重庆高校港口水工建筑物之重力式码头讲义(103页)
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港口水工建筑物讲义6 重力式码头计算PPT培训课件
验算内容包括沿墙底面、墙身各水平缝和基床底面的抗滑稳定性。 组合一:不考虑波浪力作用,可变作用产生的土压力为主导可变作用
组合二:不考虑波浪力作用,沿胸墙底面的抗滑稳定性,系缆力为主 导可变作用
组合三:考虑波浪力作用,波浪力为主导可变作用
组合四:考虑波浪力作用,堆载土压力为主导可变作用
此为一种水位情况,若将水位作为一个组合条件,则可得十几种组合 情况。
力 墙后为中砂或细于 潮差
的 确 定
中砂的填料(包括 粘性土)
河港:取决于排水措施和墙前、墙后 地下水位情况
7
港口工程
重力式码头的计算—码头上的作用
土压力
计 库仑理论 算 理 朗肯理论 论 索科洛夫斯基
考虑墙背倾斜、地面倾斜和土与墙背摩擦力 ;假定土是均质和无粘性。 考虑土的粘性、地面均布荷载、土体水平分 层;假定墙背垂直、地面水平和墙背光滑。
墙后地下水位
浮重度
6
港口工程
重力式码头的计算—码头上的作用
剩余水压力
定义:墙后地下水位高于墙前计算低水位时产生的水压力差值,一般 按静水压力考虑。
确定原则:根据码头排水的好坏和后方填料的透水性来确定。
剩
余 水
墙后为抛石棱体或 粗于中砂的填料
可不考虑剩余水压力
压
潮汐港:剩余水头取1/5~1/3的平均
EH、Ev —计算面以上永久作用总主动土压力的水平和垂直分力标准值(kN) EqH、Eqv —计算面以上可变作用总主动土压力的水平和垂直分力标准值(kN)
Pw —计算面以上的剩余水压力标准值(kN)
PRH —系缆力水平分力标准值(kN)
f —沿计算面的摩擦系数设计值
G —自重力的分项系数,取1.0
和稳定力矩( kN.m ) M Pw —剩余水压力标准值对计算面前趾的倾覆力矩(kN.m)
组合二:不考虑波浪力作用,沿胸墙底面的抗滑稳定性,系缆力为主 导可变作用
组合三:考虑波浪力作用,波浪力为主导可变作用
组合四:考虑波浪力作用,堆载土压力为主导可变作用
此为一种水位情况,若将水位作为一个组合条件,则可得十几种组合 情况。
力 墙后为中砂或细于 潮差
的 确 定
中砂的填料(包括 粘性土)
河港:取决于排水措施和墙前、墙后 地下水位情况
7
港口工程
重力式码头的计算—码头上的作用
土压力
计 库仑理论 算 理 朗肯理论 论 索科洛夫斯基
考虑墙背倾斜、地面倾斜和土与墙背摩擦力 ;假定土是均质和无粘性。 考虑土的粘性、地面均布荷载、土体水平分 层;假定墙背垂直、地面水平和墙背光滑。
墙后地下水位
浮重度
6
港口工程
重力式码头的计算—码头上的作用
剩余水压力
定义:墙后地下水位高于墙前计算低水位时产生的水压力差值,一般 按静水压力考虑。
确定原则:根据码头排水的好坏和后方填料的透水性来确定。
剩
余 水
墙后为抛石棱体或 粗于中砂的填料
可不考虑剩余水压力
压
潮汐港:剩余水头取1/5~1/3的平均
EH、Ev —计算面以上永久作用总主动土压力的水平和垂直分力标准值(kN) EqH、Eqv —计算面以上可变作用总主动土压力的水平和垂直分力标准值(kN)
Pw —计算面以上的剩余水压力标准值(kN)
PRH —系缆力水平分力标准值(kN)
f —沿计算面的摩擦系数设计值
G —自重力的分项系数,取1.0
和稳定力矩( kN.m ) M Pw —剩余水压力标准值对计算面前趾的倾覆力矩(kN.m)
重力式码头工程简介分解PPT课件
H4%—码头前允许停泊的波高,波列累积频率为4%的波高;
Z3—船舶因配载不均匀而增加的船尾吃水值,杂货船不计,散货船和油船取 0.15m;;
Z4—备淤富裕深度,根据回淤强度、维护挖泥间隔期及挖泥设备的性能确定,不 小于0.4m;
- 15 - 第15页/共44页Fra bibliotek第一章
• 1.2.2、港内水域的确定
平面设计
集装箱船 — — — — 0.6 0.6 — 0.8 0.8 0.8 — — — — — — —
允许风力 ≤6级
第二章 水工结构设计
2.1 一般构造与计算
2.1.1 基础构造
1. 基础的地基型式:岩石及非岩石地基
预制安装墙身:以二片石或碎石整平,厚度
岩石地基:
不小于0.3m
地基型式
现浇砼或 浆砌石结构:
1• .21.2港.2口、主港内要水规域模的的确确定
8.码定头主要尺度的确定:
码头前沿设计水深:指在设计低水位以下的保证设计船型在满载吃水的
情况下安全停靠的水深。
D=T+Z1+Z2+Z3+Z4
Z2=KH4%-Z1
式中 T—设计船型满载吃水
Z1—龙骨下最小富裕深度; Z2—波浪富裕深度; K—系数,顺浪取0.3,横浪取0.5;
两直立岸壁间夹角θ 60o
70o
90o
120o
DWT>5000t
1.45
1.35
1.25
1.15
DWT≤5000t
1.55
1.40
1.30
1.20
- 16 - 第16页/共44页
第一章 平面设计
• 1.2.3、船舶装卸作业允许波高和
重力式码头设计PPT课件
基础 构造
墙身
胸墙 6、变形缝上下垂直通缝,缝宽2050mm,间距墙背 填料
10~30m。码头端部的翼墙,长度超过10m时,
应设变形缝。
现浇结构,变形缝内充填弹性材料。
新旧建筑物衔接处;水深、结构型式、基
床厚度改变处;土质差别较大处、沉箱接缝处
