港工复习(我的整理,河海大学)

港工复习资料

绪论

1.港口组成：港口水域 ；码头及其他水工建筑物 ；陆域设施

2.港口分类：按地理位置划分 ：内河港 ，海岸港 ，河口港 ；按主要用途划分 ：商 港 ，军港 ，工业港 ，渔港 ，避风港； 按等级划分 ：特别重要港口 ，重要港口 ，地方港口

3.港口水工建筑物的特点：作用荷载复杂 ，施工条件差 ，建设周期长，投资大 第一章 码头概论

1.码头的分类：按平面布置分类 ：顺岸式 ，突堤式 ，墩式 ；按断面形式分类 ：直立式码头，斜坡式码头，半直立式码头，半斜坡式码头，多级式直立码头；

按结构型式分类 ：混合式码头，

重力式码头 ：特点：靠自重抵抗建筑物滑动和倾覆，是对超载和工艺变化适应能力最好的一种耐久性结构。 适用：较好地基。

板桩码头 ：特点：靠打入地基中的板桩墙挡土，受有较大的土压力，钢筋混凝土板桩适用于万吨级以下的码头。钢板桩则可用于大型码头。 适用：所有板桩可沉入的地基

高桩码头 ：特点：主要由上部结构和桩基组成，通过上部结构将作用在码头上的荷载经桩基传给地基，其耐久性、对超载以及工艺变化的适应能力较差。 适用：软土地基。

码头的组成：上部结构 ，下部结构 ，基础 ，码头设备

2.码头结构上的作用：根据时间变异划分：永久作用，可变作用，偶然作用；根据空间位置：固定作用，自由作用；根究结构的反应：静态作用，动态作用。

3. 港工建筑物的极限状态可分为承载能力极限状态和正常使用极限状态两类。 4.承载能力极限状态：包括：持久组合，短暂组合，偶然组合

定义：是指建筑物的整体结构或其构件达到最大的承载能力或产生不适于继续承载的变形，或是由于结构构件因塑性变形导致几何形状发生显著改变而不能使用，这是与建筑物安全性有关的最大承载能力状态，超过这一状态建筑物就不安全。

主要表现：（1）作为刚体失去平衡（倾覆、滑移等）；（2）构件或连接部位因材料的强度极限超过而破坏，或因过度的塑性变形而不适于继续承载；（3）结构变为机构（瞬变体系）；（4）结构或构件丧失稳定性（如压曲失稳等）。

5.正常使用极限状态：包括：持久状况，短暂状况

定义：是指当建筑物整体结构或是构件达到正常使用和耐久性的各项规定限值时的状态。确定正常使用极限状态，通常是采用一个或几个约束条件，例如混凝土裂缝的宽度、梁的挠度、外观的变形量等，它们的限值应满足使用要求。

主要表现：（1）影响正常使用或外观的过大变形；（2）影响正常使用或耐久性的局部损坏（包括裂缝）；（3）影响正常使用的振动；（4）影响正常使用或耐久性的其它要求。

6.码头地面使用荷载 ：堆货荷载，人群荷载，码头地带，前沿地带，前方堆场，后方堆场，门座起重机荷载，轮胎式起重机荷载，汽车式起重机荷载，缆车荷载，铁路荷载，汽车荷载，船舶荷载等

7.船舶荷载：

系缆力：由于风和流的作用，通过系船缆作用在码头系船柱上的力，

挤靠力：由于风和流的作用，使停靠在码头的船舶直接作用在码头建筑物上的力， 撞击力：船舶靠岸或在波浪作用下撞击码头时产生的力。 8. 港口水工建筑物结构的设计状况:

持久状况: 正常条件下，结构使用过程中的状况。按承载能力极限状态的持久组合和正常使用极限状态的长期组合或短期组合分别进行设计。

短暂状况: 结构施工和安装等持续时间较短的状况。应对承载能力极限状态的短暂组合进行设计，必要时可同时对正常使用极限状态的短暂状况进行设计。

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偶然状况: 结构承受设防地震等持续时间很短的状况,应按承载能力极限状态的偶然组合进行设计。 第二章 重力式码头

1. 工作原理：依靠结构本身及其上填料的重量抵抗建筑物的滑动和倾覆

2. 优点：抗冻和抗冰性能好，坚固耐久，可承受较大码头地面荷载，对码头地面超载和装卸工艺变化适应性强，施工比较简单，维修费用少，造价低，设计和施工经验比较成熟。缺点：要求有一定承载力的地基，以及较大数量的砂石料

适用条件：较好的地基。如岩石、砂、卵石、砾石及硬粘土地基。 3.重力式码头的组成 ：胸墙和墙身，基础，墙后回填，码头设施

4.根据墙身结构型式划分：方块码头，沉箱码头，扶壁码头，大圆筒码头，格形钢板桩码头，干地施工的现浇砼和浆砌石码头。

5.方块码头 ：优点：耐久性好，基本不需要钢材，施工简单，不需要复杂的施工设备，如果没有大型起重船，可把块体做得小一些。缺点：水下工作量大，结构整体和抗震性能差，需要石料量大。适用：地基较好，当地有大量石料，缺少钢材和冰况严重的情况。

a断面形式：卸荷板式：是衡重式的一种，卸荷板的存在，减小了墙背后的土压力，基底应力较均匀，断面和底宽大大减小，整体稳定性较好；衡重式：土压力减小，重心靠后，基底应力分布均匀，横断面方向整体性好，但结构重心靠上，抗震性能差，且衡重式断面在施工中存在后倾稳定问题。阶梯形：断面和底宽较大，材料用量较多，横断面方向整体性差，且地基应力不均匀。

b结构形式：异型方块结构轻型，材料较省，土压力较小（空腔内不完全填满石料），造价低，但施工中稳定性差，基底局部应力集中，一般用于小码头。 空心方块有底空心：外形尺寸大，抗倾能力大（填料全部参加抗倾），基底应力较小，但易断裂。无底空心：抗倾能力小，基底局部应力集中，仅用于小码头。实心方块制作方便，耐久性好，施工维修简便，但砼或石料用量大，若起重设备能力足够，地基承载力好，材料供应充足，宜选用这种型式。

c断面设计：（1）尽量减小土压力（2）尽量使断面重心后移，以增大稳定，减小地基应力，宜采用衡重式断面，衡重式码头在施工过程中，若墙后未及时回填，存在向后倾覆的危险，为了保证墙在施工期的稳定性应控制基底应力分布，应对墙身合力到后趾的距离作。 （3）在施工许可的情况下，尽量增大块体尺寸，以减少层数和数量。 （4）卸荷板的位置应适当低一些，一般卸荷板顶面以放在现浇胸墙的施工水位为宜。

