重力式码头设计中抗滑、抗倾稳定性的可靠度水平
特定条件下重力式码头结构设计优化
特定条件下重力式码头结构设计优化摘要：重力式码头作为港口工程施工中的主要结构，为了确保重力式码头施工质量，应对码头结构进行合理优化设计。
基于此，文章就特定条件下的重力式码头结构设计工作展开详细分析，提出相应优化措施，确保工程建设合理开展。
关键词：码头结构设计前言：重力式码头作为国内港口工程中广泛使用的结构型势，尤其是在码头逐渐朝着深水化与大型化发展的当下，重力式结构因其自身优势，逐渐被广泛使用。
从当前重力式码头中我们了解到，沉箱、大圆筒等结构占比较多，相信这也是未来其发展的主要趋势，基于此，有必要对重力式码头结构设计展开详细探究。
1 重力式码头结构组成和特点重力式码头主要借助自身结构与填料重量确保自身具备一定抗滑移与抗倾覆稳定性，重力式码头是国内应用较多的一类码头结构型式。
因重力式码头重力、地基承载力较大，因而多用在优质地基中。
一直以来，随着加固海上软基技术的不断发展，已经有很多重力式码头案例出现。
重力式码头组成主要包含下面几部分：（1）墙身及胸墙：墙身与胸墙作为重力式码头的主要结构，能挡住墙后回填土，便于承载码头不同荷载，然后将实际荷载传递到基地和基础结构中。
另外，胸墙还能起到连接墙身结构的作用，便于固定防冲设施。
（2）基础：基础部分功能主要为将经由墙身传下的外力传递到地基中，便于减少地基应力和建筑物沉降；再者，可以确保地基免受水流与波浪淘刷，同时稳固墙身。
若墙身使用预制安装结构，常常将抛石基床作为主要基础。
（3）墙后回填土：岸壁式码头建筑物中，墙体后面要进行回填砂土，便于建立起码头地面。
为了减少墙后土压力，一些重力式码头多与墙背相连，然后合理应用摩擦角与粒径材料开展回填操作，便于降低棱体压力。
（4）码头设备：主要是方便船舶靠离泊的设施设备，如系船柱和橡胶护舷等。
重力式码头结构形式分类和墙身结构密切相关，结合墙身结构情况，可以将重力式码头分成以下几种：沉箱结构、块体结构、大圆筒结构、格形钢板桩结构、浆砌石结构、现浇混凝土结构等。
重力式码头设计与施工规范
近年来在深基槽、厚抛石上建造重力式码头的工程 实例越来越多，有的基槽甚至深度超过20m，为合理区 分作为墙体基础结构的基床和以下的换填地基，《09版 规范》2.3.6条在规定了作为墙身基础结构的基床以下的 抛石可按换填地基处理的同时，也规定了基槽底宽应根 据地基承载力验算确定，以免基槽不合理地过度扩大底 宽，增大工程费用。
关于海港混凝土强度等级、抗冻等级的有关规定
根据《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》（JTJ275-2000） 第5.2.4条，不同暴漏部位混凝土最低强度等级应符合下表规定：
地区 南方 北方
大气区 C30 C30
浪溅区 C40 C35
水位变动区 C30 C30
水下区 C25 C25
根据《水运工程混凝土质量控制标准》（JTJ269-96）第3.3.9 条，水位变动区有抗冻要求的混凝土，其抗冻等级不应低于表3.3.9 的规定。
• 2.1.3 减少码头变位
近年来大型码头的岸边吊机日趋大型化，其轨道对 变位要求比较高。重力式码头使用期也会有沉降，虽对 码头稳定性并无不利，但对工艺要求有影响，因此， 《 09版规范》2.1.4条新增“当装卸工艺对码头使用期 变位有较高要求时，宜采取结构和施工措施减少变位” 的规定，从设计、施工两方面采取措施。
5根据98版规范实施以来的工程经验09版规范531条对大型海港码头圆形沉箱隔墙厚度的构造要求由原来的不小于200mm修订为不小于250mm264圆筒码头09版规范601条对坐床式圆筒宜取的直径由1514m修订为1520m圆筒的壁厚由250300mm修订为300400mm圆筒底部内趾和外趾的长度由0510m修订为0515m31基槽开挖311非岩石地基水下基槽开挖近年来港口工程的挖泥船趋于大型化越来越多的抓斗斗容大于8m的挖泥船参与港口建设
试析重力式码头抗滑、抗倾稳定性
方便 后期 的 维 护，对 重 力式码 头 的 轨 道系统应提前考虑应对措施。如合理 设置两个相邻轨道的中心线的间距， 当发 生一定 程 度 的 位 移 时，能 够满 足 轨 道 正常 的 使 用需 求 。施 工前应考虑 前 轨 的 预留沉 降20 m m，且前后轨 道 的高度差应低于35mm。 4.4其他措施
由重力式码头的结构组成可知， 在 拥 有耐久性 好 等 优 势 的同时其 结 构 本身重 力 很 大，在 施 工 及 后 续使 用 过 程中可能 会产 生 沉 降 位 移 问 题 。为 控 制 结 构 的 沉 降在 安 全 范围之内，地 基 的 施 工极 其 重 要。地 基 的 基 槽 开 挖 对码 头 的 沉 降 影 响 极 大，在 基 槽 开 挖施工过程中要确认基槽处土质情 况 满足 规 范 要求，并 加快早 期 施 工 速 度 。施 工前应 通 过 相应的 处 理 保证 地 基 的坚 实 度，包 括 保证 夯 实地 基 的质 量、对 回 淤 物质 进 行 清 淤 等。施 工 过 程中，应保证地基的平 整 度，并选用 符 合相 应 强 度、配 合比 标 准 的 填 料以 达 到良 好 的 填 充 效 果 。通 过以 上 措 施可以在一定 程 度 上 解 决 重 力式码 头的沉降位移问题。 4.3提高轨道系统的适应性
在 重 力式码 头 的 结 构 体系中，结 构 式 墙身 和墙胸两部分 较 为关 键，在 设计时考虑到此类结构的承载力特 性 。在设 计中，若抗 滑、抗倾 稳 定性 未得 到高度 重 视 ，则易影 响 结 构 的 荷
载 强 度，使 其 在 后 续 的 施 工以 及使 用 中缺 乏稳定性 。针对此问题，设计人 员 必 须高度 重 视 抗 滑、抗倾 稳 定性， 做 好设 计工作，提高 重 力式码 头 的 设 计水平。
重力式码头抗滑、抗倾稳定性可靠指标计算及程序实现
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利
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ＨＹＤＲＯ ． Ｃｌ ＮＣＥ ＡＮＤ ＥＮＧＩ Ｓ ｉ ｅ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
Ｄｅ ．２０ ８ ｃ ０
重力 式码 头 抗 滑 、 倾 稳定 性 可靠 指标 抗 计 算 及 程序 实 现
贡 金 鑫 ，麦 远 俭 王 利 欢 ，
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中 图分 类 号 ： ６ ６ １ １ Ｕ ５ ． ． １
文 献 标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１ ９— ４ｘ ２Ｏ ）４ ＯＯ — ６ １ ６０ （０８０ 一 Ｏ８ ０ ３ ０
Ｒｅ ｉ ｂ ｌｔ ｎａ ｙ ｉ ｆ ｓｉ ｉ ｇ ａ ｖ ｒ ｕ ｎｉ ｔ ｂｉ ｔ ｆ ｌ ｉｉｙ ａ ｌ ｓｓ ｏ ｌｄ ｎ ｎｄ ｏ ｅ ｔ ｒ ｎｇ ｓ ａ ｌ ｙ ｏ ａ ｉ ｇ ａ ｉｙ ｑ ｙ ａ ｄ ｃ ｍ ｐｕ ｉ ｏ ｒ ｍ ｒ ｖ ｔ ｕａ ｎ ｏ ｔｎｇ ｐｒ ｇ ａ
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重力式码头抗滑抗倾稳定性验算的抗力变异系数及对分项系数的修订建议
2013 年 5月第 5 期 总第 479 期水运工程Port & Waterway EngineeringMay. 2013No. 5 Serial No. 479重力式码头抗滑抗倾稳定性验算的抗力变异系数及对分项系数的修订建议*麦远俭1，叶建科2（1.中交第四航务工程局有限公司，广东 广州 510231；2.中交四航局港湾工程设计院有限公司， 广东 广州 510231）摘要：根据按JC 法对重力式码头抗滑、抗倾稳定性进行的可靠指标β校准计算统计分析结果以及典型的蒙特卡罗分析，探讨了综合作用和综合抗力的变异系数及其概率分布类型。
分析结果表明，在重力式码头抗滑、抗倾稳定性验算中，综合作用和综合抗力接近对数正态分布或正态分布，并可据此得出综合抗力分项系数。
这一结论可用于规范修订。
在此基础上，提出了关于分项系数和结构调整系数的修订建议。