应设变形缝。
第31页/共115页
32
码头概述 设计标准 一般构造 设计计算 典型结构 综合练习
8、建筑材料、回填材料的物理力学指标
宜试验确定,无实测资料,按规范选取。
9、码头水深、顶面高程等总体布置参数
10、码头工艺布置尺度及荷载
第19页/共115页
码头概述
设计标准
一般构造
设计计算
典型结构
综合练习
20
第20页/共115页
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码头概述 设计标准 一般构造 设计计算 典型结构 综合练习
基础 构造
基础、墙身、胸墙、
棱体、倒滤层、回填
料、面层、码头设施
等。
2
第2页/共115页
码头概述 设计标准 一般构造 设计计算 典型结构 综合练习
组成 特点
设计
重力式码头宜建在较好的地基上,如岩基、砂
条件 土、密实的粘土。如果地基较差,仍需要采用时,
设计 应进行地基处理,并在结构上采取适当措施。
原则 优点:
混和石料倒滤层厚0.4~0.6m,多级棱体
的水下倒滤层厚度宜加大。
第33页/共115页
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码头概述 设计标准 一般构造 设计计算 典型结构 综合练习
基础
构造 (2)无抛石棱体
填料 5、材料(对耐久性无特殊要求的码头)
混凝土胸墙、方块:C20;
重力式码头ppt课件
承载力不足时应设置基础,基础可采用块石 基床、钢筋混凝土基础板或基桩等形式, ➢ 地基承载力足够时可设置100~200mm的素 混凝土垫层,其埋置深度应在冲刷线以下 0.5m。
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1、抛石基床形式 暗基床: 明基床: 混合基床: 2、 基床厚度 当基床顶面应力大于地基承载力时,由计
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沉箱结构是大型的钢筋混凝土有底空箱,箱内用 纵横墙隔成若干格仓。
沉箱一般在专门的水泥预制场预制,制好后在滑 道上用台车溜放下水。
将下水的沉箱用拖轮拖运至现场,定好位置,用 灌水加压载的方法将沉箱放在整平好的抛石基床 上,
回填; ➢ 铺筑路面和安装码头设备等。
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第二节 重力式码头构造
在码头设计中,首先要根据当地自然条件、施 工条件及建筑物的使用要求,
拟定各种构造措施,即进行构造设计, 然后才是进行强度和稳定性验算。
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一、基础
基础根据地基情况、施工条件、结构形式。 对岩石地基: 当采用预制安装的结构时,以二片石(8~
利用其上部土中增加稳定。悬臂长度一般 取1.5m~3.0m,厚度0.8~1.2m。 顺岸式码头端部通常采取两种处理方式: 码头顺岸方向做成斜坡;在码头端部设置 翼墙。
6、增强结构耐久性措施
参考《港口工程混凝土结构设计规范》
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三、墙后回填
原则:就地取材、对墙体产生的土压力小、透水性好
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1、抛石基床形式 暗基床: 明基床: 混合基床: 2、 基床厚度 当基床顶面应力大于地基承载力时,由计
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沉箱结构是大型的钢筋混凝土有底空箱,箱内用 纵横墙隔成若干格仓。
沉箱一般在专门的水泥预制场预制,制好后在滑 道上用台车溜放下水。
将下水的沉箱用拖轮拖运至现场,定好位置,用 灌水加压载的方法将沉箱放在整平好的抛石基床 上,
回填; ➢ 铺筑路面和安装码头设备等。
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第二节 重力式码头构造
在码头设计中,首先要根据当地自然条件、施 工条件及建筑物的使用要求,
拟定各种构造措施,即进行构造设计, 然后才是进行强度和稳定性验算。
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一、基础
基础根据地基情况、施工条件、结构形式。 对岩石地基: 当采用预制安装的结构时,以二片石(8~
利用其上部土中增加稳定。悬臂长度一般 取1.5m~3.0m,厚度0.8~1.2m。 顺岸式码头端部通常采取两种处理方式: 码头顺岸方向做成斜坡;在码头端部设置 翼墙。
6、增强结构耐久性措施
参考《港口工程混凝土结构设计规范》
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三、墙后回填
原则:就地取材、对墙体产生的土压力小、透水性好
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重力式码头(港口工程)
❖ 学习要求 掌握重力式码头的特点,能够进行码头结构选型及码
头断面设计。
港口工程 土木工程学院 11
沉箱码头
港口工程