6.沉箱码头 ：优点：整体性好，空心率大，内部填料自重小，地基应力较小；抗震能力强，施工速度快，水下工作量少，箱内可填充砂石料，造价低。缺点：钢材用量大，耐久性不如方块结构，且需专门的预制下水设备；基床整平要求高；沉箱一旦遭到破坏，修理难度较大。 适用：当地有沉箱预制场或工程量较大，工期短的大型码头，或需要采用沉箱结构的特殊工程，如灯塔基础等 。

断面形式：圆形沉箱（多用于墩式码头）1）受力条件好，浮游时产生径向水压力，壁内产生压应力，使用时产生径向侧压力，壁内产生拉应力；2）按构造配筋，用钢量少（填料侧压力按储仓压力计算，数值不大，往往不起控制作用）；3）腔体内不设隔板，砼用量减少，重量减小，且空间大，施工方便；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。

7.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。

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，并支撑立板和底板。

8.大直径圆筒码头 ：特点：（1）钢材、砼用量少，每延米材料用量与圆筒直径无关，只与码头高度和圆筒壁厚有关。（2）对地基条件的适应能力比其它重力式码头强。（3）构造简单，较受业主欢迎。（4）圆筒内填料可就地取材。适用：地质条件较好的深水码头，如广西防城港D=16m，或地基表面有不厚但又不

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薄的软土层的情况。

9.格形钢板桩码头 ：是一种较新型的码头结构形式，对地基条件适应能力强，施工速度快，占用场地小，施工期具有较大的抗风浪能力等。 10.重力式码头的构造：

a基础：作用：（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

抛石基床 ： 基床型式：暗基床，用于原地面水深小于码头设计水深 ；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；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。

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。

基槽底宽：决定于对地基应力扩散范围的要求，不宜小于码头墙底宽度加两倍的基床厚度。 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。

基床夯实：目的：使抛石基床紧密，减小建筑物在施工和使用时的沉降。包括：预压法，爆炸夯实法，重锤夯实法

b墙身和胸墙： 作用：构成船舶系靠所需要的直立墙面；阻挡墙后回填料坍塌；承受作用在码头上的各种荷载；将荷载传到基础和地基中；将墙身连成整体；固定各种设施。

变形缝的设置：作用：适应地基的不均匀沉降和温度的变化。位置：新、旧结构衔接处；水深或结构型式变化处；地基土质变化较大处；基床厚度变化处；沉箱接缝处等。缝宽：2～5cm，垂直通缝；间距：在考虑上述因素外，一般在10～30m不等 。

胸墙型式：现浇砼胸墙：结构牢固，整体性好，采用最多

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； 预制砼块体胸墙：预制块体之间应采取良好的整体联系措施

增强结构耐久性的措施：适当提高材料的强度标号；适当增大构件厚度和钢筋的砼保护层厚度；采用耐侵蚀性强，抗磨性高和抗冻性能好的新材料；采用花岗石或预制钢筋砼板镶面；在构件折角处设置加强角。

c墙后回填 ：

方式：抛石棱体加倒滤层：减少土压力，防止水土流失。减压后墙身断面减小，节省砼用量，经济效果显著，故在实心方块码头中多采用。直接回填细粒土：只在墙身构件间的拼装缝处设倒滤设施，防止土料流失。多用于沉箱、护壁、空心块体码头。

抛填棱体断面形式：三角形，以防止回填土流失为主，减压效果较差，抛填料量最少。梯形、锯齿形：以减压为主，兼防止回填土流失。

倒滤层：碎石倒滤层；土工织物倒滤层。

回填土选用原则：土源丰富，运距近，取填方便；回填易于密实，沉降量小，有足够的承载力；产生的土压力小，通常采用砂、块石、山皮土或炉渣作回填料，水上部分也可采用粘性土、建筑残土和垃圾土回填，但需进行分层夯实或碾压处理。

d重力式码头的计算： 计算内容包括：抗倾稳定 ，抗滑稳定，整体稳定，构件承载力，地基沉降，构件裂缝，地基承载力 码头上的作用 ：

永久作用：在设计基准期内，其量值随时间的变化与平均值相比可忽略不计 可变作用：在设计基准期内，其量值随时间变化与平均值相比不可忽略

偶然作用：在设计基准期内，不一定出现，但一旦出现其量值很大且持续时间很短

e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。

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f土压力：

计算理论：库仑理论：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。 朗肯理论：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。索科洛夫斯基理论。

g库伦与郎肯理论的比较：（1）朗肯和库仑土理论都是由墙后填土处于极限平衡状态的条件得到的。但朗肯理论求的是墙背各点土压力强度分布，而库仑理论求得的是墙背上的总土压力。 （2）朗肯理论在其推导过程中忽视了墙背与填土之间的摩擦力，计算的主动土压力误差偏大，被动土压力误差偏小；而库仑理论考虑了这一点，其主动土压力接近于实际值，但被动土压力因为假定滑动面是平面误差较大，因此，一般不用库仑理论计算被动土压力。 （3）朗肯理论适用于填土表面水平的无粘性土或粘性土，而库仑理论适用于填土表面为水平或倾斜的无粘性土。

h重力式码头整体稳定破坏的特征：1）码头结构顶面及其后一定范围的地面突然下沉，且下沉量超过计算地基沉降量2）在码头后方一定距离的地面出现裂缝和断裂，且这个地点比墙后主动破裂面的出坡点要远。3）码头结构后倾，底部突出码头线很多，但前沿线基本无多大变化或稍后移。4）码头前面水底泥面有明显的隆起。 11.斜坡码头：

对水位差8m以下的货运码头宜建直立式；对水位差8～17m的件杂货码头主要采用直立式；对水位差8～17m的散货码头主要采用斜坡式；对水位差＞17m 以斜坡式为主，也可因地制宜建一些其它型式。

定义：以岸坡上建造的固定斜坡道结构为载体，供货物装卸运输、旅客或车辆上下的码头。 特点：不同水位时，船舶停泊的平面位置随水位变化相应移动。 优点：结构简单，建设速度快，投资少；对水位变化适应性强。

缺点：趸船移泊作业麻烦；装卸环节多,通过能力小；趸船易受风浪影响；作业安全性差。 组成：由坡道、趸船、移动引桥和坡顶挡土墙组成。其中，斜坡道为基本结构，其他结构可根据具体需要设置。趸船是供船舶靠离码头，临时堆货，并可以上下、前后移动以适应水位的变化。

a按照斜坡道的结构分类： 实体斜坡 ：利用天然岸坡加以适当修整填筑，再用人工护面而成。施工简单，造价低。适用于天然岸坡地形起伏不大、坡脚处水深足够时。

架空斜坡 ：利用墩台和梁板构成斜坡。结构复杂，造价高，桥面有被漂浮物碰损的危险。适用于河岸较陡而河滩平缓的凹形岸坡，或者在修建实体岸坡可能造成回淤的地区。

混合型式 ：部分架空、部分实体 b实体斜坡道组成： 坡身：是主体部分，除能经受得住水流、波浪的冲刷和作用外，还需承受各种运输车辆的荷载，便于车辆行驶。 由回填料、护面和倒滤层组成，当坡道高出天然岸坡时，两侧还应做护坡和护脚。