关键词：重力式码头；稳定性；抗力变异系数；抗力分项系数；修订建议中图分类号：U 656.1+11 文献标志码：A 文章编号：1002-4972(2013)05Variation coefficient of resistance and revision suggestion on partial factor for checking calculation to anti-sliding and anti-overturn stability of gravity wharfMAI Yuan-jian 1, YE Jian-ke 2(1. CCCC Fourth Harbor Engineering Co., Ltd., Guangzhou 510231, China;2. Engineering Design Co., Ltd. of CCCC Fourth Harbor Engineering Co., Ltd., Guangzhou 510231, China)Abstract: The variation coefficient and its probability distribution of combined action and combinedresistance are discussed based on the statistical results of calibration calculating for reliability index β by JC method to anti-sliding and anti-overturn stability of gravity wharf as well as some typical analyses by Monte-Carlo method. The result indicates that the probability distribution of combined action and combined resistance all conform approximately to the type of lognormal or normal and then the partial factor for combined resistance can be obtainedand set by them, which may serve as reference for revision of the code. On the basis of this, we submit some revisionsuggestions on the partial factor and the adjustment factor for structure.Key words: gravity wharf; stability; variation coefficient of resistance; partial factor for resistance; revisionsuggestion收稿日期：2012-10-11*基金项目：交通运输部科技项目（20113288231510）作者简介：麦远俭（1940—），男，教授级高级工程师，从事港口航道工程咨询、设计、施工、管理工作。
重力式码头工程施工难点及质量控制
重力式码头工程施工难点及质量控制摘要：伴随着我国经济实力的显著增长，水运市场呈现出船舶大型化的发展趋势，在这一趋势下，提高港口竞争力已然成为我国重点的战略目标。
近年来，我国的重力式码头数量越来越多，且泊位设计等级也逐步提高，虽然施工工艺和技术日渐成熟，在此类码头中的沉降问题依旧频繁出现，影响了重力式码头的安全运行。
伴随着我国在重力式码头建设方面资金、技术投入的日渐增多，相关企业在参与重力式码头建设时，应重视重力式码头施工分析，采取有效的施工控制对策。
关键词：重力式码头；工程建设；难点；质量控制引言在我国社会经济高速发展的背景下，水运交通体系的建设发展速度也越来越快。
而码头工程是促进水运交通体系完善发展的重要基础。
目前比较常用的码头形式是重力式码头，这种码头形式的结构稳定性相对较好，使用寿命也比较长，建设过程比较简单，投入成本相对较低，施工效率较高，在很多地区码头建设中都有所应用。
但是在重力式码头施工过程中还存在一些问题，必须对这些问题进行全面分析，并提出有效的施工质量控制措施，才能够提高重力式码头建设水平。
从而促进我国水运行业的稳定发展。
1重力式码头结构特点我国港口航道工程建设中，因港口航道建设需求的影响，同时各种建设施工技术不断提升，导致港口航道工程规模不断扩大，在港口航道工程建设中，因为路线规模提升，所产生的经济效益也在不断提升。
其中重力式码头由于施工周期短，可操作性强，整体定性好，耐久性高的特点，近年来在沿海港口中得到广泛应用。
与其他类型的码头有所不同，重力式码头稳定性是由建筑物自重、结构范围内的填料重量、地基强度来保持的，因此，重力式码头呈现出体积庞大、重量巨大的特点，包含了抛石基床、墙身、胸墙、墙后回填、其他基础设施等结构组成，为了提高重力式码头的结构稳定性，保障码头重量符合工程要求，在结构施工中墙身还使用了加重方块、沉箱和圆筒等重物，为满足结构安全性标准，施工过程中需主要地基处理，否则，一旦地基处理不当，将会增大码头地基的变形、坍塌风险。
重力式码头抗滑、抗倾稳定性可靠度研究
重力式码头抗滑、抗倾稳定性可靠度研究摘要：重力式码头是靠自身的重力来保持其在各种荷载下稳定性的一种结构形式，所以抗滑、抗倾稳定性是重力式码头设计中验算的主要内容。
码头稳定性的影响因素非常多，在码头结构设计过程中应综合考虑多项影响因素，这样才能达到预期的使用要求。
但是近年来重力式码头失事时间接连不断，通过调查研究发现，事件出现的主要原因在于结构整体抗滑、抗倾稳定性不够。
基于此，本文从对重力式码头抗滑、抗倾稳定性可靠度进行研究。
关键词：重力式码头；抗滑；抗倾；稳定性；可靠度1影响可靠度的因素港口工程结构设计影响的因素很多，仅荷载就有数十种之多；短期内要进行调查、勘测、统计是不可能的。
如码头面堆货荷载、门座起重机轮压、波浪力和土压力等，是码头和防波堤的主要荷载，近年通过对国内海河主要港口，大量波浪测站资料和主要砂场、石场，进行了大量的调查、测试和统计分析工作，取得了十分可贵的成果；而船舶系缆力、挤靠力等，对结构设计可靠度的精度影响不是很大。
沿海、内河环境条件极为复杂，全面查清其设计特性，非短时间所能办到。
目前采用的以分项系数表达的概率极限状态设计法，以后逐渐向直接的概率极限状态设计过渡。
现阶段这样做的优点是：在掌握了主要的基本变量的统计特征的基础上，运用可靠度理论校准了按现行设计相近的分项系数表达式，既便于与现行设计方法相比较，也易为广大设计人员接受。
统一标准所规定的目标可靠指标，总体上与现行设计的可靠度水准相当，对个别不合理的有所调整，根据长期的实践经验，应认为其可靠性是有保证的。
2重力式码头可靠度分析墙身结构直接决定了重力式码头结构形式，按照墙身施工方法可以将其分成干地现场浇筑结构与水下安装的预制结构。
按照墙身结构可以将重力式码头分成沉箱码头、方块码头、大圆筒码头等。
沉箱是一种巨型有底的空箱，箱中利用纵横隔墙将其隔成不同的舱格，沉箱码头的水下工作量非常小，整体上结构性较好，具有较强的抗震性能，施工速度非常快，但是耐久性却并不好，施工中需要大量钢材，需要利用专门设备与施工条件。
港航专业重力式码头设计说明书
本科毕业设计说明书防城港集装箱码头1号工程设计No.1 Enginnering Design of the Container Terminal ofFangcheng Port学生姓名：学生学号：专业名称：指导教师：摘要防城港是我国沿海12个主枢纽港之一，是我国重要的铁矿石、建材及煤炭等重要战略物资的中转基地。
本次设计按照设计任务书所提出的具体要求，严格遵守《港口与航道工程规范》的各项规定，对防城港集装箱码头1号工程进行设计。
根据该港区自然依据和发展前景，通过对本码头相关地质情况进行分析并结合各种码头形式的优缺点，码头的安全、经济、适用性等多方面的比较，确定本码头采用重力式沉箱结构。
在设计中，根据设计任务书首先进行总平面布置，分为陆域和水域两部分。
陆域部分主要是根据重力式码头总平面布置原则来确定码头泊位长度、码头前沿及陆域高程、集装箱堆场以及拆装箱库场的面积；水域部分则是确定码头前沿停泊水域尺度、回旋水域尺度以及航道设计尺度。
