【正文】 1 2022年度注冊土木工程師（港口與航道工程） 執(zhí)業(yè)資格考試（專業(yè)部分） 考 前 輔 導 2 第十九篇 重力式碼頭設計 3 碼頭概述 設計標準 一般構造 設計計算 典型結構 綜合練習 碼頭概述4 組成特點 設計條件 設計原則 結構型式 碼頭主要包括：基礎、墻身、胸墻、棱體、倒濾層、回填料、面層、碼頭設施等。 重力式碼頭是碼頭主要結構型式之一，靠自身重量維持穩(wěn)定。根據(jù)使用要求的不同，從平面布置上又劃分為重力式岸壁碼頭和重力墩式碼頭。 典型結構 設計計算 綜合練習 一般構造 設計標準 碼頭概述 5 組成特點 設計條件 設計原則 結構型式 重力式碼頭宜建在較好的地基上，如巖基、砂土、密實的粘土。如果地基較差，仍需要采用時，應進行地基處理，并在結構上采取適當措施。 優(yōu)點： 整體性好、結構堅固耐久、對荷載適應性強 ；施工簡單、維修量小、用鋼量少，在砂石料來源豐富的地區(qū)，造價低。 缺點： 砂石用量較大；墻前波浪反射大。 典型結構 設計計算 綜合練習 一般構造 設計標準 碼頭概述 6 組成特點 設計條件 設計原則 結構型式 設計條件 主要內(nèi)容 自然條件 水文（潮位、波浪、風、冰等）地質(zhì)（地形、地質(zhì)、地震等） 使用要求 泊位噸級、船舶尺度、裝卸工藝、作業(yè)要求、水電供應、環(huán)保消防等 材料來源 塊石、回填料、材料單價等 施工條件 預制場、船機、作業(yè)天、工期等 典型結構 設計計算 綜合練習 一般構造 設計標準 碼頭概述 7 組成特點 設計條件 設計原則 結構型式 設計施工、遵守規(guī)范； 創(chuàng)新設計、先試后施。 水文地質(zhì)、資料可靠； 方案比選、綜合分析。 沉降變位、定期觀測；安全合理、適用耐久。 典型結構 設計計算 綜合練習 一般構造 設計標準 碼頭概述 8 重力式碼頭的結構型式種類繁多，歸納起來主要包括 5大類： 階梯式 實心方塊 衡重式 卸荷板式 方塊碼頭 “ 口 ” 形 “ 工 ” 形 空心方塊 “ 日 ” 形 “ T ”形 “ Ⅱ ”形 ???組成特點 設計條件 設計原則 結構型式 典型結構 設計計算 綜合練習 一般構造 設計標準 碼頭概述 9 組成特點 設計條件 設計原則 結構型式 矩形沉箱 沉箱碼頭 圓形沉箱 開孔沉箱 扶壁碼頭 座床式 圓筒碼頭 沉入式 * 梯形 現(xiàn)澆混凝土或漿砌塊石碼頭 衡重式 卸荷板式 ???典型結構 設計計算 綜合練習 一般構造 設計標準 碼頭概述 10 組成特點 設計條件 設計原則 結構型式 結構堅固耐久、除卸荷板外基本不用鋼材、施工簡單，維修量小； 水下安裝工作量大、整體性差、砂石料用量大。 方塊碼頭 典型結構 設計計算 綜合練習 一般構造 設計標準 碼頭概述 11 組成特點 設計條件 設計原則 結構型式 整體性好，水上安裝工作量小，施工速度快，箱內(nèi)填砂石等，節(jié)省費用； 耐久性不如方塊碼頭，用鋼量大，需要預制場及大型設備。 沉箱碼頭 典型結構 設計計算 綜合練習 一般構造 設計標準 碼頭概述 12 組成特點 設計條件 設計原則 結構型式 較沉箱節(jié)省混凝土和鋼材，不需要專門預制場和下水設施；較方塊安裝量小，施工速度快； 施工期抗浪性差，整體性差。 扶壁碼頭 典型結構 設計計算 綜合練習 一般構造 設計標準 碼頭概述 13 組成特點 設計條件 設計原則 結構型式 結構簡單，受力條件好，混凝土和鋼材用量少； 耐久性不如方塊，需要大型船機設備。 圓筒碼頭 典型結構 設計計算 綜合練習 一般構造 設計標準 碼頭概述 14 組成特點 設計條件 設計原則 結構型式 整體性好，就地取材，施工簡單、不需要鋼材，不需要大型船機設備； 要求有干地施工條件，且砂石料豐富?，F(xiàn)澆混凝土或漿砌塊石碼頭 典型結構 設計計算 綜合練習 一般構造 設計標準 碼頭概述 15 組成特點 設計條件 設計原則 結構型式 在地基條件較好的地方，都可以采用重力式碼頭，至于采用上述哪種具體結構，往往需要根據(jù)碼頭的水深、使用要求、工程地點水域掩護條件、周邊大型施工設施、大型船機、施工隊伍的能力和經(jīng)驗，最后通過技術經(jīng)濟綜合比較后確定。 