坡脚：处于水上或水位经常变化的部位，主要承受水流、波浪的动水压力作用，起支持堤身和防止水流对地基淘刷的作用。

坡顶：是斜坡道与岸衔接的部分。计算时应考虑缆绳对它的水平拉力。 c抛石棱体坡脚：突出式：用于岸坡较陡，土质较好 埋入式：用于岸坡平缓，土质较好 方块式：用于土质较好

低桩沉台：用于河床土质松软、地下渗流量大，岸坡较陡 板桩：用于土质较差

作用支撑坡身，防止水流淘刷地基，常采用抛石棱体。

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第三章 板桩码头

1.板桩码头的特点及适用条:

工作原理：靠沉入地基的板桩墙和锚碇系统共同作用来维持其稳定性。

优点：结构简单，材料用量少，造价便宜；主要构件可在预制厂预制，施工方便、速度快；对复杂地质条件适应性强；可先打板桩后挖港池，减少挖填土方量。

缺点：结构耐久性不如重力式码头，钢板桩易锈蚀；施工过程中一般不能承受较大的波浪作用，不适于在无掩护的海港中应用；需要打桩或其他沉桩设备。

适用条件：所有板桩可沉入的地基，过去多用于中小码头。也可用于船闸闸墙、船坞坞墙、护岸和围堰等。

2.板桩码头的组成 : 板桩墙：是板桩码头的基本组成部分，是下部打入或沉入地基的板桩构成的连续墙，作用是挡土并形成码头的直立岸壁。

拉杆：传递水平荷载给锚锭结构，减小板桩的跨中弯矩及入土深度和减小顶部向水域方向的位移。 锚锭结构：承受拉杆拉力。

帽梁：为了使各单根板桩能共同工作和使码头前沿线齐整，在板桩顶端设有帽梁

导梁：为了使每根板桩都能被拉杆拉住，需在拉杆与板桩的连接处设置水平导梁，拉杆穿过板桩固定在导梁上.

码头设备：便于船舶系靠和装卸作业。

3.板桩码头的一般施工程序 : 预制和施打板桩, 预制和安装锚碇结构, 制作和安装导梁, 加工和安装拉杆, 浇筑帽梁, 墙后回填土及墙前港池挖泥

4.板桩码头的结构型式 : A根据板桩材料划分: 木板桩: 强度低，耐久性差，现已很少采用;

钢筋混凝土板桩: 耐久性好，用钢量少，造价低，但强度有限，一般用于中小型码头。

钢板桩: 强度高，重量轻，锁口紧密、止水性好，施工方便，但易腐蚀，耐久性较差，适用于建造水深较大的海港码头，特别多用于要求不透水的船坞坞墙、施工围堰和防渗围幕等工程中。

B根据锚碇特点划分:

B1：无锚板桩: 适用高度较小，地面荷载不大且对位移要求不高的情况 B2：有锚板桩：

单锚板桩：适用于墙高在6～10m以下的中小型码头

双锚或多锚板桩：适用于墙高大于10m 的码头，但上下拉杆的位移很难协调，常会使某一拉杆严重超载。

斜拉桩式板桩：适用于码头后方场地狭窄，设置锚碇结构有困难或施工期会遭受波浪作用的情况 C根据板桩墙结构划分：普通板桩墙，长短板桩结合，主桩板桩结合，主桩挡板（或套板），地下连续墙，遮帘式板桩，卸荷式板桩

5.钢筋混凝土板桩断面形式： a矩形 ：

特点：形状简单，制作方便，沉桩容易，接缝容易处理。 但抗弯能力差，费材料。

尺寸：其厚度应根据强度和抗裂要求由计算确定，一般为20～50cm；宽度由打桩设备的龙口宽度决定，在地基条件和打桩设备允许的情况下，尽可能加大宽度，一般为50～60cm。

B T形：

特点：实际是整体主桩挡板结构，板桩数量少，施工速度快，抗弯能力强；但平接企口导向能力差，易偏位，通常采用水冲沉桩或振动沉桩设备，企口不严，须设置防漏措施。

尺寸：翼板厚度由计算确定，一般为10～20cm，宽度由打桩设备的能力决定，一般为1.2~1.6m，长度

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只须低于设计水底以下1～1.5m，且不小于港池可能的冲刷深度；肋宽一般为30~40cm，高度由计算确定，一般为45~75cm；长度根据踢脚稳定和岸壁整体滑动稳定性由计算确定。

C圆形：

特点：预制管柱桩，省材料，抗弯能力强，可适应多种地质条件下施工，可打桩，可射水沉桩或振动沉桩，但需专门的预制场和专门的预制设备（离心机）。

尺寸：预应力管柱桩直径一般为50～300cm，厚度为10～50cm，节长在10m内，在现场用法兰盘连接成需要的长度。

DI字形：特点：实际上是主桩板桩结合，适用于地质条件较差处，但构件类型多，施工麻烦，主桩受力较大，板桩受力小，受力不均匀。

6. 钢板桩断面形式：

A U形：特点：U形钢板桩相互倒置形成“折瓦”形断面的连续墙，其中和轴位于“折瓦”形断面的中间，即锁口位置。由材料力学可知，受弯矩作用时，中和轴处的剪应力最大，如锁口咬合不牢，受力后易错位，断面系数降低，设计时，通常要根据实际情况，对其断面系数进行折减。

B Z形 ：特点：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。

C 平板形 ：特点：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。 7. 钢板桩的锈蚀和防护：

①物理保护——涂料保护：采用涂环氧煤沥青漆或聚乙烯和聚氨酯弹性体覆盖，一般保护3~5年 ，适于水位变动区

②化学保护——阴极保护：效果好，费用高，适于水下部分 ③改进钢材化学成分，采用防腐蚀的钢种 ④增加钢板桩的厚度 ⑤降低帽梁和胸墙底高程

⑥与钢板桩接触的金属件采用与钢板桩材质相同的钢材 8. 地下连续墙：

特点：干地施工，可现浇可预制，连续性好，可有效防渗和止水，不需大型和复杂机械，施工速度快，造价低，断面可以较大，形式多样，但现浇混凝土质量不易保证。

断面形式：现浇——矩形、T形、钻孔排桩形 预制——矩形

尺寸：厚度或直径由强度计算确定，现浇地下墙厚度一般60~130cm，预制地下墙厚度一般40~80cm，桩径不宜小于55cm。单元墙段一般4~8m。

9.锚碇结构 ：

锚碇板（墙）：码头后方场地宽敞，拉杆拉力不大

锚碇桩（桩墙）：码头后方场地宽敞，且地下水位较高或利用原土层 锚碇叉桩：码头后方场地狭窄，拉杆拉力较大

10.锚碇板（墙）特点：依靠前面回填料的抗力来承受拉杆拉力承载能力较小，水平位移大。结构简单，能充分发挥其前面的被动土压力，不需打桩设备，材料用量少，造价便宜，但必须开挖基坑或基槽，增加了开挖工程量并破坏了原状土结构。