然后在此基础上绘制码头总平面布置图。
在结构设计中，根据码头前沿水深以及规范要求初步确定了沉箱的外形尺寸，在考虑了地基基床抗滑与抗倾后，确定了沉箱的前仓与后仓填石高度。
按照永久作用、可变作用、偶然作用列出了码头荷载的各项标准值，并在此基础上进一步进行了稳定性验算和承载力验算，并对前面板与前底板进行了配筋计算和抗裂验算，最后进行了沉箱的浮游稳定性验算，最终完成整个工程设计。
本设计的全部图纸采用AUTO CAD绘制。
关键词：重力式码头；沉箱；设计；结构ABSTRACTFangcheng Port in China's coastal is one of 12 pivotal ports, as China's important iron ore, coal and other building materials and an important strategic materials transfer base.This design according to the design plan descriptions of the proposed specific requirements, strict compliance with the provisions of the "Port Engineering Standards" provides Container Terminal of Fangcheng Port NO.1 Enginnering design. According to the Port and the development prospects of the natural basis, related to the terminal through the analysis of geological conditions and combined with the advantages and disadvantages of various terminal forms to determine this container terminal by gravity caisson structure.In design, according to the project size, the first for general layout, divided into two parts, land and water. Land part is based on the general layout principle of gravity wharf to determine the length of berths, wharf apron and land elevation, the area of container yard removable box library market; water channel in part is to determine the wharf apron parking water scale, swing waters scale and waterway design scale. Then based on this paint general layout plan.In structural design, according to the depth of wharf apron and standard requirement preliminarily determines the size, after considering the resistance to sliding and dumping of the foundation, determines the former and posterior warehouse stone-filled height of caisson. According to a permanent effect, variable,function, occasional role in the wharf load each listed standard, and on this basis to further stability checking and bearing capacity, then to the front panel and the former floor reinforcement calculation and crack checking, finally to calculating stability caisson zooplankton. At last complete the whole project design.All the drawings of the design are using the tool of AUTO CAD.Key words：gravity wharf;caisson;design;construction目录第一章设计背景 (1)1.1工程概述 (1)1.2设计原则 (1)1.3设计依据 (1)1.4设计任务 (2)第二章设计资料 (3)2.1安全等级 (3)2.2地形条件 (3)2.3气象条件 (3)2.3.1气温 (3)2.3.2降水 (3)2.3.3雾况 (4)2.3.4风况 (4)2.4水文条件 (5)2.4.1潮位 (5)2.4.2潮流 (5)2.4.3波浪 (5)2.4.4冰凌 (7)2.5地质条件 (7)2.5.1地层 (7)2.5.2各层土主要物理力学指标及持力层选择 (8)2.6地形、地貌及泥沙运动 (8)2.6.1地形地貌 (8)2.6.2泥沙运动 (9)2.7地震条件 (9)2.8荷载条件 (9)2.8.1码头面荷载 (9)2.8.2材料重度标准值 (9)2.9施工条件 (10)第三章设计成果 (11)3.1总体设计成果 (11)3.2结构方案成果 (11)3.3施工图设计成果 (11)3.4关键性技术要求 (11)3.5设计成果评价 (11)第四章总平面设计 (12)4.1工程规模 (12)4.2布置原则 (12)4.3设计船型 (12)4.4作业条件 (12)4.5总体尺度 (13)4.5.1码头泊位长度 (13)4.5.2码头横向宽度 (13)4.5.3码头前沿高程 (15)4.5.4码头前沿停泊水域尺度 (15)4.5.5码头前船舶回旋水域尺度 (15)4.5.6陆域设计高程 (15)4.5.7航道设计尺度 (16)4.6工艺设计 (17)4.6.1装卸工艺 (17)4.6.2缓冲设备 (17)4.6.3系船设备 (17)4.6.4附属设备 (18)第五章结构选型 (19)5.1结构型式 (19)5.2构造设计 (19)5.2.1外形尺寸 (19)5.2.2隔墙设置 (19)5.2.3箱内填料 (19)5.2.4构件尺寸 (19)5.2.5地基基础 (21)5.2.6墙身胸墙 (22)5.2.7墙后回填 (22)5.2.8其他构造 (22)5.3作用分析 (23)5.3.1永久作用 (23)5.3.2可变作用 (34)5.3.3偶然作用 (49)5.3.4码头荷载标准值汇总 (49)第六章结构计算 (51)6.1稳定性验算 (51)6.1.1作用效应组合 (51)6.1.2抗滑稳定性验算 (51)6.1.3抗倾稳定性验算 (54)6.1.4基床承载力验算 (55)6.1.5地基承载力验算 (57)6.2构件设计 (59)6.2.1计算图式 (59)6.2.2作用效应组合 (60)6.2.3内力计算 (60)6.2.4承载力与抗裂验算 (71)6.2.5沉箱浮游稳定验算 (80)致谢 (84)参考文献 (85)附录 (87)第一章设计背景1.1工程概述防城港是我国沿海地区的12个主枢纽港口之一，是西部的第一大港，也是我国重要的铁矿石、建材以及煤炭等重要战略物资的中转基地。
重力式码头设计(2010版)
承载能力 作用效应 设计方法
极限状态
持久组合
4种水位 永久、可变作用
作用短期效应 抗滑、抗倾、整体稳定性
永久、可变作用
1~4种水位
裂缝宽度
承载能力
极限状态 正常使用 极限状态 承载能力
设计标准
一般构造
设计计算
典型结构
综合练习
（3）基床密实
