
第4页/共42页
简述
世界第一大港 荷兰的鹿特丹港夜景
年吞吐量3亿吨
第5页/共42页
上海港全景
7.1 港口分类
港口可按多种方法分类： 1、按所在位置可分为海岸港、河口港和内河港（海岸 港和河口港统称为海港）。 2、按用途可分为商港、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 。
第6页/共42页
d 上部为梁板式结构的重力 墩式码头、后面为板桩结构的 高桩栈桥码头 。
e 基础板、立板、水平拉杆 和锚碇组成。
第24页/共42页
码头的结构形式
7.4 防波堤
防波堤的平面布置
单突堤：筑堤一条，伸入海中，
使堤端达适当深水处；
双突堤：海岸两边各筑堤一条伸
入海中，堤末端形成突出深水的 口门，围成较大水域。
码头的布置形式
顺岸式 突堤式 挖入式
采用挖入式港池布置的唐山港
第17页/共42页
7.3 码头建筑
1 顺岸式
码头的前沿线与自然岸线大体平行，在河港、河口港、中小 型海港中常用。 优点：陆域宽敞、交通布置方便、工程量较小。
顺岸码头的布置形式
第18页/共42页
7.3 码头建筑
2 突堤式
7.7 我国港口工程的未发展前景
新的挑战和机遇： ➢中国港口成为世界集装箱运输港口中发展最快、建设规模 最大的港口群； ➢港口码头的专业化、大型化、航道深水化发展迅速； ➢港口腹地进一步拓展； ➢大宗散货运输更加大规模化、专业化； ➢管理现代化成为中国现代港口建设和经营追求的重要目标 ➢结合港口吹填造陆，使软基加固技术得到很大的发展； ➢码头装卸设备向大型化、结构简单化方向发展； ➢防波堤向深水发展。
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简述
世界第一大港 荷兰的鹿特丹港夜景
年吞吐量3亿吨
第5页/共42页
上海港全景
7.1 港口分类
港口可按多种方法分类： 1、按所在位置可分为海岸港、河口港和内河港（海岸 港和河口港统称为海港）。 2、按用途可分为商港、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 。
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d 上部为梁板式结构的重力 墩式码头、后面为板桩结构的 高桩栈桥码头 。
e 基础板、立板、水平拉杆 和锚碇组成。
第24页/共42页
码头的结构形式
7.4 防波堤
防波堤的平面布置
单突堤：筑堤一条，伸入海中，
使堤端达适当深水处；
双突堤：海岸两边各筑堤一条伸
入海中，堤末端形成突出深水的 口门，围成较大水域。
码头的布置形式
顺岸式 突堤式 挖入式
采用挖入式港池布置的唐山港
第17页/共42页
7.3 码头建筑
1 顺岸式
码头的前沿线与自然岸线大体平行，在河港、河口港、中小 型海港中常用。 优点：陆域宽敞、交通布置方便、工程量较小。
顺岸码头的布置形式
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7.3 码头建筑
2 突堤式
港口工程ppt.
现代港口的展望 贸易自由化和国际运输一体化的发展，现代信息技术及网络技 术也伴随着经济的全球化高速发展，现代化的港口将不再是一 个简单的货物交换场所，而是国际物流链上的一个重要环节。 特别是进入21世纪以后，经济全球化进程加快，科技革命迅猛 发展、产业结构不断优化升级、综合国力竞争日益加剧。全国 各大港口都在积极开展港口发展战略研究，开发建设港口信息 系统，并投入大量资金进行大型深水化、专业化泊位建设，掀 起了又一轮港口建设高潮。截至2003年底，全国沿海港口共有 生产性泊位4 274个，其中万吨级以上泊位约748个，综合通过 能力16.7亿吨，共完成货物吞吐量20.64亿吨。
港口的运输作业
港口鹿特丹港有“世界第一大港”之称。而上海 港，则跻身于世界一流的国际集装箱枢纽港 之列，并在世界十大港口中名列前茅。据鹿 特丹港权威人士判断，未来，最有可能挑战 鹿特丹港世界第一地位的就是上海港，尤其 是上海洋山深水港的建成，使其发展前景更 为宽广。
下面咱们来看看这两大港
口的全景：