锚碇板（墙）型式：锚碇板——预制，平板、T型、双向梯形； 锚碇墙——现浇，也可预制，矩形、梯形、L形

锚碇板（墙）尺寸：高度由稳定计算确定，一般不宜小于埋置深度的1/3，常采用1.0～3.5m；厚度由强度和裂缝控制计算确定，≮15cm，常采用20~40cm；预留拉杆孔位置宜与作用在锚碇板（墙）上的土压力合力作用点重合，斜度与拉杆方向一致。

锚碇板（墙）其他：①为了充分利用墙前土抗力，墙后一般须换填力学性质好的填料（如北方的灰土夯实，南方的块石回填） ②采用预制安装的锚碇板（墙），下面常用15～20cm厚的碎石铺垫。现浇锚碇

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墙，下面应浇注10～15cm的贫质砼垫层。

11. 锚碇桩（桩墙）：

特点：靠桩打入土中嵌固工作，此结构属于无锚桩，承载能力较小，水平位移较大；桩直接沉入土中，填挖方量少，不破坏原状土，但需打桩设备。

型式：锚碇桩——预制钢筋混凝土桩或钢管桩； 锚碇桩墙——预制板桩，也可现浇地下连续墙 尺寸：断面尺寸由强度和裂缝控制计算确定，≮15cm，常采用20~40cm；其深度由“踢脚”稳定来确定

12. 锚碇叉桩：

特点：靠桩的轴向拉压和拉拔承载力来工作，其稳定性由桩的承载能力确定，与板桩墙的距离可以很近，拉杆长度短，承载能力大，位移小，造价高

尺寸：斜度宜采用3:1～4:1；桩顶净距30～40cm；现浇桩帽，将拉杆与桩连成整体。 13. 拖锚结构特点：利用墙后回填土或原状土对锚固物的摩阻力来锚碇板桩墙 14. 拉杆 ：

材料：拉杆一般用圆钢制成，常采用3号钢和5号钢。目前在一些工程中开始采用高强钢材，但必须能保证焊接质量及延伸率不低于18％。安装时除锈，防腐蚀，设计时预留锈蚀量。

位置：拉杆一般水平放置，从减少板桩墙跨中弯矩来说，拉杆位置越低越好，但为了保证在水上穿拉杆和水上浇注胸墙或导梁的施工要求，一般在平均水位以下，设计低水位以上0.5~1.0m，且不得低于导梁和胸墙的施工水位。

尺寸：钢拉杆直径由强度计算确定，可为40~100mm。拉杆的间距根据拉杆力的大小来确定，常用1.0~3.0m。一般为板桩宽度的整数倍或偶数倍。拉杆的长度为板桩墙与锚碇结构的距离，由计算确定。当长度较长(>12m)时 ，宜分节组装，紧张器连接。

15. 拉杆失事原因：①设计拉力<实际拉力②拉杆下填沉陷，拉杆在其上土重及地面荷载作用下发生弯曲，产生附加应力而断裂。③锈蚀使拉杆断面减小。

防治措施：

①夯实拉杆下的填土，或在拉杆下设置支撑，以减小沉陷，支撑形式有支撑桩、设砼垫块或垫墩、铺碎石或灰土垫层。

②在拉杆两端设置连接铰，以消除其附加应力。

③在拉杆上做各U形防护罩，使拉杆上面的土重及地面荷载通过防护罩传到拉杆两侧的地基上。 ④防锈处理，涂两层防锈漆，并用沥青麻袋包裹两层。 ⑤回填料严禁带有腐蚀性。

16. 帽梁：使板桩能共同工作和码头前沿线整齐，采用现浇混凝土结构 17. 帽梁、导梁及胸墙 ：

（1）帽梁或胸墙前后两侧应比板桩宽150mm以上。

（2）前墙应伸入帽梁内一定深度，钢筋混凝土前墙伸入帽梁或胸墙的深度可取50~70mm，钢板桩前墙伸入帽梁或胸墙的深度可取1倍板桩截面高度或桩径。

（3）系船柱块体宜与帽梁或胸墙整体浇注，其尺寸应由系缆力和系船柱构造要求确定。块体上可增设拉杆或八字形布置的副拉杆。

（4）帽梁、导梁或胸墙沿码头长度方向应设置变形缝，变形缝间距一般可取15~30m，并设置在结构型式和水深变化处、地基土质差别较大处及新旧结构的衔接处。缝宽20~30mm，弹性材料填充。

18. 板桩码头上的作用：

永久作用 ：土体本身产生的主动土压力、前墙后的剩余水压力

可变作用 ：由码头地面上各种可变荷载产生的主动土压力、船舶荷载、施工荷载和波浪力等 偶然作用 ：非正常撞击、火灾、爆炸等引起的作用力 地震作用：地震土压力、地震动水压力、地震惯性力等

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19. 剩余水压力 ：当墙前水位降落，墙后地下水不能及时排出时，便有剩余水头存在，产生剩余水压力。剩余水头的大小与水位降落幅度和速率，前墙排水性能、回填土及地基土的渗透性大小等因素有关，很难由计算确定。

(1)海港钢筋砼板桩码头，当板桩墙设有排水孔，墙后回填粗于细砂颗粒的材料可不考虑。 (2)对海港钢板桩码头，地下墙式板桩码头及墙后回填细砂或粘性土的钢筋砼板桩码头，△=1/3～1/2平均潮差。但当排水孔高程高于墙前计算水位时，剩余水头不应小于排水孔高程与墙前计算水位之差。当墙后采取可靠的排水系统时，可不考虑排水孔以上的剩余水压力。

20. 船舶荷载：主要考虑船舶系缆力。一般系缆柱都有单独的锚锭结构，此时系缆力不传给前墙。 21. 波浪力 ：主要考虑波吸力，波吸力一般与船舶荷载不同时出现。 22. 板桩码头设计状况：

持久状况 ：结构使用期分别按承载能力极限状态和正常使用极限状态设计

短暂状况 ：施工期、检修期等按承载能力极限状态设计，必要时同时按正常使用极限状态设计 偶然状况 ：仅在有特殊要求时进行承载能力极限状态设计或防护设计 地震作用：使用期遭受地震作用时仅按承载能力极限状态设计

A 注意：踢脚稳定验算用分项系数法。 构件计算用综合分项系数法。 综合分项系数法：在计算前墙的弯矩和拉杆力时，作用和抗力（被动土压力）均取标准值，其设计值可采用计算出的标准值乘综合分项系数。