水下施工的抛石基床，宜进行重锤夯
实，也可采用水下爆破法或其它可行方法密实。
（4）基床肩宽
墙背 填料
夯实基床，不宜小于2m；
不夯实基床，不应小于1m。
地基有冲刷可能时，应加大外肩宽度，
放缓坡度或护底。 对受较大波浪的墩式码头基床，基肩 宽度尚应满足放置护肩块体的要求。
29
码头概述 基础 构造 墙身 胸墙
设计标准
一般构造
设计计算
典型结构
综合练习
墙身和胸墙
1、前趾 码头底部前趾与船壳舭龙骨之间的最 小净距一般不应小于0.3m。 2、卸荷板 卸荷板应采用预制或部分预制钢筋混 凝土结构，悬臂长度和厚度经计算确定。悬臂 长度可取1.5～3.0m，厚度可取0.8～1.2m。
墙背 填料
倒滤层可采用分层石料倒滤层、混和
石料倒滤层或土工织物倒滤层，坡度可采用
1:1.5。
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。
35
码头概述 基础 构造 墙身 胸墙
设计标准
一般构造
设计计算
典型结构
综合练习
（2）无抛石棱体 方块码头缝隙较多，墙后必须设棱体， 沉箱、扶壁等结构可不设棱体，墙身后方直接 回填土。在墙身接缝处，需设倒滤井、倒滤空 腔、在基床后肩上设混和倒滤层。
重力式码头抗滑抗倾稳定性探讨
重力式码头抗滑抗倾稳定性探讨长江流域码头数目众多，码头形式多种多样，其中最常见的就是重力式码头，这种重力式码头在我国是分布最广的一类码头形式，具有结构坚固耐用，成本低，施工简便等优点，广受水运行业欢迎。
但是近年来，重力式码头的失事事件不断，调查发现，引起失事的原因很多，主要原因是重力式码头结构的抗滑、抗倾的稳定性不足。
本文针对重力式码头的抗滑抗倾的稳定性进行分析研究，提出了现阶段重力式码头存在的抗滑、抗倾存在的问题，并进一步提出了相应的解决措施。
标签：重力式码头；抗滑抗倾；问题；措施近几十年来，重力式码头的抗滑、抗倾稳定性的理论及其应用得到了迅速的发展，稳定性的研究已经成为各个码头设计师共同追求的目标。
影响码头稳定性的因素很多，因此在码头的结构设计时，要综合考虑所有的影响因素，这样才能达到码头的使用要求。
1 长江流域重力式码头简介重力式码头通常分为方块式、沉箱式、扶壁式、大圆筒式、格形钢板桩式等结构形式，码头结构形式不同，受力情况不同，抗滑、抗倾稳定性也有所不同。
我国是港口大国，目前已经形成了布局合理功能强大的港，口体系在我国现已建成的港口的码头形式中，重力式码头的数目占到将近一半，重力式码头结构比较坚固，主要是靠结构自身重量来保证其滑动和倾倒稳定性，其结构形式主要决定于墙身的结构，因此在重力式码头的设计时，可以在结构形式上多下功夫，以保证在各种荷载作用下水工建筑物的稳定。
在码头的设计过程中，首先应根据当地的水文、地质条件、建筑设计等级、业主使用要求等拟定构造措施，即构造设计方案，然后进行码头结构的强度和稳定性的验算，最大量的减少重力式挡墙后方土应力及挡墙沉降量。
其中，重力式码头的主要结构式墙身和墙胸，必须严格分析墙身、墙胸所能承受的承载力。
长江流域近年出现部分重力式码头的失事现象，经过调查分析可以知道，主要是码头的抗滑、抗倾稳定性在设计中考虑的因素少，荷载强度考虑不足，造成码头的稳定性受到严重的影响。
重力式码头抗震设计中国标准和PLANC标准对比分析
Vol. 42 No.l Feb. 2021第42卷第1期2021年2月水道邃 口Journal of Waterway and Harbor重力式码头抗震设计中国标准和PLANC 标准对比分析付超,李雪野(宁波中交水运设计研究有限公司，宁波315040)摘要:重力式码头是一种常用的码头结构形式,其因施工简单、对荷载适应性强等优点在国内外港口结构中被广泛采用，其中抗震设计是一项重要内容。
对比分析了中国规范、PLANC 标准关于重力式码头抗震设计方面的差异，并通过实例进行了验算,此实例研究结果表明:对同一结构，中国规范和PLANC 标准抗震验算不同,但结论和趋势相似。
研究成果可为海外项目重力式码头抗震设计提供 参考。
关键词:重力式码头;上部结构;抗震验算;对比分析;PLANC 标准;中国规范中图分类号:U 652.7 文献标识码:A 文章编号:1005 - 8443(2021)01 -0104 -10随着我国水运行业海外业务量的增加，开拓海外水运市场的趋势愈加明显和迫切。
研究中外设计规范 的差异，既能为开拓海外市场提供工具,又能够为我国未来的规范修订提供参考。
仅就重力式码头抗震设计计算而言,全球港口常用的规范有欧洲标准、日本标准、国际航运协会(PLANC )相关规范等，均与我国规范存在差异⑴-本文主要就中国规范、PLANC 设计标准在重力式码头抗震设计方面存在的差异进行分析, 以期为相关海外港口设计项目提供参考。
重力式结构的地震反应比较复杂,同时涉及结构、土与结构、土与土、土与水之间的动力相互作用，准确 的描述和计算各种作用比较困难。
因此,从简单、实用、可用的角度出发、针对抗震设防烈度为6度~9度的 水工建筑物，我国规范要求采用拟静力法进行设计。
PLANC 针对抗震分析方法提出了简化分析、简化动力分析和动力分析等方法,为便于应用,简化分析可采用拟静力法。
本文主要对比两种体系抗震设计中的拟静力分析法。
重力式沉箱码头稳定性计算书
码头结构整体稳定性计算书设计:校对:审核:1、设计条件1）设计船型设计代表船型见下表。
设计船型表2）结构安全等级结构安全等级为二级。
3）自然条件（1）设计水位设计高水位（高潮位累计频率10%）： 1.76m设计低水位（低潮位累计频率90%）: +0.0m极端高水位（重现期50年一遇）：+2.66m极端低水位（重现期50年一遇）：-1.71m施工水位： 1.40m（2）波浪海西湾内波高H1%=2.67m。
（3）地质资料码头基床底面全部座落在全风化花岗岩层，风化岩承载力容许值为f=340kPa。
（4）码头面荷载a.门座起重机靠海侧轨道至码头前沿20kPa,其余30kPa。
b.起重机荷载：码头设40吨门座起重机。
轮数48,轮压垂直方向（非工作状态）200kN，（工作状态）250kN，水平轮压35kN，基距12m，轮距840-980-840-840-840-980-840-840-840 -980-840（5）材料重度材料重度及内摩擦角标准值2、作用分类及计算2.1结构自重力计算（1）极端高水位情况：计算图示见下图极端高水位作用分布图极端高水位自重作用计算表(2)设计高水位情况:设计高水作用分布图设计低水作用分布图(3)设计低水位情况:2.2 土压力强度计算码头后方填料为积砂石(按粗砂计算)，35，根据《重力式码头设计与施工规范》(JTJ290-98)第3.5.1.2条规定K an tg2(45 /2)则K an tg2(45 /2) 0.271沉箱顶面以下考虑- 更11.673 3根据(JTJ290-98)表B.0.3-1,查的 j 0.24K ax K an cos 0.24 cos11.67 0.235K ay K an Sin 0.24 sin11.67 0.0485土压力标准值按(JTJ290-98) 3.5条计算:n 1e n1 i h i K an cosi 0ne n2 i h i K an cosi 1式中：cos 11)码头后方填料土压力(永久作用)(1)极端高水位情况(2.66m):e4.0=0e2.66=18x 1.34x 0.271=6.54 (kPa)e1.4= (18x 1.34+ 9.5X 1.26)x 0.271=9.78 (kPa) e ‘ 1.4= (18x1.34+ 9.5X 1.26)x 0.235=8.48 (kPa)e-9.0= (18x 1.34+ 9.5X 1.26+ 9.5X 10.4)x 0.235=31.7 (kPa) 土压力强度分布图见图土压力引起的水平作用:1 6.54 1.34 1 (6.54 9.78) 1.26 1 (8.48 31.7) 10.42 2 24.382 10.28 208.94 223.602(kN /m)土压力引起的竖向作用:E V 208.94 tg11.6743.16(kN/m)土压力引起的倾覆力矩:M E H4.382 (- 1.34 11.66)10.283208.94(2&48 31.7) 10・43 (8.48 31.7)土压力引起的稳定力矩:M EV43.16 11.02475.62(kN m/m)(2) 设计高水位情况e 