土木工程学院 12
沉箱码头
港口工程
土木工程学院 13
沉箱码头
断面形式
港口工程
圆形沉箱(多用于墩式码头) 1)受力条件好 2)按构造配筋,用钢量少 3)腔体内不设隔板,砼用量减少 4)环形箱壁对水流的阻力小
矩形沉箱 制作简单,浮游稳定性好,施工经验丰富, 多用于岸壁式码头。 1)对称式:最常用;2)非对称式:节省 钢筋砼,但制作麻烦,浮游稳定性差;3) 开孔式:对无掩护的港口,消能效果较好。
土木工程学院 14
扶壁码头
优点:结构简单,施工 速度快,节省材料,造 价低 。
缺点:整体性差,耐久 性差。
适用:有起重运输设备, 有预制能力的情况或有 干地施工条件。
港口工程 土木工程学院 15
扶壁码头
组成
立板:挡土,并构成码 头直立岸壁。
底板:将上部荷载传 给基床。
肋板:将立板和底板 连成整体,并
组成:上部结构(即胸 墙)、格形墙体和墙后回 填组成。格形墙体由直腹 式钢板桩形成的主格仓、 副格仓以及格仓内的填料 组成。
格仓形式:圆格形、平格 形、四分格形、偏圆格形
港口工程 土木工程学院 22
格形钢板桩码头
港口工程
土木工程学院 23
小结
❖ 主要内容 重力式码头的结构形式 方块码头、沉箱码头、扶壁码头、大圆筒码头特征
受并传递外力、构成整体,
便于安装码头设备。
胸墙
基础:(1)扩散、减小 地基应力,降低码头沉降; (2)有利于保护地基不 受冲刷;(3)便于整平 地基,安装墙身。
头断面设计。
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沉箱码头
港口工程
土木工程学院 12
沉箱码头
港口工程
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沉箱码头
断面形式
港口工程
圆形沉箱(多用于墩式码头) 1)受力条件好 2)按构造配筋,用钢量少 3)腔体内不设隔板,砼用量减少 4)环形箱壁对水流的阻力小
矩形沉箱 制作简单,浮游稳定性好,施工经验丰富, 多用于岸壁式码头。 1)对称式:最常用;2)非对称式:节省 钢筋砼,但制作麻烦,浮游稳定性差;3) 开孔式:对无掩护的港口,消能效果较好。
土木工程学院 14
扶壁码头
优点:结构简单,施工 速度快,节省材料,造 价低 。
缺点:整体性差,耐久 性差。
适用:有起重运输设备, 有预制能力的情况或有 干地施工条件。
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扶壁码头
组成
立板:挡土,并构成码 头直立岸壁。
底板:将上部荷载传 给基床。
肋板:将立板和底板 连成整体,并
组成:上部结构(即胸 墙)、格形墙体和墙后回 填组成。格形墙体由直腹 式钢板桩形成的主格仓、 副格仓以及格仓内的填料 组成。
格仓形式:圆格形、平格 形、四分格形、偏圆格形
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格形钢板桩码头
港口工程
土木工程学院 23
小结
❖ 主要内容 重力式码头的结构形式 方块码头、沉箱码头、扶壁码头、大圆筒码头特征
受并传递外力、构成整体,
便于安装码头设备。
胸墙
基础:(1)扩散、减小 地基应力,降低码头沉降; (2)有利于保护地基不 受冲刷;(3)便于整平 地基,安装墙身。
第六章重力式码头施工PPT课件
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(a)平面图
码头基槽开挖 导标布设图
(b)挖槽断面
17
(二)砂石料出运设施
(大量砂石料从陆上出运到水上,为了不损失水上可作业 天数,需修建砂石贮存场和出运码头) 1、尽量利用现有码头; 2、选择风浪小,离施工区较近的地点; 3、储运场与码头设在一地,避免二次倒运; 4、地基强度保证,减少基础处理费用; 5、水深满足运输船作业; 6、岸线长度够所需数量的运输船停靠; 7、能贮存3~5天的日运出量。
7、夯明基床时,为防止夯坍边坡,每遍的夯实要 先中间后周边。
40
8、当基床顶面标高不同时,先夯顶标高低的基床, 并于其上安装预制构件后,再夯顶标高高的基 床,邻近已安装构件的夯点,要减小夯击的落 距,增加夯击遍数。
9、基床夯实后,要作夯实检验。 选择(均匀布置20个以上)复夯点,将锤落
在基床上,测锤顶标高,吊起夯锤进行复夯, 夯后不起锤再测锤顶标高,复夯点前后高差的 平均值,即平均沉降量≯5cm。
的要求。
65
66
2、方块的吊运
当方块重 量较轻,可采 用埋设吊耳的 方法,一般多 采用倒丁字吊 杆(俗称马腿) 的方法。
67
68
3、掺块石
为了节约水泥,降低造价 1)块石边长30~50cm,尺寸形状大致方正。
有显著风化迹象,裂缝夹泥砂层、片状体或度 低于砼粗骨料强度指标的块石,均不得采用。 2)块石应冲洗干净,埋放前,表面应保持湿润。
18
(三)预制构件临时存放场
1、沉箱(等待安装或接高) ①避风处,有良好的掩护,波高不超过0.5m ②水深满足要求 ③固定方便(锚、灌水)
2、方块(一般在码头上) ①码头前水深足够 ②码头面承载能力足够
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大窑湾三期码头临时预制场地
(a)平面图
码头基槽开挖 导标布设图
(b)挖槽断面
17
(二)砂石料出运设施