B 计算水位和作用组合 ：

①持久组合应针对不同构件和计算内容分别采用极端高水位、设计高水位、设计低水位和极端低水位中的不利水位与持久状况的作用进行组合。

②短暂组合应针对不同构件和计算内容分别采用设计高水位、设计低水位中的不利水位或施工水位与短暂状况的作用进行组合。

③地震组合，计算水位与作用组合应符合现行行业标准《水运工程抗震设计规范》（JTJ225）中的规定。 23. 单锚板桩墙的工作状态和受力特性：

A 第一种工作状态：板桩入土不深，在墙后主动土压力作用下，板桩产生弯曲变形，并围绕板桩上端支承点转动。板桩中只有一个方向的弯矩且数值最大，入土部分位移较大，所需板桩长度最短，但断面最大。

B第二种工作状态：其入土情况和受力情况介于第一种工作状态和第三种工作状态之间

C 第三种工作状态：随着板桩人土深度增加，入土部分出现与跨中相反方向的弯矩，板桩弹性嵌固于地基中。这种工作状态下算得的板桩断面较小，入土部分位移小，板桩墙稳定性较好。

D第四种工作状态：与第三种工作状态类似，但入土深度更大，固端弯矩大于跨中弯矩，稳定性有富余。但对减少墙体跨中弯矩非常有限，一般无必要。 24. 前墙计算：

弹性线法：仅适用于单锚板桩墙的弹性嵌固状态。对于刚度较大的板桩墙（如现浇地下墙等），不宜采用。

竖向弹性地基梁法：适用于单锚和多锚板桩墙的任何工作状态

25. 弹性线法——罗迈尔法

基本假定：板桩墙底端嵌固（第三种工作状态），它的线变位和角变位都等于零，拉杆锚碇点的位移等于零

计算方法：图解试算法，即先假定入土深度，用试作板桩墙变形曲线的方法求解，故称为弹性线

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法。不断改变入土深度，反复试算，直到满足变形条件为为止。其变形条件是板桩墙底端的角变位和线变位为零，即入土段底端的弹性变形曲线与铅垂线相切；同时，锚碇点的位移也等于零。为简化计算，根据设计经验，可采用跨中最大正弯矩为入土段最大负弯矩1.10~1.15倍的条件取代变形条件。

26. 竖向弹性地基梁法： 基本假定：

A、假定土为弹性介质，地基系数随深度成正比，k=my；

B、不考虑桩土之间的粘聚力、摩擦力； C、桩按实际刚度，并作为一个弹性构件考虑；

D、土体的应力、应变要符合文克尔假定，即地基表面任一点的压力强度与该点的沉陷成正比，σ=kx。

27. 帽梁设计要点：

①当系船块体单独锚碇，帽梁不受系缆力影响时，一般只需按构造要求进行配筋

②当系船块体与帽梁整体现浇，且不单独锚碇，帽梁受系缆力的影响时，需按强度配筋，并验算裂缝宽度。

③在水平系船力作用下，可视为以板桩顶为弹性支承的连续梁。内力按文克尔假定的弹性地基梁进行计算，弹性地基为板桩墙拉杆以上的悬臂段。

28. 导梁设计要点：导梁是等跨等截面的连续梁，拉杆是它的支座，可近似按刚性支承连续梁计算其内力，则每延米码头的拉杆拉力就是作用在它上面的均布荷载，可按刚性支承连续梁计算

29. 胸墙设计要点：①竖向可按悬臂梁计算内力，取拉杆处为固端，主要荷载为墙后的主动土压力。 ②当系船柱块体与胸墙整体浇注而又不设单独锚碇系统时，尚应考虑系船力。系船力的作用宽度按以45向下扩散到拉杆处的原则确定。③对于开敞式码头，还应考虑墙后的主动土压力和墙前波吸力的作用组合情况。④水平方向取拉杆附近的一段胸墙高度作为导梁，按导梁设计：对I字形截面的胸墙，取下翼板作导梁；矩形和梯形截面的胸墙，取拉杆附近0.5~0.7高度部分作导梁；L形胸墙可取平台板作为导梁。

30. 整体稳定性验算：板桩码头整体稳定性验算可采用圆弧滑动法，且一般只考虑滑动面通过板桩桩尖的情况；若桩尖以上或以下附近有软弱土层时，还应验算滑动面通过软弱土层的情况。①当滑动面通过桩尖以上附近土层时，不计截桩力的有利作用；②当滑动面在锚碇结构前通过时，可不计拉杆力对稳定性的影响。

第四章 高桩码头

1.高桩码头的特点及适用条件 ：

工作原理：利用打入地基中的桩将作用在上部结构上的荷载传到地基深处。桩不仅是基础，而且也是结构中不可缺少的组成部分。

优点：适宜作成透空结构，其结构轻，减弱波浪的效果好，砂石料用量省，对于挖泥超深的适应性强。 缺点：对地面超载和装卸工艺变化的适应性差，耐久性不如重力式和板桩式码头，构件易损坏且难修复。施工需要打桩设备，造价一般较高。

适用条件：可以沉桩的各种地基，特别适用于软土地基。在岩基上，如有适当厚度的覆盖层，也可采用桩基础，覆盖层较薄时，可采用嵌岩桩。

2.高桩码头的组成 ：

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上部结构：构成码头地面，将桩基连成一体，成为一个整体结构，直接承受码头上的各种荷载和外力，并将它们传递给桩基，安设各种码头设备。

桩基：支承上部结构，并将作用在上部结构上的荷载和外力传到地基中，同时也起稳固地基的作用，有利于岸坡稳定。

接岸结构：减小码头结构的宽度并与岸衔接，可采用各种挡土结构，如前板桩墙和后板桩墙，但采用最普遍的是在高桩码头结构后面设置各种重力式矮挡土墙。

岸坡：根据码头前波浪、水流和岸坡的土质情况，考虑是否护坡和采用什么的护坡。 码头设备：船舶系靠和装卸作业。

3.高桩码头的平面布置形式 ：连片顺岸式，连片突堤式，墩式。 4.高桩码头的结构型式 ： A 梁板式：

上部结构组成：面板、纵梁、横梁、桩帽和靠船构件

优点：各个构件受力明确合理；采用预应力结构提高了构件的抗裂性能；横向排架间距大，桩的承载力能充分发挥，比较节省材料；此外装配程度高，施工迅速、造价较低。

缺点：构件的类型和数量多，施工比较麻烦，上部结构底部轮廓形状复杂，死角多，水气不易排除，构件中钢筋易锈蚀。

适用：水位差不大、荷载较大且较复杂的大型码头 B桁架式：

上部结构组成：面板、纵梁、横梁、平面桁架、纵向支撑、靠船构件

优点：桩自由长度短，整体性好，桩台刚度大；上部结构高度大，水位差较大时，可采用两层或多层系缆。

缺点：构件类型和数量多，节点结构复杂，施工比较麻烦，造价较高，易损坏难维修，所以在水位差不大的海岸港和河口港中逐渐被板梁式高桩码头所代替。

适用：水位差较大需多层系缆的内河港口。 C无梁板式：

上部结构组成：面板、桩帽和靠船构件。

优点：面板直接支承在桩帽上，结构简单，施工水位高，施工简便迅速，造价也低。

缺点：面板为双向受力构件，采用双向预应力有困难；面板位置高，使靠船构件悬臂长度增大，给靠船构件的设计带来困难；此外桩的自由高度大，对结构的整体刚度和桩的耐久性不利。