4.o =0B .76=18X 2.24X 0.271=10.93 (kPa)e 1.4= (18X 2.24+ 9.5X 0.36)x 0.271=11.85 (kPa) e ‘ 1.4= (18X 2.24+ 9.5X 0.36)x 0.235=10.28 (kPa)e -9.0= (18X 2.24+ 9.5X 0.36+ 9.5X 10.4)x 0.235=33.5 (kPa)土压力强度分布图见 图土压力引起的水平作用：1 1 1E H - 10.93 2.24 § (10.93 11.85) 0.36 ? (10.28 33.5) 10.412.24 4.1227.66244.0(kN / m)土压力引起的竖向作用:E V 227.66 tg11.6747.02(kN/m)土压力引起的倾覆力矩:4.1(2 10.93“85)°3610.43 (10.93 11.85)(2&549.78)「3410.4 3 (6.54 9.78)1043.58( kN m/m)M EH 12.24 (- 2.24 10.76)3227.66 (2 10・28 33・5) 10・41158.75(kN m/m)3 (10.28 33.5)土压力引起的稳定力矩:M EV 47.02 11.02 518.16(kN m/m)(3)设计低水位情况e4.o=Oe1.4=18x 2.6X 0.271=12.68 (kPa)e ‘ 1.4=18X 2.6X0.235=11.0 (kPa)e o.o二(18X 2.6+18X 1.4)X 0.235=16.92 ( kPa)e-9.0= (18X 2.6 + 18X 1.4+9.5X 9)X 0.235=37.01 (kPa) 土压力强度分布图见图土压力引起的水平作用：1 1 1E H12.68 2.6 (11 16.92) 1.4 (16.92 37.01) 916.484 19.544 242.69 278.72(kN/m)土压力引起的竖向作用：E V (19.544 242.69) tg11.67 54.16(kN / m)土压力引起的倾覆力矩：1 (2 11 16 92) 1 4M EH 16.484 (— 12.86 10.4) 19.544 93 3 (11 16.92)242.69 (2 16.92 37.01) 91387.21(kN|m/m)3 (16.92 37.01) '土压力引起的稳定力矩：M EV 54.16 11.02 596.84( kN |m / m)2)均布荷载产生的土压力(可变作用)各种水位时，均布荷载产生的土压力标准值均相同。
港口水工建筑习题及答案解析
一、名词解释1、码头：码头是供船舶停靠、装卸货物和上下旅客的水工建筑物，它是港口的主要组成部分。
2、挤靠力：船舶停靠码头时，由于风和水流的作用，使船舶直接作用在码头建筑物上的力称为挤靠力。
3、撞击力：船舶靠岸或在波浪作用下撞击码头时产生的力，称为撞击力。
4、沉箱：沉箱是一种巨型的有底空箱，箱内用纵横格墙隔成若干舱格。
5、扶壁：扶壁是由立板、底板和肋板互相整体连接而成的钢筋混凝土结构。
6、剩余水压力：墙前计算低水位与墙后地下水位的水位差称为剩余水头，由此产生的水压力称为剩余水压力。
7、拉杆：拉杆是板桩墙和锚碇结构之间的传力构件，是板桩码头的重要构件之一。
8、斜坡码头：斜坡码头是以岸坡上建造的固定斜坡道结构作为载体，供货物装卸运输、旅客或车辆上下的码头。
9、浮码头：浮码头是以趸船或浮式起重机与引桥为载体，供货物装卸运输、旅客和车辆上下的码头。
10、滑道：斜面上供船舶上墩下水的专用轨道称为滑道。
11、纵向滑道：在船舶上墩或下水时，船舶纵轴和移动方向与滑道中心线一致时，称为纵向滑道。
12、横向滑道：船舶纵轴与滑道中心线垂直，而移动方向与滑道中心线一致时，称为横向滑道。
13、船台：船舶在岸上修造的场地称为船台。
14、船坞有效长度：船坞有效长度是指坞门内壁外缘至坞尾墙底表面在坞底纵轴线上的投影距离。
15、坞室底标高：坞室底标高是指船坞中剖面处中板顶面标高。
16、码头结构上的作用：施加在码头结构上的集中力和分布力以及引起结构外加变形和约束变形的原因，总称为码头结构上的作用。
17、系缆力：凡通过系船缆而作用在码头系船柱（或系船环）上的力称为系缆力。
18、极限状态：整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态成为该功能的极限状态。
19、设计基准期：按结构预期使用寿命规定的时间参数。
20、持久状况：从结构建成到预期使用寿命完结的整个期间。
21、短暂状况：施工期间或建成后某一可预见的特定较短期间。
重力式码头设计与施工规范
修订内容介绍
2011年1月
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1
1 前言
• 历次修订 第一版规范于六十年代（62、63）颁布； 《75版规范》； 《87版规范》； 《98版规范》； 《09版规范》。
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2
• 《98版规范》主要设计方法及修订过程简介
（1）主要设计方法 根据《港口工程结构可靠度设计统一标准》
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11
• 2.1.4 构件材料重度、填料重度和内摩擦角及计算面 摩擦系数
对于构件材料重度、填料重度和内摩擦角的标准 值及计算面的摩擦系数设计值，《98版规范》给出了 无实测资料时可采用的数值表，其数值具有统计特征。 《09版规范》2.1.9条注中，根据抛石体地基密实情况， 将抛石与抛石之间的摩擦系数设计值确定为：有夯实 处理时可取0.85，无夯实处理时可取0.75。这样的规 定与《09版规范》其他f值的规定也较为协调。
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14
关于海港混凝土强度等级、抗冻等级的有关规定
根据《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》（JTJ275-2000） 第5.2.4条，不同暴漏部位混凝土最低强度等级应符合下表规定：
（GB50158-92）（以下简称《统标》），《98版规范》 将以安全系数表达的定值极限状态设计法修改为以分 项系数表达的概率极限状态设计法。《09版规范》沿 用。
h
3
• （2）修订过程
《 98版规范》发布实施以来，为提高重力式码头的设计与施 工质量，保证工程安全和和提高综合经济效益发挥了重要作用。
h
13
• 2.1.5 对块石重度标准值和混凝土强度等级要求的修订 （2）混凝土强度等级修订
《09版规范》2.1.6条明确了砼强度等级除应遵守 《港口工程砼结构设计规范》，还应遵守《海港工程砼 结构防腐蚀技术规范》中耐久性和《水运工程砼质量控 制标准》中抗冻等级要求。沉箱等钢筋砼构件的强度由 C25提高到C30。在2.1.6条文说明中解释了素砼是指不 含结构配筋的 砼，因此对于只配构造筋的大体积砼胸 墙仍可视为素砼构件。
中英规范重力式方块码头抗倾抗滑对比分析_代占平
single factor, probability-based limit state method expressed with partial safety factors. The first method is replied in Design and Construction Code for Gravity Quay (1987) and BS 6349(1988), the second in Design and anti-slide are compared between Chinese code and Britain new and old revision standard. The comparison is further detailed by taking a typical gravity block wharf as an example, so as to offer reference for the design of gravity block structure in foreign projects.
