【正文】 1 2022年度注冊(cè)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(dǎo) 2 第十九篇 重力式碼頭設(shè)計(jì) 3 碼頭概述 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 一般構(gòu)造 設(shè)計(jì)計(jì)算 典型結(jié)構(gòu) 綜合練習(xí) 碼頭概述4 組成特點(diǎn) 設(shè)計(jì)條件 設(shè)計(jì)原則 結(jié)構(gòu)型式 碼頭主要包括：基礎(chǔ)、墻身、胸墻、棱體、倒濾層、回填料、面層、碼頭設(shè)施等。 重力式碼頭是碼頭主要結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)計(jì)算 綜合練習(xí) 一般構(gòu)造 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 碼頭概述 5 組成特點(diǎn) 設(shè)計(jì)條件 設(shè)計(jì)原則 結(jié)構(gòu)型式 重力式碼頭宜建在較好的地基上，如巖基、砂土、密實(shí)的粘土。如果地基較差，仍需要采用時(shí)，應(yīng)進(jìn)行地基處理，并在結(jié)構(gòu)上采取適當(dāng)措施。 優(yōu)點(diǎn)： 整體性好、結(jié)構(gòu)堅(jiān)固耐久、對(duì)荷載適應(yīng)性強(qiáng) ；施工簡(jiǎn)單、維修量小、用鋼量少，在砂石料來(lái)源豐富的地區(qū)，造價(jià)低。 缺點(diǎn)： 砂石用量較大；墻前波浪反射大。 典型結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)計(jì)算 綜合練習(xí) 一般構(gòu)造 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 碼頭概述 6 組成特點(diǎn) 設(shè)計(jì)條件 設(shè)計(jì)原則 結(jié)構(gòu)型式 設(shè)計(jì)條件 主要內(nèi)容 自然條件 水文（潮位、波浪、風(fēng)、冰等）地質(zhì)（地形、地質(zhì)、地震等） 使用要求 泊位噸級(jí)、船舶尺度、裝卸工藝、作業(yè)要求、水電供應(yīng)、環(huán)保消防等 材料來(lái)源 塊石、回填料、材料單價(jià)等 施工條件 預(yù)制場(chǎng)、船機(jī)、作業(yè)天、工期等 典型結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)計(jì)算 綜合練習(xí) 一般構(gòu)造 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 碼頭概述 7 組成特點(diǎn) 設(shè)計(jì)條件 設(shè)計(jì)原則 結(jié)構(gòu)型式 設(shè)計(jì)施工、遵守規(guī)范； 創(chuàng)新設(shè)計(jì)、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(cè)；安全合理、適用耐久。 典型結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)計(jì)算 綜合練習(xí) 一般構(gòu)造 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 碼頭概述 8 重力式碼頭的結(jié)構(gòu)型式種類繁多，歸納起來(lái)主要包括 5大類： 階梯式 實(shí)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(diǎn) 設(shè)計(jì)條件 設(shè)計(jì)原則 結(jié)構(gòu)型式 典型結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)計(jì)算 綜合練習(xí) 一般構(gòu)造 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 碼頭概述 9 組成特點(diǎn) 設(shè)計(jì)條件 設(shè)計(jì)原則 結(jié)構(gòu)型式 矩形沉箱 沉箱碼頭 圓形沉箱 開(kāi)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(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)計(jì)算 綜合練習(xí) 一般構(gòu)造 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 碼頭概述 10 組成特點(diǎn) 設(shè)計(jì)條件 設(shè)計(jì)原則 結(jié)構(gòu)型式 結(jié)構(gòu)堅(jiān)固耐久、除卸荷板外基本不用鋼材、施工簡(jiǎn)單，維修量?。? 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(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)計(jì)算 綜合練習(xí) 一般構(gòu)造 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 碼頭概述 11 組成特點(diǎn) 設(shè)計(jì)條件 設(shè)計(jì)原則 結(jié)構(gòu)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(fèi)用； 耐久性不如方塊碼頭，用鋼量大，需要預(yù)制場(chǎng)及大型設(shè)備。 沉箱碼頭 典型結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)計(jì)算 綜合練習(xí) 一般構(gòu)造 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 碼頭概述 12 組成特點(diǎn) 設(shè)計(jì)條件 設(shè)計(jì)原則 結(jié)構(gòu)型式 較沉箱節(jié)省混凝土和鋼材，不需要專門(mén)預(yù)制場(chǎng)和下水設(shè)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(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)計(jì)算 綜合練習(xí) 一般構(gòu)造 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 碼頭概述 13 組成特點(diǎn) 設(shè)計(jì)條件 設(shè)計(jì)原則 結(jié)構(gòu)型式 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(jī)設(shè)備。 圓筒碼頭 典型結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)計(jì)算 綜合練習(xí) 一般構(gòu)造 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 碼頭概述 14 組成特點(diǎn) 設(shè)計(jì)條件 設(shè)計(jì)原則 結(jié)構(gòu)型式 整體性好，就地取材，施工簡(jiǎn)單、不需要鋼材，不需要大型船機(jī)設(shè)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(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)計(jì)算 綜合練習(xí) 一般構(gòu)造 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 碼頭概述 15 組成特點(diǎn) 設(shè)計(jì)條件 設(shè)計(jì)原則 結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，往往需要根據(jù)碼頭的水深、使用要求、工程地點(diǎn)水域掩護(hù)條件、周邊大型施工設(shè)施、大型船機(jī)、施工隊(duì)伍的能力和經(jīng)驗(yàn)，最后通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較后確定。 