适用：水位差不大、集中荷载较小的中小型码头。 D承台式：

上部结构组成：水平承台、胸墙和靠船构件组成， 承台上面用砂、石料回填。 优点：结构刚度大、整体性和耐久性好，对打桩偏位要求不高。

缺点：自重(包括填砂、石料)大，需桩多，现浇砼工作量大，施工水位低，工期紧。 适用：水位变化较大，岸坡土质较好的码头。

5.高桩码头的构造：基桩；桩帽；横梁；纵梁；面板和面层；靠船构件和系靠船结构。 6.基桩 ： A钢管桩：

尺寸：外径500~3000mm，壁厚10~18mm，外径:壁厚≤70

特性：强度高，抗弯能力大，能承受较大水平力；弹性好，能吸收较大变形能，减少船舶对建筑物的撞击力；制造和施工方便。钢材用量大，约为钢筋混凝土桩的3~4倍；造价高，约为钢筋混凝土桩的2~3倍。容易锈蚀，耐久性差。主要用于外海码头。

防腐蚀：水下阴极保护，水上防腐涂层，增加管壁预留腐蚀量，选用耐腐蚀钢种 B钻孔灌注桩：

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成桩：用钻机在地基中钻孔并用泥浆护壁，然后将绑扎好的钢筋笼放入钻孔内，进行水下灌注混凝土。由于水下灌注混凝土质量不易控制，因此，多数只在近岸部分或少数码头后方平台部分采用。

尺寸：一般为圆形断面，直径60~120cm，桥梁上也可达到3.5m

特点：施工设备简单，不需预制场和打桩船，不需要一定面积和深度的施工水域，施工无噪声，对岸坡稳定无影响，造价一般较低；但不能做斜桩，承受水平力时产生弯矩大，需要断面大，受力钢筋多，一般不考虑承受水平力。仅承受垂直力时，钢筋笼可伸至嵌固点深度一下1~1.5m或地面以下三分之一入土深度。

C嵌岩桩 ：

使用条件：当岩基上覆盖层相对较薄，或没有覆盖层 嵌岩方式： 灌注桩；预制桩；组合式嵌岩桩。 7. 桩帽： 平面形式：方形和圆形

作用：方便预制构件安装，连接上部结构与桩基成整体；调整打桩偏位和桩顶标高。

尺寸：取决于基桩的布置形式（单桩或双桩），桩的断面尺寸和打桩偏位，还应满足在它上面的预制构件的搁置长度和接头宽度的要求。顶面尺寸按预制梁的宽度、梁或板的搁置长度和安装构件时的允许偏差来确定。底面尺寸对直桩桩帽要考虑桩的边长（桩径）、打桩允许偏差以及外包桩身的最小厚度等因素。叉桩桩帽应考虑斜桩与垂线的夹角和斜桩的水平扭转角以及两斜桩轴线在桩帽底面交点的距离等因素。桩帽高度根据受力情况计算确定，同时应考虑桩伸入桩帽的长度以及桩顶钢筋锚固长度的要求，≮0.5倍桩帽宽度，≮60cm，一般采用60~70cm。

8.横梁 断面形式：矩形，倒T形，花篮形，倒梯形 9.纵梁断面尺寸：

梁高： 根据受力情况，由计算确定。一般为90~120cm。

梁宽： 按受力情况（剪力）计算确定。一般为30~50cm，或根据面板的搁置长度和接缝宽度的构造要求将顶面加宽。

10.面板与面层 ：分类：实心板、空心板、异形板 A 实心板：

现浇板：整体性好，但现浇工作量大，只能作非预应力的，抗弯、抗裂能力小，模板用量大，施工速度慢，常用于无预制能力，无起重设备的情况。

预制板：可采用预应力，在现场拼装，若要按装配式整体板计算内力，应注意横向拼缝的可靠性，纵向接缝按连续板。

叠合板：下部预制，上部现浇，用于板厚较大时。预制部分厚度≮8cm，现浇部分厚度≮7cm。优点是下部可预制成预应力，上部现浇，结合面采用凹凸形结构，与梁整体连接，整体性好，同时下部可兼作模板。缺点是现浇工作量也较大。

B空心板：

特点：自重轻，抗弯、抗裂能力高，刚度大，跨度大，但制作复杂，只能做单向板使用，不能承受较大集中荷载，一般适用于大型码头的后桩台、引桥和中小型码头。

断面形式：圆形、近似矩形、腰圆形

尺寸：断面尺寸由计算确定，折算成工字型断面（面积相等，惯性矩相等），厚度一般为40~60cm，空心圆净距（肋宽）和底部厚度≮8cm，顶部厚度≮7cm。宽度1~4m，跨度6~9m。

11.增强高庄结构耐久性措施 ：

①掺适量粉煤灰、硅灰等，改善混凝土抗氯离子渗透性； ②浪溅区采用高性能混凝土；

③在表湿区和表干区采用混凝土表面涂层； ④浪溅区混凝土表面进行硅烷浸渍； ⑤在浪溅区和水位变动区采用耐腐蚀钢筋；

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⑥在浪溅区和水位变动区增加钢筋阻锈剂；

⑦增加保护层厚度，采用强度和密实度高于本体构件混凝土强度的保护层垫块，及时修补破损构件等 12.上部结构的底部高程：取决于码头前沿高程和桩台的高度。应考虑使用要求、施工水位、波浪对结构影响和检修的可能性。

13.靠船构件底部高程：应考虑设计船舶的安全停靠，同时要大、小船兼顾。一般应低于设计低水位＋设计船型满载吃水的干舷高度。

14.变形缝的设置 ：

A 悬臂式结构特点：对不均匀沉降的适应性强。但设变形缝的跨跨度小，增加了横向排架的数量，悬臂部分需现浇，施工麻烦。

B简支式结构特点：结构简单，施工方便，各跨跨度基本相同，不增加排架数量，但支座构造复杂，支座上应铺设橡胶块、油毛毡等垫层，保证简支梁的梁端能自由滑动和转动。

15.桩基布置 ：

①应能充分发挥桩基承载力，且使同一桩台下的各桩受力尽量均匀，使码头沉降和不均匀沉降较小； ②应尽可能降低整个码头工程造价； ③考虑桩基施工的可能性和方便性。 16.横向排架中桩的布置原则： ①尽量发挥桩的单桩承载力；