結構選型 典型結構 設計計算 綜合練習 一般構造 設計標準 碼頭概述 16 碼頭概述 設計標準 一般構造 設計計算 典型結構 綜合練習 設計標準17 適用規(guī)范 安全等級 基本參數(shù) 重力式碼頭設計適用規(guī)范 《 重力式碼頭設計與施工規(guī)范 》 （ JTJ29098） 《 港口工程荷載規(guī)范 》 （ JTJ21598） 《 海港水文規(guī)范 》 （ JTJ21398） 《 港口工程地基規(guī)范 》 （ JTJ25098） 《 港口工程混凝土結構設計規(guī)范 》 （ JTJ26798） 《 水運工程抗震設計規(guī)范 》 （ JTJ22598） 典型結構 設計計算 綜合練習 一般構造 設計標準 碼頭概述 18 適用規(guī)范 安全等級 基本參數(shù) 主要根據(jù)結構破壞后，危害人的生命、造成經(jīng)濟損失以及產(chǎn)生社會影響的嚴重程度來劃分。 一般港口的主要建筑物宜采用二級。 結構安全等級 破壞后果 結構安全等級 結構重要性系數(shù) r0 很嚴重 一級 嚴重 二級 不嚴重 三級 典型結構 設計計算 綜合練習 一般構造 設計標準 碼頭概述 19 適用規(guī)范 安全等級 基本參數(shù) 設計潮位 設計高水位、設計低水位 極端高水位、極端低水位 設計波浪 ①重現(xiàn)期 50年；施工期考慮 5～ 10年。 ②波高累積頻率 結構穩(wěn)定及強度： H1%； 基床護肩、護底塊石穩(wěn)定驗算： H5%。 典型結構 設計計算 綜合練習 一般構造 設計標準 碼頭概述 20 適用規(guī)范 安全等級 基本參數(shù) 設計離泊風速 一般情況，港內(nèi)取 V=22m/s（九級風）。 緊急離泊波高 根據(jù)碼頭、船舶、拖輪等綜合確定。一般情況?。? H＝ ~ 船舶的法向靠岸速度 根據(jù)船舶的滿載排水量、泊位的掩護情況，按照 《 港口工程荷載規(guī)范 》 選取。 典型結構 設計計算 綜合練習 一般構造 設計標準 碼頭概述 21 適用規(guī)范 安全等級 基本參數(shù) 地震設計烈度 采用 《 中國地震烈度區(qū)劃圖（ 1990） 》確定的基本烈度作為設計烈度。需要采用高于或低于基本烈度作為設計烈度時，應經(jīng)批準。 地基土物理力學指標 建筑材料、回填材料的物理力學指標 宜試驗確定，無實測資料，按規(guī)范選取。 碼頭水深、頂面高程等總體布置參數(shù) 碼頭工藝布置尺度及荷載 典型結構 設計計算 綜合練習 一般構造 設計標準 碼頭概述 22 碼頭概述 設計標準 一般構造 設計計算 典型結構 綜合練習 一般構造23 基礎構造 墻身胸墻 墻背填料 基礎構造 碼頭基礎 重力式碼頭的基礎主要根據(jù)地基情況和施工條件進行選擇。 典型結構 設計計算 綜合練習 一般構造 設計標準 碼頭概述 24 基礎構造 墻身胸墻 墻背填料 ?無論承載力足否，均設拋石基床為基礎。 預安墻身 現(xiàn)澆墻身 漿砌墻身 承載力不足，應設塊石基床、鋼筋混凝土基礎板或基樁作為基礎。 承載力足夠時，設貧混凝土墊層為基礎，厚 ～ 。埋深在沖刷線以下，并不宜小于 。 ??預安墻身 現(xiàn)澆墻身 漿砌墻身 二片石、碎石整平，最小厚度 。 直接做在巖面。巖面向海側傾斜，處理成階梯狀，最低一階寬度小于 1m。 ?巖石地基 可不作基礎 非巖石地基 一般作基礎 典型結構 設計計算 綜合練習 一般構造 設計標準 碼頭概述 25 基礎構造 墻身胸墻 墻背填料 拋石基床 （ 1）基床厚度 基床頂面應力小于地基承載力時，構造要求，不得小于 。 基床頂面應力大于地基承載力時，由計算確定，但不得小于 1m。 典型結構 設計計算 綜合練習 一般構造 設計標準 碼頭概述 26 基礎構造 墻身胸墻 墻背填料 （ 2） 基槽底寬 對于暗基床和混和基床，基槽底寬不宜小于碼頭墻底寬度＋ 。邊坡根據(jù)土質(zhì)確定 墻后填土，前趾擴散 ，后趾擴散 。 墩子后面無填土，兩側前后各擴散 。 典型結構 設計計算 綜合練習 一般構造 設計標準 碼頭概述 27 （ 3）基床密實 水下施工的拋石基床，宜進行重錘夯實，也可采用水下爆破法或其它可行方法密實。 （ 4） 基床肩寬 夯實基床，不宜小于 2m； 不夯實基床，不應小于 1m。 地基有沖刷可能時，應加大外肩寬度，放緩坡度或護底。 對受較大波浪的墩式碼頭基床，基肩寬度尚應滿足放置護肩塊體的要求。 基礎構造 墻身胸墻 墻背填料 典型結構 設計計算 綜合練習 一般構造 設計標準 碼頭概述 28 （ 5） 基床塊石 一般采用 10