(大量砂石料从陆上出运到水上,为了不损失水上可作业 天数,需修建砂石贮存场和出运码头) 1、尽量利用现有码头; 2、选择风浪小,离施工区较近的地点; 3、储运场与码头设在一地,避免二次倒运; 4、地基强度保证,减少基础处理费用; 5、水深满足运输船作业; 6、岸线长度够所需数量的运输船停靠; 7、能贮存3~5天的日运出量。
7、夯明基床时,为防止夯坍边坡,每遍的夯实要 先中间后周边。
40
8、当基床顶面标高不同时,先夯顶标高低的基床, 并于其上安装预制构件后,再夯顶标高高的基 床,邻近已安装构件的夯点,要减小夯击的落 距,增加夯击遍数。
9、基床夯实后,要作夯实检验。 选择(均匀布置20个以上)复夯点,将锤落
在基床上,测锤顶标高,吊起夯锤进行复夯, 夯后不起锤再测锤顶标高,复夯点前后高差的 平均值,即平均沉降量≯5cm。
的要求。
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2、方块的吊运
当方块重 量较轻,可采 用埋设吊耳的 方法,一般多 采用倒丁字吊 杆(俗称马腿) 的方法。
67
68
3、掺块石
为了节约水泥,降低造价 1)块石边长30~50cm,尺寸形状大致方正。
有显著风化迹象,裂缝夹泥砂层、片状体或度 低于砼粗骨料强度指标的块石,均不得采用。 2)块石应冲洗干净,埋放前,表面应保持湿润。
18
(三)预制构件临时存放场
1、沉箱(等待安装或接高) ①避风处,有良好的掩护,波高不超过0.5m ②水深满足要求 ③固定方便(锚、灌水)
2、方块(一般在码头上) ①码头前水深足够 ②码头面承载能力足够
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大窑湾三期码头临时预制场地
《重力式码头》课件
3 结构加固
在工厂或预制场制作码头的预制构件,确保构件的质量 和尺寸精度。
4 防腐防锈处理
在工厂或预制场制作码头的预制构件,确保构件的质量 和尺寸精度。
配套设施的建设
装卸设备安装
根据货物装卸需求,安装相应 的装卸设备,提高码头的装卸
效率。
仓库和堆场建设
建设必要的仓库和堆场,满足 货物存储和转运的需求。
重力式码头的历史与发展
历史
重力式码头最早可追溯到古代的石头堆码头,现代重力式码头起源于20世纪初 ,随着技术的进步和材料的发展,重力式码头在设计和施工方面得到了不断改 进。
发展
目前,重力式码头已成为一种重要的码头结构形式,广泛应用于港口、码头、 石油化工等领域。
重力式码头的类型与结构
类型
根据结构形式和功能的不同,重力式码头可分为整体式、分离式、沉箱式等类型 。
结构
重力式码头的结构主要包括墙身、基床、抛石棱体等部分,其中墙身是重力式码 头的主体结构,承受着码头的重量和外力作用;基床是墙身的基础,起到传递荷 载的作用;抛石棱体则是防止波浪和潮流对码头的侵蚀和冲刷。
02
重力式码头的建设流程
建设前的准备工作
设计规划
根据项目需求和目标,制定详细 的设计方案和施工计划。
《重力式码头》PPT课件
目录
• 重力式码头的概述 • 重力式码头的建设流程 • 重力式码头的优缺点 • 重力式码头的维护与保养 • 重力式码头的未来发展
01
重力式码头的概述
定义与特点
定义
重力式码头是一种利用自身重量 和结构的稳定性来承受荷载的码 头结构形式。
特点
具有较大的承载能力和稳定性, 适用于各种地质条件,施工难度 相对较小,使用寿命较长。
重力式码头施工技术PPT课件
施工时质量控制标准如下表。项目ຫໍສະໝຸດ 非岩石地基岩石地基
平 均 超 深 (m)
0.5
0.5
每边平均超宽(m)
2.0
1.0
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8m3 抓 斗 挖 泥 船 挖 泥
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1.2 基 床 抛 石
• 1.2.1 抛石船舶选择 根据本工程海况,定位船可使用400t方驳,抛石船
舶宜用小型(40m3)开体驳抛填,用方驳配反铲或横鸡 趸补抛。
1.4.3 整平测量
•
由于RTK-GPS测量,不能满足整平导轨±10mm高
差的精度要求,故基床整平施工高程控制测量以全站仪
或水准仪为主,辅以GPS测量,平面控制测量可用GPS。
• 1) 基床整平平面位置测量 a) 基床整平施工平面控制测量的主要内容 基床整平范围:为方块底面四周各加宽1m;垫块位置;导轨
1.单次测量的精度不高,高程误差在 10—25mm 范围; 2.受卫星信号限制,个别时段无法测量 或精度较差; 3.测量成果不易检查。
为更好地发挥两种测量方法的优点,减少其缺点对施工 的影响,在实际施工过程中应针对不同的测量内容,采用不 同的测量方法。如用方法一测量导轨顶标高,用方法二测量 补抛高程。使高程测量既能满足施工精度要求,又能提高测 量速度,满足进度要求。
• 1.2.4 基床抛石注意事项
1) 基床抛石前要检查基槽尺寸有无变化,如有变化要处 理后才可抛石;
2) 对有回淤的港区应有防淤措施。当基槽底有含水率大 于150%、厚度大于0.3m的回淤沉积物时,需进行清淤;
3) 抛石基床的顶宽不能小于设计宽度,顶高不能超过既 定的高程(如预留夯实量的高程),也不宜低于既定高程0.5m;
序号
第五章 重力式码头
3.扶壁 .