港口工程
————
港口的类型和组成
小组成员：
黄丽珠 王丹丹 杨金 刘雪平 易蕙 张敏 龙虹西
中国港口发展历史
春秋战国时期，水上运输已十分频繁，港口应运而 生，当时已有渤海沿岸的碣石港（今秦皇岛港）。 汉代的广州港以及徐闻、合浦港，已与国外有频 繁的海上通商活动。长江沿岸的扬州港，兼有海港 与河港的特征，到唐朝已是相当发达的国际贸易港。 广州、泉州、杭州、明州（今宁波）是宋代四大海 港。
港口的类型
综合性商港或贸易港
功能和用途
专业港 客运港 渔港
避风港
军港
港口的类型
海港
设置点不同
河口港
河港
港口工程设计课件第4章 码头及码头平面设计
cb cs
ns
ns1
方法：调整 S 值使上式得到满足——试算 关键：给定 S 后如何计算平均在港船舶数
第四章 码头及码头平面设计——码头规模确定
有关泊位参数的概率表达 设：S ——港口泊位数 Pn——有 n 艘船在港口的概率 Fn——N 天内有 n 艘船在港的天数，
Fn=NPn
第四章 码头及码头平面设计——码头规模确定
▲泊位数优化 S 太多→港口设施经常出现闲置，造成投
资浪费 S 太少→许多船舶、旅客排长队等待，给
船、客带来损失
港口泊位数优化：考虑港、船、客货各方面 的因素，使得客货在港口转运的总费用最省。
第四章 码头及码头平面设计——码头规模确定
S优应满足的条件(只考虑港、船因素) 以cb表示每泊位每天的营运费用（元/泊·日） cs 表示每船在港一天所需费用（元/艘·日） 在时段N天内船舶总费用为（港口有S个泊位）
第一，船舶按泊松流到达港口； 第二，船在港装卸占泊时间服从负指数分布； 第三，船一到港，只要有空闲泊位就必须停靠， 不得等待特定泊位，并按先到先靠的原则进行排队， 不得插队； 第四，当船舶足够多时，不论排队多长，船舶不 得中途离港。
第四章 码头及码头平面设计——码头规模确定
有了Pn,s 就很容易求得
第四章 码头及码头平面设计——码头及其分类
▲ 按平面布置型式分类
• 突堤式码头：码头岸线与自然岸线成较大角 度或垂直
优点：占岸线短，需建防波堤时，堤的长 度短，便于管理
缺点：阻碍水流，占水域大 突堤式码头广泛用于海港中
第四章 码头及码头平面设计——码头及其分类
青岛港
大连港东西港区
第四章 码头及码头平面设计——码头及其分类
第四章 码头及码头平面设计——码头及其分类
港口与航道工程专业技术培训PPT
施工效果检测
堆载预压：每天进行沉降、位移、孔隙水等观测；控制标准：边桩水平位移每昼夜应小于5mm，基底的中心沉降每昼夜应小于10mm。孔隙水压力系数控制在0.6以控制施工速率。 真空预压：进行真空度、沉降、位移、孔隙水等观测；真空预压沉降稳定标准—实测地面沉降速率连续5~10d平均沉降量小于或等于2mm/d。测量泵上及膜下真空度，在真空预压区边缘处埋设测斜仪，测量土体侧向位移。
硅灰、优质粉煤灰、磨细矿渣
应用高效减水剂
减水率应达到20%以上
采用低水胶比
水胶比均在0.35以内
最大粒径≤25mm
质地坚硬的粗骨料
高性能 混凝土 的性能
高耐久性
低吸水率、高抗氯离子渗透性、高抗冻融破坏性
高强度
28d可达到80~100MPa
高工作性
大流动度：坍落度180~200mm 和易性好、易浇筑、不离析、不泌水
1E411114 深层搅拌法
三、 施工监测和效果检验
(一) 一般要求 (二) 陆上深层搅拌 ① 桩位偏差不大于50mm、桩底应超深100~200mm、桩顶应高出500mm、桩身垂直度不大于1%； ② 桩身质量检验在成桩7d后，采用浅部开挖桩头，目测检查其均匀性，量测成桩直径，检查量为总桩数的5%。 ③~⑤ 自阅
1E411110 港航工程软土地基加固方法
1E411113 强夯法
1E411110 港航工程软土地基加固方法
5、 强夯法施工步骤：自阅 6、 强夯置换法施工步骤：自阅 三、施工监测与效果检验 1、 监测工作内容：……。 2、 质检时间：碎石土和砂土地基其间隔时间取7~14d； 低饱和度的粉土和黏性土地基其间隔时间取14~28d； 强夯置换地基间隔时间取28d。 3、 质检项目与数量：……。
港口与航道工程码头概论ppt课件
程。
12
4、按结构型式分类
实体式（重力式，板桩式），透空式，混合式。