②同一桩台下基桩桩尖应打至同一土层，且桩尖标高不宜相差太大，有利提高桩的承载能力，减小桩台沉降及不均匀沉降；

③同一桩台下各桩受力应尽量均匀，断面、倾斜度应尽量一致，桩位尽量布置在纵梁下； ④承受水平力较大的码头，设置叉桩或半叉桩，叉桩斜度≯3:1；

⑤考虑打桩的可能和方便，桩和桩的空间交叉应留有适当距离，防止碰桩； ⑥窄突堤码头一般可两侧靠船，桩基布置成对称。 17.上部结构的布置原则： ①结构系统简单； ②结构受力明确合理； ③整体性好，有足够的刚度； ④尽量采用预制构件和预应力构件；

⑤构件类型少，便于预制安装，现浇工作量少。 18.梁板式高桩码头的计算： A面板内力计算：

影响弯矩计算宽度的主要因素为：宽跨比、板厚、荷载接触面积、荷载作用位置 影响剪力计算宽度的主要因素为：板厚、荷载接触面积、荷载作用位置

第五章 修造船水工建筑物的结构计算

一、弹性地基梁板计算理论简介 1. 基础

基础的结构型式：梁、板、正交格形梁和桩等。 按刚度划分的基础型式：刚性基础、柔性基础。

基础的作用：通过基础扩大地基的受荷面积，以减少地基承受的压力。

2. 弹性地基梁板计算理论（以地基假设命名）计算假设、计算方法、计算结果、理论特点、理论适用范围等。（1）地基反力直线分布假设

（2）地基系数假设（亦称文克勒假设）

（3）理想弹性体假设 半无限大理想弹性体（指地基） 有限的弹性层（指地基）

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第二节 船台滑道基础结构的计算

目前我国在设计船台滑道工程时大多采用地基系数法，并大致可分为 以下四类：

（1）按弹性地基梁计算 属于这类的结构有滑道条形基础梁，各式滑道 过渡段条形基础梁，承受均布条形荷载的等截面和变截面船台板（截取一 米宽板带计算），吊车道条形基础梁，轨枕式移船轨道及吊车道，承受局 部荷重符合于梁条件的板等。

（2）按弹性地基板计算 属于这一类的结构有承受局部荷载的板，整块 的移船轨道板，纵向油脂滑道的艉浮段船台板等。

（3）按弹性地基格形梁计算 属于这一类的结构有，安放于抛石基床上 的滑道井字架，有横向连系梁的各式滑道条形基础梁或过渡段基础梁。 （4）作为刚性基础梁计算 属于这一类的结构有钢筋混凝土轨枕、自动 转向小车基础、摇架基础，挡土墙底板等。

第九章 修造船水工建筑物

2. 船坞 ：干船坞 ；浮船坞 3. 升船机 4. 码头：系舶码头 材料码头 舾装码头 试车码头

二、机械化滑道的型式： 滑道区、横移区和船台区三部分组成 纵向机械化滑道 ：当船舶纵轴线与滑道中心线平行时，称为纵向滑道 横向机械化滑道 ：当船舶纵轴线与滑道中心线垂直时，称为横向滑道

（一）纵向机械化滑道：1. 纵向船排滑道 2. 纵向两支点滑道 3. 纵向斜船架滑道

横向机械化滑道：1. 横向高低轨滑道 2. 横向高低轮滑道 3. 横向梳式滑道

三、机械化滑道的主要尺度：1. 船舶上墩下水的设计水位；2. 滑道末端水深；3. 滑道坡度4. 轨道的条数和间距

四、机械化滑道基础的结构型式：1. 轨枕道渣结构 2. 钢筋混凝土轨道梁、板 3. 桩基上的梁 五、轨枕道碴结构

优点：结构简单，用料少，造价低，轨顶高程调整方便。

缺点：整体性较差，承载能力较低，地基沉降未终止前需经常调整高程。

适用范围：不适用于高低轨轨道；对于滑道的水下部分，如采用轨枕道碴结构，应对当地的冲淤情况作比较充分的调查分析，宜慎重对待。

钢筋混凝土轨道梁、板 ：

优点：整体性好，刚度大，沉降较小，耐久性好。 缺点：混凝土及钢材用量较大，造价高。

适用范围：轮压力大或移船车行驶对不均匀沉降要求较高或轨道结构形状复杂的情况。

一、修造船水工建筑物型式： 1. 船台滑道：木滑道 ；涂油滑道 ；机械化滑道

海岸工程

第一章 海岸防护概论

第一节 海岸带概况： 1、海岸带概念：

1.海岸带定义：海洋与陆地相接的地带,是自然界水圈、岩石圈、大气圈和生物圈四个圈层相互作用最频繁、最活跃之处，具有独特的兼有海、陆两种不同属性的环境特征。

• 2.范围：海岸线向陆10公里，向海至-15~ -20m水深,也有文献定义至-10~ -15米 • 3.组成:潮上带、潮间带、潮下带

2.海岸带类型 ：A、基岩海岸 B、砂砾质海岸C、淤泥质海岸D、红树林海岸 E、珊瑚礁海岸

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A、基岩海岸：主要特点:1.岸线曲折,岬湾相间, 侵蚀和堆积交错变化 2.岸坡陡峭,岸滩甚窄,地形横向变化显著 3.海岸动力因素以波浪为主,在不同高度上海蚀形态发育.

B、砂砾质海岸特点：１．岸线平直，岸滩较基岩段宽，岸坡比较缓；２．堆积地貌发育，常伴有岸坝和离岸坝构成的沙坝构成泻湖形态；３．以波浪为主要动力因素，泥沙有沿岸运动和横向运动。旅游佳地。

C、淤泥质海岸特点：１．岸线平直，坡度十分平坦，一般在1%左右；２．潮滩发育，潮滩地貌单调，从陆向海有明显的分带性；３．组成物质比较细，中值粒径小于0.06毫米，主要由粘土、粉沙质粘土、粘土质粉沙和粉沙组成；４．潮流与波浪作用显著，常以潮流作用为主，潮滩冲淤变化频繁．

D、红树林海岸特点：１．红树植物在淤泥质海岸发育最好，在珊瑚礁后缘的洼地或陆源碎屑和生物屑混合堆积物上以及砂土上也能生长；２．红树林形成群落并具有明显的分带性，由陆向海可以划分为陆生植物带、半红树林带、滩地红树林带和水下岸坡上部带；３．红树林有明显的消浪、阻流、促淤作用，其间潮沟系发育，是海洋生物栖息的优良场所．

3.我国海岸带的环境特征:A、季风控制下的过渡性气候 B、土壤、植被的地带性和非地带性 C、与海洋作用强烈 D、人类活动影响显著

4. 海岸防护：保护海岸线免遭波浪，水流的侵蚀和防止风暴潮对滨海地区的袭击。 具体工程包括：海堤、护岸和保滩促淤等工程。

5.海堤主要形式：１、斜坡式 ２、直立式 ３、混合式 ４、其他形式 各种的优、缺点 6.保滩促淤工程： 定义： 防止岸滩被波浪、水流淘刷、促使泥沙在海堤前滩面上落淤、达到保滩又保堤的目的。（保堤必先保滩） 具体工程措施：丁坝、顺坝以及植物保滩等