二、墙身安装的质量控制
1、检查组织设计施工交底 、 2、逐件检查质量和验收资料 、 3、安装前现场检查测量控制点基床顶面(破坏、淤积) 、安装前现场检查测量控制点基床顶面(破坏、淤积) 4、安装要求 5、安装后及时充填 、 6、卸荷板安装 、 7、检查安装位置,特别是前沿线应顺直 、检查安装位置, 8、安装前注意天气、水文预报,沉箱拖运注意浮游稳定 、安装前注意天气、水文预报, 9、安装控制 、
系船柱 护 舷 卸荷板 倒滤层 胸墙 回填土 抛石棱体 系船柱 护 舷
沉箱
抛石基床 抛石基床
2.重力式码头施工的一般程序 . 重力式码头施工的一般程序如图5-2所示 所示。 重力式码头施工的一般程序如图 所示。
二、防波堤
防波堤是海港防御外海波浪对港口水域的侵袭,保证港内水域平稳, 防波堤是海港防御外海波浪对港口水域的侵袭,保证港内水域平稳,使 船舶能在港内安全停泊,进行装卸作业的水工建筑物。 船舶能在港内安全停泊,进行装卸作业的水工建筑物。此外防波堤还可以拦阻 泥沙,减轻港内淤积,并防止流冰大量进入港内。 泥沙,减轻港内淤积,并防止流冰大量进入港内。直立式防波堤内侧也可兼作 码头。 码头。 防波堤的结构形式和组成部分: 防波堤的结构形式和组成部分: 防波堤按其断面形状可分为斜坡式、 防波堤按其断面形状可分为斜坡式、直立式和高基床直立式 防波堤按其断面形状可分为斜坡式、直立式和高基床直立式, 防波堤按其断面形状可分为斜坡式、直立式和高基床直立式,斜坡式防波 堤由基础、堤身和护面三部分组成。 堤由基础、堤身和护面三部分组成。 直立式防波堤由基础,堤身、上部结构(即胸墙)和基床护面四个部分组成。 直立式防波堤由基础,堤身、上部结构(即胸墙)和基床护面四个部分组成。
1、分层开挖 、 2、开挖过程中检查水尺零点和挖泥标志 、 3、开挖断面不小于设计要求,底部不得出现浅点 、开挖断面不小于设计要求, 4、核对土质 、 5、开挖结束及时验收 、 6、平均超深超宽的允许偏差(表5-1) 、平均超深超宽的允许偏差( )
港口水工建筑物沉箱重力式码头课程设计PPT教案
加强角宽度150-200mm,以减少应力集中。 5、沉箱重量(是否大于预制场预制能力),干舷、浮游稳
定性计算 (列表计算、汇总)
第14页/共43页
四、上部结构设计
(一)胸墙断面设计(现浇砼) 1、胸墙顶宽:
胸墙常见L型、梯形等几种形式。 顶宽≮0.8m(应可以放下系船柱,门机前轨、管 沟,可设置系船柱块体) 2、胸墙底宽: 由胸墙稳定性要求确定。根据经验>1/2沉箱顶宽 度。 3、胸墙高度=胸墙顶标高-胸墙底标高
⑤要考虑同时作用在一个沉箱上的多台门机产生的荷载。
第33页/共43页
三、基床承载力验算
0max≦ R 0——结构重要性系数 ——基床顶面最大应力分项系数,可取1.0 max ——基床顶面最大应力标准值(KPa) ——基床承载力设计值,可取600 KPa
作用效应组合:Hmax+Vmax (水平力越大,合力越大,越靠近前趾) 水位低时,自重增大,因此,水位取极端低水位
抛石棱体坡度 1:1
抛石棱体顶面和坡面的表层 应有0.5~0.8m厚二片石。 其上再设倒滤层。
h11 h22
H
棱体顶面高出预制安装墙身 (土体主动破裂面与水平面夹角
(沉箱顶)不应小于 0.3m(考虑沉降)。
) 在62°~65 °之间
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8、倒滤层顶标高(防止墙后回填材料流失) 坡度1:1.5
第15页/共43页
(二)系船柱选择
一般系船柱中心距离码头前沿0.5~1.0m,一般20~30m等间距布置。
1、风压力垂直于码头前沿的横向分力
Fxw=73.6×10-5Axwvx2ζ1ζ2
vx — 设计风速(九级风,v=22m/s)
ζ1— 风压不均匀折减系数(0.6~1.0),与轮廓尺寸有关; ζ2— 风压高度变化修正系数(1.0~1.54),与船舶水面以上高度有关。
定性计算 (列表计算、汇总)
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四、上部结构设计
(一)胸墙断面设计(现浇砼) 1、胸墙顶宽:
胸墙常见L型、梯形等几种形式。 顶宽≮0.8m(应可以放下系船柱,门机前轨、管 沟,可设置系船柱块体) 2、胸墙底宽: 由胸墙稳定性要求确定。根据经验>1/2沉箱顶宽 度。 3、胸墙高度=胸墙顶标高-胸墙底标高
⑤要考虑同时作用在一个沉箱上的多台门机产生的荷载。
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三、基床承载力验算
0max≦ R 0——结构重要性系数 ——基床顶面最大应力分项系数,可取1.0 max ——基床顶面最大应力标准值(KPa) ——基床承载力设计值,可取600 KPa
作用效应组合:Hmax+Vmax (水平力越大,合力越大,越靠近前趾) 水位低时,自重增大,因此,水位取极端低水位