⑴重力式 工作原理：是依靠结构本身及其上 面填料的重量来维持稳定。 优点：耐久性好，能抵抗大船、漂 浮物的撞击，对超载、工艺变化适 应能力最强。 缺点：波浪反射严重，泊稳条件差， 地基应力大，一般须作抛石基床。 适用条件：地质条件较好的地基。
的分项系数。
Ψ－组合系数，ψ=0.7； γ0－结构重要性系数。
34
⑵、短暂组合
n S ( C G C Q ) d G G G k Qi Qi ik 1
式中：
γQi－第i个可变作用的分项系数。
⑶偶然组合
按《水运工程抗震设计规范》有关规定执行。
35
２、结构正常使用极限状态的作用效应组合应符合如下表达式
43
⑵、前方堆场：
使用最方便，货物水平运距最短，利用率最高的堆场，也是杂货 泊位中实际堆存荷载最大的部位。 宽度： 有门机，18（23）m，对应门机最大吊幅：25（30）m。 无门机，取仓库同宽度（前方有仓库）； 荷载取值：设计时应根据计算项目不同考虑两种情况： 对构件计算：小面积局部堆货； 对整体计算：大面积平均堆货。
13
实体斜坡式
重庆九龙坡集装箱码头
14
⑵板桩式
工作原理：依靠板桩入土部分的侧向土抗力和安设在板桩 上部的锚碇结构来维持稳定。 优点：耐久性好（相对），结构简单，材料用量少，便于 预制，可以先打桩，后开挖港池。
缺点：波浪反射严重，泊稳条件差，对钢板桩需采取防锈 措施，增加费用。
适用条件：能打板桩的地基，万吨级以下的泊位，适用于 有掩护的海港。
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4、按结构型式分类
实体式（重力式，板桩式），透空式，混合式。
⑴重力式 工作原理：是依靠结构本身及其上 面填料的重量来维持稳定。 优点：耐久性好，能抵抗大船、漂 浮物的撞击，对超载、工艺变化适 应能力最强。 缺点：波浪反射严重，泊稳条件差， 地基应力大，一般须作抛石基床。 适用条件：地质条件较好的地基。
的分项系数。
Ψ－组合系数，ψ=0.7； γ0－结构重要性系数。
34
⑵、短暂组合
n S ( C G C Q ) d G G G k Qi Qi ik 1
式中：
γQi－第i个可变作用的分项系数。
⑶偶然组合
按《水运工程抗震设计规范》有关规定执行。
35
２、结构正常使用极限状态的作用效应组合应符合如下表达式
43
⑵、前方堆场：
使用最方便，货物水平运距最短，利用率最高的堆场，也是杂货 泊位中实际堆存荷载最大的部位。 宽度： 有门机，18（23）m，对应门机最大吊幅：25（30）m。 无门机，取仓库同宽度（前方有仓库）； 荷载取值：设计时应根据计算项目不同考虑两种情况： 对构件计算：小面积局部堆货； 对整体计算：大面积平均堆货。
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实体斜坡式
重庆九龙坡集装箱码头
14
⑵板桩式
工作原理：依靠板桩入土部分的侧向土抗力和安设在板桩 上部的锚碇结构来维持稳定。 优点：耐久性好（相对），结构简单，材料用量少，便于 预制，可以先打桩，后开挖港池。
缺点：波浪反射严重，泊稳条件差，对钢板桩需采取防锈 措施，增加费用。
适用条件：能打板桩的地基，万吨级以下的泊位，适用于 有掩护的海港。
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护岸建筑
• 天然河岸或海岸，因受波浪、潮汐、水流等 自然力的破坏作用，会产生冲刷和侵蚀现象。 • 直接护岸建筑：斜面式护坡（加固岸坡）； 直立式护岸墙（保护陡岸）（P145～146 图）。 • 间接护岸建筑：浅堤（平行海岸线、巩固）； 丁坝（垂直海岸线、稳固）（P147图）
不同的护岸型式
直立式护岸墙
挖入式 －加拿大港口
• 随着船舶大型化和高效率装卸设备的发展， 外海开敞式码头逐步被推广。
开敞式－天津港集装箱码头
码头型式
• 前沿断面： • 自立式：水位变化不大，海港，河口港。 • 斜坡式：水位变化大，河上、中游，水库港。
码头型式
• 半自立式：高水位期长、枯水期短，水库港。 • 半斜坡式：洪水期短，枯水期长的山区河流。 • 多级式：水位差大，洪水期不长的上游河流。