結(jié)構(gòu)選型 典型結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)計(jì)算 綜合練習(xí) 一般構(gòu)造 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 碼頭概述 16 碼頭概述 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 一般構(gòu)造 設(shè)計(jì)計(jì)算 典型結(jié)構(gòu) 綜合練習(xí) 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)17 適用規(guī)范 安全等級(jí) 基本參數(shù) 重力式碼頭設(shè)計(jì)適用規(guī)范 《 重力式碼頭設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 》 （ JTJ26798） 《 水運(yùn)工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 》 （ JTJ22598） 典型結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)計(jì)算 綜合練習(xí) 一般構(gòu)造 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 碼頭概述 18 適用規(guī)范 安全等級(jí) 基本參數(shù) 主要根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞后，危害人的生命、造成經(jīng)濟(jì)損失以及產(chǎn)生社會(huì)影響的嚴(yán)重程度來(lái)劃分。 一般港口的主要建筑物宜采用二級(jí)。 結(jié)構(gòu)安全等級(jí) 破壞后果 結(jié)構(gòu)安全等級(jí) 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù) r0 很嚴(yán)重 一級(jí) 嚴(yán)重 二級(jí) 不嚴(yán)重 三級(jí) 典型結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)計(jì)算 綜合練習(xí) 一般構(gòu)造 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 碼頭概述 19 適用規(guī)范 安全等級(jí) 基本參數(shù) 設(shè)計(jì)潮位 設(shè)計(jì)高水位、設(shè)計(jì)低水位 極端高水位、極端低水位 設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)穩(wěn)定及強(qiáng)度： H1%； 基床護(hù)肩、護(hù)底塊石穩(wěn)定驗(yàn)算： H5%。 典型結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)計(jì)算 綜合練習(xí) 一般構(gòu)造 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 碼頭概述 20 適用規(guī)范 安全等級(jí) 基本參數(shù) 設(shè)計(jì)離泊風(fēng)速 一般情況，港內(nèi)取 V=22m/s（九級(jí)風(fēng)）。 緊急離泊波高 根據(jù)碼頭、船舶、拖輪等綜合確定。一般情況取： 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(hù)情況，按照 《 港口工程荷載規(guī)范 》 選取。 典型結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)計(jì)算 綜合練習(xí) 一般構(gòu)造 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 碼頭概述 21 適用規(guī)范 安全等級(jí) 基本參數(shù) 地震設(shè)計(jì)烈度 采用 《 中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖（ 1990） 》確定的基本烈度作為設(shè)計(jì)烈度。需要采用高于或低于基本烈度作為設(shè)計(jì)烈度時(shí)，應(yīng)經(jīng)批準(zhǔn)。 地基土物理力學(xué)指標(biāo) 建筑材料、回填材料的物理力學(xué)指標(biāo) 宜試驗(yàn)確定，無(wú)實(shí)測(cè)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(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)計(jì)算 綜合練習(xí) 一般構(gòu)造 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 碼頭概述 22 碼頭概述 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 一般構(gòu)造 設(shè)計(jì)計(jì)算 典型結(jié)構(gòu) 綜合練習(xí) 一般構(gòu)造23 基礎(chǔ)構(gòu)造 墻身胸墻 墻背填料 基礎(chǔ)構(gòu)造 碼頭基礎(chǔ) 重力式碼頭的基礎(chǔ)主要根據(jù)地基情況和施工條件進(jìn)行選擇。 典型結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)計(jì)算 綜合練習(xí) 一般構(gòu)造 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 碼頭概述 24 基礎(chǔ)構(gòu)造 墻身胸墻 墻背填料 ?無(wú)論承載力足否，均設(shè)拋石基床為基礎(chǔ)。 預(yù)安墻身 現(xiàn)澆墻身 漿砌墻身 承載力不足，應(yīng)設(shè)塊石基床、鋼筋混凝土基礎(chǔ)板或基樁作為基礎(chǔ)。 承載力足夠時(shí)，設(shè)貧混凝土墊層為基礎(chǔ)，厚 ～ 。埋深在沖刷線以下，并不宜小于 。 ??預(yù)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(cè)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(chǔ) 非巖石地基 一般作基礎(chǔ) 典型結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)計(jì)算 綜合練習(xí) 一般構(gòu)造 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 碼頭概述 25 基礎(chǔ)構(gòu)造 墻身胸墻 墻背填料 拋石基床 （ 1）基床厚度 基床頂面應(yīng)力小于地基承載力時(shí)，構(gòu)造要求，不得小于 。 基床頂面應(yīng)力大于地基承載力時(shí)，由計(jì)算確定，但不得小于 1m。 典型結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)計(jì)算 綜合練習(xí) 一般構(gòu)造 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 碼頭概述 26 基礎(chǔ)構(gòu)造 墻身胸墻 墻背填料 （ 2） 基槽底寬 對(duì)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(kuò)散 ，后趾擴(kuò)散 。 墩子后面無(wú)填土，兩側(cè)前后各擴(kuò)散 。 典型結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)計(jì)算 綜合練習(xí) 一般構(gòu)造 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 碼頭概述 27 （ 3）基床密實(shí) 水下施工的拋石基床，宜進(jìn)行重錘夯實(shí)，也可采用水下爆破法或其它可行方法密實(shí)。 （ 4） 基床肩寬 夯實(shí)基床，不宜小于 2m； 不夯實(shí)基床，不應(yīng)小于 1m。 地基有沖刷可能時(shí)，應(yīng)加大外肩寬度，放緩坡度或護(hù)底。 對(duì)受較大波浪的墩式碼頭基床，基肩寬度尚應(yīng)滿足放置護(hù)肩塊體的要求。 基礎(chǔ)構(gòu)造 墻身胸墻 墻背填料 典型結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)計(jì)算 綜合練習(xí) 一般構(gòu)造 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 碼頭概述 28 （ 5） 基床塊石 一般采用 10