抛石棱体坡度 1:1
抛石棱体顶面和坡面的表层 应有0.5~0.8m厚二片石。 其上再设倒滤层。
h11 h22
H
棱体顶面高出预制安装墙身 (土体主动破裂面与水平面夹角
(沉箱顶)不应小于 0.3m(考虑沉降)。
) 在62°~65 °之间
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8、倒滤层顶标高(防止墙后回填材料流失) 坡度1:1.5
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(二)系船柱选择
一般系船柱中心距离码头前沿0.5~1.0m,一般20~30m等间距布置。
1、风压力垂直于码头前沿的横向分力
Fxw=73.6×10-5Axwvx2ζ1ζ2
vx — 设计风速(九级风,v=22m/s)
ζ1— 风压不均匀折减系数(0.6~1.0),与轮廓尺寸有关; ζ2— 风压高度变化修正系数(1.0~1.54),与船舶水面以上高度有关。
第二章 重力式码头ppt课件
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47
特殊情况采用图解法 出坡点 M
1
2
出坡点M 以上和以下分
别按两种填料的指标计算
土压力,P点的位置由滑
动面与铅垂面的夹角近似 确定,即:
墙后有抛石棱体的土压力计算
h11 h22
h1 h2
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48
卸荷板下土压力图
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49
4、系缆力(船舶荷载)
一般只考虑系缆力 (抗倾抗滑稳定计算) 分布宽度:以45度角向下扩散原则确定
扶壁码头结构图
18
扶壁码头优、缺点:介于块体结构和沉箱结构两者之间, 主要缺点是结构整体性差。
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19
(四) 大直径圆筒码头
结构简单,平面尺寸大;
壁薄,一般不作底板和内隔墙,可不做抛石基床;
砼与钢材用量少(与圆筒直径无关),造价低,施工速度 快。
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20
座床式(放在抛石基床上):当地基下不深处有较硬土层而 直接放置圆筒其承载力又不足时采用。
三角形
锯齿形
梯形
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扶壁码头中设置的倒滤井
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41
沉箱码头中可设置倒滤空腔
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42
§2-3 重力式码头的一般计算
1、三种设计状况及两种极限状态的关系 持久状况:(使用期)按承载能力和正常使用极限状态设
计;
短暂状况:(施工期)按承载能力极限状态设计,必要时 按正常使用极限状态设计;
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56
(三)整体滑动稳定性及地基沉降计算
详见《港口工程地基规范》及《土力学》 采用圆弧滑动法(瑞典条分法、毕肖普法等)等 地基沉降可采用分层总合法
重力式码头、高桩码头、板桩码头课件
⑵Z 形 抗弯能力好,受弯时,连接锁口处,剪应力为零,由于 单根Z 形钢板桩断面不对称,施工时易扭转,故施工时一般 采用将两根板桩焊在一起施打。
⑶平板形 抗弯能力差,但“锁骨”形锁口,横向受拉能力强,适 用于格型结构中。 钢板桩的锁口是否要做倒滤设施?
2、 钢板桩的锈蚀合防护
①改进钢材的化学成分,采用防腐蚀的钢种; ②物理保护,涂防锈油漆; ③化学保护,阴极保护,效果较好,但费用较高; ④增加板桩的厚度; ⑤尽量降低帽梁或胸墙的底标高,以减少锈蚀面积。
钢管桩牺牲阳 极阴极保护
二、 锚碇结构 锚碇板(墙) 锚碇Байду номын сангаас(板桩) 锚碇叉桩(斜拉桩)
㈠、锚碇板(墙)
1、 受力原理 依靠其前面回填料的土抗力来承受拉杆拉力,承载能力较小, 水平位移较大。 2、 型式 ⑴锚碇板:平板、T型、双向梯形 ⑵锚碇墙:现浇钢筋砼连续墙,预制钢筋砼板,现场安装。 3、 尺寸 ⑴高度:由稳定计算确定,一般不宜小于埋置深度的1/3,长 采用1.0~3.5m; ⑵厚度:由强度计算确定,≮15cm,常采用20~40cm; ⑶预留拉杆孔位置:作用在锚碇板(墙)上的土压力合力作用 点重合。
五、 排水设施
为了减小和消除作用在 板桩墙上的剩余水压力,板 桩墙应在设计低水位以下设 置排水孔,孔径5~8cm,孔 距3~5m,孔后设置抛石棱 体,以防止填土流失。