3
载荷组合见表6。持久组合应为永久作用、主
C B A 4
注：1—胸墙，2—方块B的假想墙背，3—穿过墙背的部分， 4—虚拟墙背的摩擦角。
相组合的某一不利水位分别进行计算。地震设计 时的水位，对于海港应按设计高、低水位及地下 水位相组合的某一不利水位分别进行计算。
图1
BS 6349(2010)墙后外摩擦角取值
表4 JTJ 167-2—2009规范结构重要性系数
安全系数γ0 1.1 1.0 0.9
式中：γ0为不同结构安全等级的重要性系数，可按
BS 6349—2010
（3）
4 4 5
重力式码头介绍及设计经验交流
5、现浇混凝土或浆砌石码头
优点：就地取材，不需钢材，不需大型和复杂的施工设 备，施工简单，整体性好。 缺点： 要求有干地施工条件，需砂石料多。
6、格形钢板桩码头
圆格形
扁格形 用打入地基中的平板型钢板桩 组成大直径的圆圈，圆圈内用 砂、土或石料填充而成。施工 筹备期短，施工速度快，占用 场地小。 在沙源丰富地区，对于水深大 、挡土高度大和岸线较长的码 头来说，是一种比较经济合理 的结构形式。
4、大圆筒结构
按基础形式分类：
座床式（放在抛石基床上）：当 沉入式：当地基表面以下有一 地基下不深处有较硬土层而直接 定深度的软土层，可以将圆筒 放置圆筒其承载力又不足时采用。 穿过软土层插入到下卧持力层。
港珠澳大桥人工岛沉入式钢圆筒
港珠澳大桥人工岛沉入式钢圆筒
港珠澳大桥人工岛沉入式钢圆筒
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重力式码头基础处理方式
地基较好
？
重力式码头基础处理方式
地基不那么好
？
重力式码头基础处理方式
1、地基较好 2、地基一般 3、地基较差
第一种情况：地基较好
第二种情况：地基一般
淤泥质土 第④层含粘性土碎石
码头前沿设计底高程-13.6m，持力层为第④层含粘性土碎石， 层顶高程-22.3m。软土层厚度8.7m。第④层以上为淤泥质土，明 显不适合做持力层。
抗滑、抗倾稳定性
整体稳定性
基床承载力
地基承载力
地基沉降
构件计算
承载力
裂缝宽度
作用分类
1、永久作用 建筑物自重、固定设备自重、墙后填料产生 的土压力和剩余水压力等。
2、可变作用 堆货荷载、流动机械荷载、可变作用产 生的土压力、船舶荷载、波浪力、冰荷载、施工 荷载等。
重力式码头稳定性验算
重力式码头稳定性验算及地基应力的计算填料回填砂内摩擦角为32°，砂土的浮容重、湿容重分别为9.5KN/m3、18.5KN/m3。
码头强背与铅垂线的夹角为25°，地面水平，墙背为俯斜式设计。
1. 设计思路为对码头进行稳定性验算，需计算作用于墙背的主动土压力。
由于卸荷板、不同区域填料重度标准值的差异会对土压力强度分布产生影响，所以此计算以设计高低水位的不同，以及码头不同深度进行分区域计算主动土压力。
据此，在低水位时将回填土分成HL、LO、OM、MN、NP四部分在高水位时将回填土分成HK、KL、LO、OM、MN、NP五部分其中706.2tan 5.1ON 9373.0tan 5.1OM ===⨯=θϕ 2. 相关系数的确定 外摩擦角δ的确定墙背与填料的摩擦角的标准值根据地基条件、墙背形式、粗糙程度等确定。
俯斜的混凝土或砌体墙背采用1/3倍填料内摩擦角标准值。
δ=1/3φ=10.6667°破裂角θ的确定第二破裂角按下式计算：29)sin sin (sin 5.0--905.01=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=-βϕβϕθ）（ 第n 层填料主动土压力系数的确定第n 层填料主动土压力系数K an 按下式计算：222)cos()cos()sin()sin(1)cos(cos )(cos K ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-+++-=βαδαβϕδϕδαααϕan因墙背后只用一种填料回填，该填料的内摩擦角在水上、水下均取32°。
但墙背与铅垂线的夹角HL 部分为25°，其余部分为0°，所以此计算中填料主动土压力系数K an 有两个取值。
在HL 段0.5118)cos()cos()sin()sin(1)cos(cos )(cos K 222=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-+++-=βαδαβϕδϕδαααϕan在其余部分0.2843)cos()cos()sin()sin(1)cos(cos )(cos K 222=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-+++-=βαδαβϕδϕδαααϕan地面荷载系数Kq 的确定地面荷载系数Kq 按下式计算：1)cos(cos K =-=βααq3. 各部分土压力强度的计算 设计低水位各部分土压力强度的计算第n 层填料顶层的土压力强度按下式计算： 永久作用αγcos )(e 1-11an n i i i n K h ∑==可变作用αcos qK e 1an q n K =第n 层填料底层的土压力强度按下式计算：永久作用αγcos )(e 12an ni i i n K h ∑==可变作用αcos qK e 2an q n K =由上式求出设计低水位时各层顶层与底层的土压力强度设计高水位各部分土压力强度的计算如上，求出设计高水位时各层顶层与底层的土压力强度4. 各部分土压力的计算 设计低水位各部分土压力的计算第n 层填料土压力的合力按下列公式计算 永久作用ahe E n n n n cos e 5.021）（+=可变作用n an q qn h K qK =E由上式求出设计低水位时各层的土压力设计高水位各部分土压力的计算如上，求出设计高水位时各层的土压力5. 码头稳定性验算重力式码头应进行稳定性验算，设计低水位与高水位的相关参数取不同值，所以应分别验算两种情况下码头的稳定性。