防波堤的平面布置 • 防波堤的平面布置，因自然条件及建港规模 要求而异，可分为：单突堤、双突堤、岛堤 和组合堤（P141）。
双突堤－大连港
防波堤的平面布置
防波堤的类型
• 按构造形式（或断面形状）及对波浪的影 响分为：斜坡式、自立式、混合式、透空 式和浮式，以及喷气消波设备和喷水消波 设备等多种类型（P142图）。
第七章 港口工程
内容
港口分类 港口规划与布置 码头建筑 防波堤、护岸建筑 港口仓库与货场
港口分类
• 港湾：天然掩 护的自然港湾， 可供船只停泊 或临时避风的 地方。
• 避风港：船舶在航行途中，或海上作业过 程中躲避风浪的港口。 • 海港：海岸港位于有掩护的或平直的海岸 上；河口港位于入海河流河口段，或河流 下游潮区界内。
陆域 水域 港内锚地
港池
码头
仓库
货场
加拿大港口
道路
港口规划
• 港口的规模、泊位数目、库场面积、装卸 设备数量以及疏运设施等皆以吞吐量为依 据进行设计。远景货物吞吐量。 • 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。 • 选址：优良港址无论从各个方面考虑都应 有其自身的优势。
顺岸式－重庆朝天门码头
码头布置
• 凸堤式 • 优点：一定水域建设较多的泊位。 • 缺点：凸堤宽 度有限，每泊位 的平均库场面积 较小，作业不方 便。
突堤式码头－宁波港
码头布置
• 挖入式 • 优点：满足现代码头要求 有较大陆域纵深（集装箱 码头纵深达350～400m） 和库场面积。新建码头纵 深有加宽趋势，天津新港 东突堤的平均宽度达 650m。
内容
港口分类 港口规划与布置 码头建筑 防波堤、护岸建筑 港口仓库与货场
码头布置
• 码头是提供船舶系靠、装卸货物或上下旅 客的建筑物的总称，它是港口中主要水工 建筑物之一。 • 码头布置形式： 顺岸式、突堤式和挖入式（P138图）。
码头布置
• 顺岸式 • 优点：陆域宽阔、疏运交通方便、工程量 小。
码头型式
• 结构形式 • 重力式：地基较好的码头 • 板桩式：墙高不大的码头（小于10m）
重力式码头
板桩式码头
码头型式
• 高桩式：软土地基 • 混合式：高桩和板桩配合，板桩和基础板配 合等形式。
高桩码头
码头型式
• 还可分为岸壁式和透空式两大类。
透空式码头
岸壁式码头
某码头建设工地
内容
港口分类 港口规划与布置 码头建筑 防波堤、护岸建筑 港口仓库与货场
斜面式护坡
港口仓库与货场
• 港口、货场是港口的存储系统，其主要作 用是加速车船周转，提高港口吞吐能力。 • 仓库分为：普通仓库和特种仓库（筒仓、 油罐等）。 • 货场分为：有件杂货堆场和散货堆场 （P149图）。
集装箱码头 荷载大，不允许场地变形，基 础要特别处理，打密集短桩或加厚 块石垫层，面层钢筋混凝土较厚。
• 河港：位于河流沿岸，且有河流水文特征 的港口。
河港－重庆朝天门码头
商港－天津港
• 水库港：建于大型水库沿岸的港口。 • 湖港：湖泊沿岸或江河入湖口处的港口。 • 商港： 以一般 商船和 客货运 输为服 务对象 的港口。
商港－上海港
• 工业港：临近江、 河、湖、海的大 型工矿企业直接 运输原材料及输 出制成品而设置 的港口。 • 散货港：专门装 卸大宗矿石、煤 炭、粮食河砂石 料等散货的港口。
油罐
仓库－保管贵重物品
筒仓－散装 运输、无包 装、难堆垛 物品
货场－存放不怕雨淋、日晒 和气温变化影响的货物
• 连云港利用岛屿掩护减少了防波堤的建设 工程量。
因为岛屿的防波作用， 港口不用建设防波堤。
连云港
• 利用海湾 天然地形， 在深水填 筑陆地， 修建港口。
天津港
港口布置
• 港口布置遵循原则：统筹安排、合理布局、 远近结合和分期建设。 • 布置方案是规划阶段最重要的工作之一， 港口布置的基本类型：自然地形布置（天 然港）、挖入内陆和填筑式（P137图）。
深圳蛇口码头
• 油港：专门 装卸原油或 成品油的港 口。
沙特阿拉伯石油码头
• 渔港：为渔船停泊、鱼货装卸、保鲜、冷 藏加工、修补渔网和渔船生产及生活物质 补给的港口。 • 军港：供舰艇停泊并取得补给的港口。
内容
港口分类 港口规划与布置 码头建筑 防波堤、护岸建筑 港口仓库与货场
港口组成