Ⅲ、板桩墙的计算
一、作用及作用效应组合 ㈠、板桩码头上的作用
⑴永久作用:土体产生的主动土压力,剩 余水压力; ⑵可变作用:地面可变荷载产生的土压 力、船舶荷载、施工 荷载、波浪力; ⑶偶然作用:地震荷载。
⑷主桩挡板(套板)结合 与3不同的是,它是在主桩后面放置挡板或在主桩之间 插放套板来挡土。墙后土压力直接作用在挡板(套板)上, 最后全部传给主桩,主桩受力很打,因此适用于水深不大的 情况,且要求先开挖港池,以便挡板(套板)的安放。
重庆高校港口水工建筑物之重力式码头讲义
于码头设计水深。
• ⑵、明基床:用于原地面水深大 于码头设计水深,且地基条件较 好。
• ⑶、混合基床:用于原地面水深 大于码头设计水深,但地基条件 较差(如有2~3m淤泥层),挖除后 抛石或换砂,成混合基床。
•2、基床厚度:
• 主要由地基承载能力确定,基床底应力应小于地基允 许承载能力。
• ⑴ 地基较好:基床顶应力<地基承载能力时, d≮50cm,主要起整平地面和防止地基土被冲刷的作用。
体联系措施。 • 2、顶宽:一般≮0.8m,对于停靠小型内河船舶的码
头≮0.5m。 • 3、底宽:按抗滑、抗倾稳定性计算确定。
• 4、底高程:原则上应尽量放低, 以增加胸墙的整体性和足够的刚度, 但对现浇或现砌的胸墙,底高程不 得低于施工水位。
• 施工水位:为了现浇若干节点(胸 墙,桩帽等),低于该节点底面的 水位在水位过程线上出现的时间为h, 施工队伍根据机具及组织能力,在 该时段内能保证完成该节点的现浇 施工任务,则该水位即为施工水位。
• 6、地震荷载
• 见《抗震设计规范》。
• 7、土压力:(略)
三、 重力式码头的一般计算
㈠、码头稳定性验算(以岸壁式码头为例)
1、验算内容包括沿墙底面、墙身各水平缝和基床底 面的抗滑稳定性
组合一:不考虑波浪力作用,由可变作用产生的土压力为 主导可变作用时,抗滑稳定性应满足下式:
0 (
E EH
PW
PW
EEqH
pRPRH
)
1 d
( GG
EEV
EPqV
)
f
组合二:不考虑波浪力作用,沿胸墙底面的抗滑稳定性,
系缆力为主导可变作用
0 (
E
EH
PW
PW
• ⑵、明基床:用于原地面水深大 于码头设计水深,且地基条件较 好。
• ⑶、混合基床:用于原地面水深 大于码头设计水深,但地基条件 较差(如有2~3m淤泥层),挖除后 抛石或换砂,成混合基床。
•2、基床厚度:
• 主要由地基承载能力确定,基床底应力应小于地基允 许承载能力。
• ⑴ 地基较好:基床顶应力<地基承载能力时, d≮50cm,主要起整平地面和防止地基土被冲刷的作用。
体联系措施。 • 2、顶宽:一般≮0.8m,对于停靠小型内河船舶的码
头≮0.5m。 • 3、底宽:按抗滑、抗倾稳定性计算确定。
• 4、底高程:原则上应尽量放低, 以增加胸墙的整体性和足够的刚度, 但对现浇或现砌的胸墙,底高程不 得低于施工水位。
• 施工水位:为了现浇若干节点(胸 墙,桩帽等),低于该节点底面的 水位在水位过程线上出现的时间为h, 施工队伍根据机具及组织能力,在 该时段内能保证完成该节点的现浇 施工任务,则该水位即为施工水位。
• 6、地震荷载
• 见《抗震设计规范》。
• 7、土压力:(略)
三、 重力式码头的一般计算
㈠、码头稳定性验算(以岸壁式码头为例)
1、验算内容包括沿墙底面、墙身各水平缝和基床底 面的抗滑稳定性
组合一:不考虑波浪力作用,由可变作用产生的土压力为 主导可变作用时,抗滑稳定性应满足下式:
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组合二:不考虑波浪力作用,沿胸墙底面的抗滑稳定性,
系缆力为主导可变作用
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6、抛石的重量和质量
• ⑴、重量:块石的重量既要满足在波浪和水流作用下 的稳定性,又要考虑便于开采,运输。一般采用 10~100kg的混合料。
• ⑵、质量:要求块石块石不被夯碎,遇水不软化、不 破碎,未风化。
• 对于打夯的基床:≮50MPa(水中饱和状态下的抗压强 度);
• 对于不打夯的基床:≮30MPa。
7、基床顶面的预留沉降量
⑴、夯实基床:只考虑地基沉 降的预留量(参见《土力学》 教材)。
• ⑵、不夯实基床:除考虑地 基沉降外,还应考虑基床本 身的压缩沉降量:
•
△=αkσd
• 预留倒坡0%~1.5%,以防止 外倾。对于岩基,带卸荷板 的衡重式码头,可不留倒坡。
二、 墙身和胸墙的构造
㈠、码头临水面轮廓要求
• 2、缝宽:2~5mm,垂直通缝。 • 3、间距:在考虑上述因素外,一般10~30m不等。
㈢、胸墙构造
• 1 胸墙的型式 • ⑴、现浇砼胸墙:结构牢固,整体性好,是采用最多
的 一种型式。 • ⑵、浆砌石胸墙:可节约模板,就地取材,但断面不
宜过小,并要注意砌筑质量,保证有良好的整体性。 • ⑶、预制砼块体胸墙:预制块体之间应采取良好的整