1 《重力式码头设计与施工规范》 (JTJ 290--98)
1 《重力式码头设计与施工规范》(JTJ 290--98)3．1．3 抛石基床的厚度应遵守下列规定：(1)当基床顶面应力大于地基承载力时，由计算确定，并不小于lm；(2)当基床顶面应力不大于地基承载力时，不小于0．5m。
3．1．7* 当码头前沿底流速较大，地基土有被冲刷危险时，应考虑加大基床外肩宽度、放缓边坡、增大埋置深度或采取护底措施。
3．1．10* 抛石基床应预留沉降量。
对于夯实的基床，应只按地基沉降量预留；对于不夯实的基床，还应考虑基床本身的沉降量。
3．2．2* 重力式码头必须沿长度方向设置变形缝。
在下列位置应设置变形缝：(1)新旧建筑物衔接处；(2)码头水深或结构形式改变处；(3)地基土质差别较大处；(4)基床厚度突变处；(5)沉箱接缝处。
3．3．1* 重力式码头必须有防止回填材料流失的倒滤措施。
3．4．3 重力式码头承载能力极限状态设计应考虑以下三种作用效应组合：(1)持久组合：对应于持久状况下的永久作用、主导可变作用和非主导可变作用的效应组合；持久组合采用设计高水位、设计低水位、极端高水位和极端低水位；(2)短暂组合：对应于短暂状况下的永久作用与可变作用的效应组合；短暂组合采用设计高水位、设计低水位或短暂状况下(如施工期)某一不利水位；注：当短暂组合稳定性不满足要求时，应首先考虑从施工上采取措施。
(3)偶然组合：组合中包括地震作用效应，应按现行行业标准《水运工程抗震设计规范》(JTJ225—98)中的规定执行。
3．4．4 重力式码头，承载能力极限状态的持久组合应进行下列计算或验算：(1)对墙底面和墙身各水平缝及齿缝计算面前趾的抗倾稳定性；(2)沿墙底面和墙身各水平缝的抗滑稳定性；(3)沿基床底面的抗滑稳定性；(4)基床和地基承载力；(5)墙底面合力作用位置；(6)整体稳定性；(7)卸荷板、沉箱、扶壁、空心块体和圆筒等构件的承载力。
3．4．5 重力式码头正常使用极限状态的长期效应(准永久)组合应进行下列计算或验算：(1)卸荷板、沉箱、扶壁、空心块体和圆筒等构件的裂缝宽度；(2)地基沉降。
重力式码头抗滑、抗倾稳定性分析
γ 0 (γ E1 M EH + γ E 2 M EqH + ψγ PR M RH ) ≤
γ 0 γ P PB ≤ (γ G G − γ u PBu ) f
2．沿基床底面的抗滑稳定性 基床底面的抗滑稳定性与基床顶面的抗滑稳定性相比， 自重力中应包含抛石基床 部分的自重力，由于地基土较好， 还需考虑基床前被动土压力 Ep，其分项系数 γEp=1.0。沿基 床底面水平滑动稳定性验算图式见图 1。 基床厚度 d=2m，基槽底宽 16.9m，其中前底边距墙前 趾 3m，后底边距后趾 2m。 抛石基床 BDEE’部分的水下自重力标准值为：
γ 0 (γ E1 E H + γ E 2 E qH + ψγ PR PRH ) ≤
1
γd
(γ
G
G + γ E1 EV + γ E 2 E qV ) f
（2） 应该考虑波浪力， 当堆货荷载产生的土压力为主导 可变作用时，抗滑稳定性按下式验算：
γ 0 (γ E1 EH + γ E 2 EqH +ψγ P PB ) ≤
1
γd
(γ
G
G + γ E1 EV + γ E 2 EqV +ψγ u PBu ) f
内摩擦角
（3）应该考虑波浪力，当波浪力为主导可变作用时，抗 滑稳定性按下式验算：
γ 0 (γ E1 E H + γ P PB + ψγ E 2 E qH ) ≤
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１
历次案例校准计算结果 在上世纪９０年代编制“统标”和修订“规范”过程中，都曾应用国际上通常采用的ＪＣ法对重力式码头典
型案例的抗滑、抗倾稳定性进行了求取卢值的校准计算。这些校准计算都是以“统标”编制期间进行的大量 的变量统计结果为基础。这些用于校准计算的典型案例有较好的代表性，涵盖了带卸荷板混凝土方块（或空 心块体）、沉箱与扶壁等三种重力式码头主要结构型式，墙后回填也考虑了填石、填砂，全填石，全填砂３种情 况。本次规范修订中又新增了部份有代表性的案例进行校准计算。历次校准计算的结果见表１。
港口工程
重力式码头设计中抗滑、抗倾
稳定性的可靠度水平
吕卫清
（中交第四航务工程局有限公司 广州市
５１０２３１）
摘要：本文根据《重力式码头设计与施工规范》修订过程中对典型案例可靠度指标口的校准性计算结果，分析 了现行规范中重力式码头抗滑、抗倾稳定性的可靠度水平，揭示了在不同墙身结构型式和墙后回填状况下的卢值有一 定差异。本文给出了几种不同状况下码头抗滑、抗倾可靠度指标』９值的统计结果，可供设计时参考。
关键词：重力式码头；抗滑稳定性；抗倾稳定性；可靠度
现行《重力式码头设计与施工规范》（ＪＴＪ ２９０－－９８）（以下简称“规范”）采用的“以概率理论为基础，以分项系 数表达的极限状态设计方法”是基于现行《港口工程结构可靠度设计统一标准》（ＧＢ ５０１５８—９２）（以下简称“统 标”）的规定。“规范”按“统标”规定的ＪＣ法（一次二阶矩阵法）对十多个典型重力式码头安全水平进行了校准 计算，在其可覆盖的范围内按分项系数设计的重力式码头抗滑、抗倾稳定性的可靠度（安全水平）在总体上达到 了“统标”的要求，而且其安全水平与８７版重力式码头设计与施工规范按安全系数法设计时基本相同。“规 范”给出的各分项系数是根据各主要变量的统计成果经校准计算后求得，它体现了典型的已建工程的实际成 果与经验。“规范”进行了校准计算是要确定重力式码头抗滑、抗倾稳定性满足标准值安全系数Ｋ。＝１．３（抗 滑）、Ｋ。＝１．６（抗倾）时Ｂ（抗滑）和岛（抗倾）达到“统标’＇ｐ＞／ｇＴ（目标可靠指标）一３．５～４．０的要求。 “统标”和“规范”都对典型案例进行了校准计算，结论是总体上满足“统标”规定的可靠度水平。本文重点 分析“总体上达到”内涵着的不同状况下的差异，以便更全面地认识现行规范中抗滑、抗倾稳定性的可靠度水平。