• 针对设置前趾且高出基床 面的码头,为了防止船底 碰撞码头前趾,应保证前 趾与船舶舭龙骨之间的最 小净距不应小于0.3m。
㈡ 变形缝的设置
• 码头结构中一般将沉降缝和伸缩缝合二为一,成为变 形缝,即一缝两用。
• 1、位置:⑴新、旧结构衔接处;⑵水深或结构型式 变化处;⑶地基土质变化较大处;⑷基床厚度变化处; ⑸沉箱接缝处等。
• ⑶、混合基床:用于原地面水深 大于码头设计水深,但地基条件 较差(如有2~3m淤泥层),挖除后 抛石或换砂,成混合基床。
•2、基床厚度:
• 主要由地基承载能力确定,基床底应力应小于地基允 许承载能力。
• ⑴ 地基较好:基床顶应力<地基承载能力时, d≮50cm,主要起整平地面和防止地基土被冲刷的作用。
• 1、胸墙和墙身:是重 力式码头的主体结构, 挡土、承受并传递外力、 构成整体、便于安装码 头设备。
• 2、基础:⑴扩散、减 小地基应力,降低码头 沉降;⑵有利于保护地 基不受冲刷;⑶便于整 平地基,安装墙身。
• 3、墙后回填:(主 要指抛石棱体,倒滤 层)减小土压力,减 小水土流失。
• 4、码头设施:供船 舶系靠,装卸作业。
第三章 重力式码头
• 重力式码头的结构型式及其特点 • 重力式码头的构造 • 重力式码头的一般计算 • 方块码头 • 沉箱码头 • 护壁码头 • 大直径圆筒码头
Ⅰ、重力式码头的结构型式及其特点
一、 重力式码头的一般特点
• 工作原理 • 优点 • 缺点 • 适用条件
二、重力式码头的主要组成部分及其作用
5、基床夯实
• 基床夯实的方法一般有预压法、 重锤夯实法和爆炸夯实法。
• 重锤夯实的作用①破坏块石棱角, 使块石互相挤紧;②使与地基接 触的一层块石嵌入地基土内。
• 当地基为松散砂基或采用换砂处 理时,对于夯实的抛石基床底层 应设置约0.3m厚的二片石垫层, 以防止基床块石大夯震动时陷入 砂层内。
超深。 • ③、若码头前有冲刷,则基础埋深>冲
刷深度,或采用护底措施。
• 3、软土地区:地基
处理,加载预压加固淤 泥质软基,深层水泥搅 拌(CDM)加固软基(插 图)。详见《地基处理 手册》
㈢、抛石基床
• 1、基床形式 • ⑴、暗基床:用于原地面水深小
于码头设计水深。
• ⑵、明基床:用于原地面水深大 于码头设计水深,且地基条件较 好。
• ⑵ 地基较差:基床顶应力>地基承载能力时, d≮100cm,具体取值,应根据稳定计算确定 。
•3பைடு நூலகம்基槽的宽度和坡度
• ⑴、顺岸式结构 • ⑵、突堤式结构 • 基槽的边坡坡度,根据土
质由经验确定,但应满足 稳定性要求。 • 4、基床肩宽(明基床) • 对于夯实基床,≮2m; • 对于不夯实基床, ≮1m。
• 5、胸墙顶的预留沉降量(不包括 现浇胸墙前的沉降量)按砌筑胸墙 后的沉降,即后期沉降预留。
㈣、码头端部的处理
• 顺岸式码头端部一般采用两种处 理方式:
• 1、在端部设置翼墙:端部可用 来停靠小船,节省岸线长度。适 用于码头不再接长的情况。在使 用过程中,易造成不均匀沉降, 使结构出现裂缝。当翼墙长度超 过10m,应设置变形缝。
三、 重力式码头的结构型式
• 重力式码头的结构型式主要取决 于墙身结构
• 1、按墙身结构型式分:方块码 头,沉箱码头,护壁码头,大直 径圆筒码头,格形钢板桩码头, 干地施工的现浇砼和浆砌石码头 等。
2、按施工方法分类:
干地现浇或砌筑的结构
水下安装预制结构
Ⅱ、重力式码头的构造
• 在码头设计中,首先要根据当地的自然条件,施工条 件,建筑物的使用要求等,拟定各种构造措施(基本 轮廓尺度),既进行构造设计,然后再进行强度和稳 定性验算。
体联系措施。 • 2、顶宽:一般≮0.8m,对于停靠小型内河船舶的码
头≮0.5m。 • 3、底宽:按抗滑、抗倾稳定性计算确定。
• 4、底高程:原则上应尽量放低, 以增加胸墙的整体性和足够的刚度, 但对现浇或现砌的胸墙,底高程不 得低于施工水位。
• 施工水位:为了现浇若干节点(胸 墙,桩帽等),低于该节点底面的 水位在水位过程线上出现的时间为h, 施工队伍根据机具及组织能力,在 该时段内能保证完成该节点的现浇 施工任务,则该水位即为施工水位。
• 一、 基础 • (一)基础的形式
⑴扩散、减小地基应力,降低码头沉降; • ⑵有利于保护地基不受冲刷; • ⑶便于整平地基,安装墙身。
㈡、基础的形式
• 1、岩基:
• ⑴、现浇砼和浆砌石结构 可不作基础整平,可把岩 基面凿成阶梯形断面最低 一层台阶宽度≮1m,1:10 倒坡。
• ⑵、对预制结构(易倾 斜),须用二片石和碎石 整平,厚度≮0.3m
• 2、非岩基:
• 水下安装预制结构, 须作抛石基床;
• 干地现浇砼和浆 砌石结构:
• ⑴、地基承载力 不足时,要设置 基础,如块石基 础,钢筋砼基础 或桩基等;
• ⑵、如地基承载力足够,可不作基础, 但应满足构造要求。
• 构造要求: • ①、在墙下铺10~20cm厚的贫质砼垫层,
以保证墙身施工质量。 • ②、垫层的埋置深度≮0.5m,考虑挖泥