表２
Ｋ—Ｉ．３、墨＝１．６时的晟和卢．
抗滑岛（Ｋ一１．３）
３．２７（３．２） ３．０２（２．９） ３．９０（４．２） ４．３５（４．５） ３．６（３．６）
码头结构类型及回填状况 状况Ｉ 状况Ⅱ 状况Ⅲ 状况Ⅳ 总体平均
抗倾角（Ｋｏ＝１．６）
４．００（４．Ｏ） ３．７１（３．６） ４．２４（４．３） ４．８１（４．５） ４．１（４．１）
注：括号内口值为“统标”校准计算时的平均信。
壁土压力计算中回填砂外摩阻角如＝ｏ，主动土压力没有垂直分量，亦即不会作为抗力的一部分而与作为作 用的水平主动土压力产生负相关，而口定性上是随作用与抗力的负相关系数增大而降低，所以状况Ⅳ的口比 状况Ⅲ高亦是合乎逻辑的。 日本对重力式防波堤可靠度水平校准计算也有类似结果［５］。在总体水平为且＝２．２８的情况下，直立式 沉箱防波堤的Ｊ８为２．ＩＩ，而墙前有消波块斜面的沉箱防波堤的ｐ为２．６４，表现出明显的差别，其原因主要是 这两种类型防波堤在作用与抗力计算中波浪力的相关系数不相同。
３结论
（１）《重力式码头设计与施工规范》（ＪＴＪ ２９０－－９８）中码头抗滑、抗倾稳定性的可靠度水平总体上达到“统 标”的要求是没有问题的，历次校准计算的结果都有力地证明了这一结论。 （２）在“总体上达到”的前提下，不能忽视不同结构类型及墙后回填状况产生的可靠度水平差异。对于墙 后回填块石的情况尤应注意，此时抗滑、抗倾的Ｊ９值水平将会低于总体水平；对于墙后回填砂的情况，特别是 墙身为扶壁结构时其ｐ值水平将较高于总体水平。设计时要考虑根据墙后回填料区别对待。
ｔｈｅ Ｔａｋａｓｈｉ．Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ－－ｂａｓｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ Ｐｏｒｔ ａｎｄ Ｈａｒｂｏｕｒ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，Ｆｉｎａｌ Ｒｅｐｏｒｔ ｏｆ
Ｊｏｉｎｔ Ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｗＧ一２［Ｇ］．７ｔＨ Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ Ａｓｉａ Ｐｏｒｔ Ｄｉｒｅｃｔｏｒ－－Ｇｅｎｅｒａｌ Ｍｅｅｔｉｎｇ，２００６，Ｊａｐａｎ．
参考文献： Ｉ－１－１王浩芬，刘锡玲．关于重力式码头稳定目标可靠指标的探讨［Ｒ］．天津：天津大学建工学院，专题研究报告，１９９０． １２－１港口工程结构可靠度设计统一标准编制组．港口工程结构可靠度Ｉ－Ｍ］．北京：人民交通出版社，１９９２． ［３］王浩芬．重力式码头抗倾、抗滑稳定分析的极限状态表达式及其分项系数的确定［Ｍ］．天津：天津大学建工学院，１９９５． ［４］重力式码头设计与施工规范修订组．重力式码头抗滑、抗倾稳定性可靠指标Ｊ９与安全系数Ｋ的统计关系及卢的近似计 算ＪＲ］．２００７． ［５］Ｌｕ Ｗｅｉｑｉｎｇ，Ｍａｉ Ｒｕａｎｊｉａｎ，ＮＡＧＡＯ
总体水平的平均可靠指标卢的确可达到“统标’阱＝
３．５＂－－＇４．０的要求，但从变化范围来看，抗滑的压在某种 情况下可低至２．８，而抗倾的届亦可低至３．５。所以， 进一步分析和认识这些差异是完全必要的。 ２分析与统计 就可靠性设计而言，最理想的做法是对每个个
从表１可看出，历次校准计算的结果均表明反映
表１历次校准计算的平均可靠指标声 历次校准
水平。所以，对校准计算中的声随何因素变化、变化有无规律的认识，将有助于设计时合理使用按分项系数 方法验算的结果，对不同情况予以区别对待。 影响可靠度指标卢的主要因素可从三个方面去定性地考虑，一是稳定性平均安全系数的高低；二是各有 关随机变量的变异性大小；三是作用与抗力之间的相关性。在校准计算中，平均安全系数的水平已定，所以 后面两个因素的影响便是主要的，而这两个因素主要与墙身结构类型和墙后回填材料情况相关，因此，有必 要将前述校准计算中的典型案例作分类统计分析，以反映上述因素对口值的影响。 由于９８版“规范”校准计算中对“统标”编制期间取得的几个主要参数的标准值和变异系数作了调整，所以 其结果是得出的ｐ值明显高于“统标”的结果（如表１所示）。为安全计，以下所作的分类统计未把９８版“规范” 的案例包括在内。“统标”案例和本次“规范”修订案例的分类统计按码头结构类型及回填状况分为以下四种ｔ 状况工：带卸荷板方块或空心块体或沉箱墙身，墙后有抛石棱体及填砂； 状况Ⅱ：带卸荷板方块或空心块体或沉箱墙身，墙后全部填石； 状况Ⅲ：沉箱墙身，墙后全部填砂； 状况Ⅳ：扶壁墙身，墙后全部填砂，但外摩阻角如＝Ｏ。 分类统计的结果如表２。 从表２可看出，墙后回填抛石时晟和卢。的总体水 平相对较低，而墙后全填砂时则相对较高，尤其以扶 壁、填砂的状况Ⅳ为最高，出现这种现象的原因是在 相同平均安全系数的前提下，产生土压力作用的回填 块石变异性远大于回填砂，回填块石的土压力系数变 异系数约为０．１３，但回填砂仅为０．０７５，而可靠性指 标口定性上是随作用的变异系数增大而降低；当平均 安全系数和回填材料都相同时（状况Ⅲ和ＩＶ），由于扶
文献［４］
案均进行有关参数的变异性统计分析，然后再按ＪＣ法或其他可靠度计算方法进行可靠性验算，使之满足 “统标”规定的目标可靠指标的要求。但现行规范采用的“以概率理论为基础，以分项系数表达的极限状态设 计方法”并不要求直接按ｐ设计，只是在“规范”确定分项系数时需要通过卢的校准计算来技大会论文集
且（Ｋｅ＝１．３） 岛（Ｋｏ＝１．６） ４．１（３．６～４．５）
抗滑稳定性
抗倾稳定性 资料来源
“统标”编制期间 “规范”（９８版）
３．６（２．８～４．５）
文献［１］、［２］ 文献［３］
４．１（３．５～４．８）
４．７（４．３～５．１）
修订期间 本次“规范” 修订期间
３．７（３．Ｏ～４．８） ４．２（３．５～５．４）