第二章 海岸防护工程

海岸防护工程：一种护岸工程,保护沿海滩地,抵御风浪、沿岸流和潮流对岸滩的冲刷和侵蚀，以及风暴潮对田地的泛滥和淹没。 具体包括：海堤、护岸、保滩等工程

第一节 海堤

定义：沿海岸修建的一种挡潮防浪，防止田地被淹没的堤防、是海岸防护工程的主要设施。 海堤设计需要解决的三个问题：1、水文动力要素的确定 2、结构的确定 3、地基的处理 一.海堤规划与布置原则：1、统一规划、综合利用2、注意生态环境3、多方案比选4、堤轴线避免过多曲折 5、海堤设计标准按实际用途和当地地质情况合理确定

二、海堤设计标准

1、海堤设计标准：海堤能够安全承受和防御的，并据以进行海堤设计的潮、浪组合标准。

2、设计标准确定依据：首先根据其保护对象的重要性和被保护的人口或土地面积,将海堤划分为不同的等级,按不同等级规定相应的防御标准,然后计算确定由该防御标准所决定的一定累积频率和重现期下的潮位和波浪值.

3.波浪：设计波浪的重现期——————长期标准

某一特定波列的波浪多少年出现一次,代表波浪要素的长期统计分布规律. 设计波浪的波列累积频率——---短期标准

某一波要素在实际海面上不规则波列中的出现概率,代表的是短期的统计规律. 4.重现期标准： 反映海堤的使用年限和重要性

累积频率标准： 反映潮位或波浪对不同类型海堤或 不同部位作用的不同性质 举例：不同部件，不同结构对波浪敏感性不一样，视设计构件取不同标准。 重要海堤---潮位和波浪都采用比较长的重现期; 直立式海堤---对波浪特别敏感 ；斜坡式海堤---容易修复

5.海堤设计标准其它考虑因素：A、考虑几年后海堤所处环境的改变。B、不同海堤的材料组成。C、设计波浪作用于海堤上的延续时间不同，应对应不同的标准。

6. 资料短缺情况下设计高潮位的推算方法：“极值同步差比法”求设计高潮位

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资料要求：A、当地5年潮位资料和邻近水域20年以上潮位资料. B、短期观测1个月 三、海堤断面型式

按海堤临水面外形特点来区分,海堤可以分为1. 斜坡式 2. 陡墙式 3. 混合式 1. 斜坡式

A.形式-----坡度大于45度,堤身以土料填筑为主,迎水面设护坡.

B.护坡种类-----干砌块石或条石、浆砌块石、抛石、混凝土预制板、现浇筑整体混凝土、沥青混凝土、人工块体、水泥土和草皮护坡。

C.特点-----迎水面坡度缓慢、稳定性好、堤前反射小；堤身宽大，地基应力引起的堤身变形和局部破化适应性强，便于修复

D.缺点------波浪爬高大；在滩地高程比较低的情况下，由于施工时候往往要求先堆土方、后做护坡，容易导致土方流失。所以只能应用在小潮高潮位以上的高滩围垦海堤工程

斜坡式分类:单坡、折坡、复坡

• 复坡：在坡面的某一高程上设置平台，构成复式斜坡，其有利的方面包括：堤身稳定、对坡面上的波浪爬高有比较大的影响。

• 注意点：平台转弯角度出的波能集中处要加强防护措施。

• 保持堤基稳定的措施：海堤两侧的底部做层或在地基上铺排水砂垫层

2.陡墙式

A.形式-----坡度小于45度, 迎水面采用块石和条石.后方以土料填筑为主，分布于浙江舟山为主。 B.优点-----断面小，土方量少；施工中以石方掩护土方，减少土方流失，适用于小潮低潮位附近、滩面高程比较低的围堤工程；爬高小。

C.缺点-----地基应力集中，地基要求高。(一般在基床上）；波浪反射大，以立波为主，时常引起底流速增大易产生堤角冲刷；堤前有破波，波浪力作用强烈，对堤身破坏性大；破坏以后难修复

四、海堤基本断面的确定 1 堤顶高程

A、堤顶高程是指沉降以后的高程，有防浪墙的海堤，则指其高程。 B、堤顶高程的确定影响因素：

 海堤防御标准中的潮位和波浪的重现期；  波列累积频率确定；  当地的气象和水文条件；  海堤的结构特点。

2 堤顶宽度

考虑因素：自身稳定、地基稳定、防浪防渗要求、施工和防汛抢险要求。 一般尺寸的介绍:堤顶宽度不小于3~4m,淤泥质海岸也可以取6~8米。 3 堤身边坡

考虑因素：断面型式、护坡类型及材料、堤身材料、波浪作用情况、地基条件及施工条件 问题：如何减少波浪的爬高？？？

答：设置消浪平台 平台设计：高程在是设计高潮位附近，宽度为1~2倍设计波高，且不小于2~3m 五、海堤的构造

堤顶：要结合实际分成几种情况

 （1）有公路要求情况下，要结合公路设计要求

 （2）无公路要求，需要考虑雨水和浪花的冲刷，需要有防护措施。（包括三合土、碎石盖面保护、混凝土板）

 （3）堤顶护面向内坡侧倾斜，坡度为2%~4%，在内坡及内坡平台上设置排水系统。

防浪墙：

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 （1）位置：一般安置在堤顶外侧，特殊情况下在内侧。  （2）构成：由块石、条石干砌或浆砌、预制混凝土块。  （3）主要经验尺寸：

 高度0.8~1.2m,底宽是0.8~1.2m，顶宽是0.6~1.0，引水面为直立或弧形，背水面坡度：0.2~1：0.5 ； 入土深度不小于0.3 护坡 护坡的主要作用：保护堤身填土免受风浪、潮流的冲刷，同时防止雨水的侵蚀. 护坡基本要求：

A 在波浪潮流作用下，护坡能够稳定安全，因此要有足够的重量和厚度 B护坡下设置反滤层或者过渡层防止因堤内渗流而流失堤土 C 要有足够的保护范围

D因就地取材、施工简单、便于维修、造价经济

护坡种类：A 块石（抛石，干砌和浆砌）B 混凝土块体C 沥青混凝土D 人工块体 E 水泥土、草皮等 常用护坡方法的设计：A 干砌块石，浆砌块石

 干砌块石优点:柔性好,能适应堤身变形,对于堤身土流失形成局部掏空能即使发现,  干砌块石缺点:整体稳定性差,抗御风浪和潮流能力差,渗流和波浪作用下堤身易流失堤土.  浆砌块石优点:整体稳定性好,抗御风浪和潮流能力强

 浆砌块石缺点:柔性差,局部沉降会引起护面塌陷而破坏,同时护面空隙小,波浪爬高也相应增加. B.抛石护坡

 优点:适应堤身变形,消浪性能好.

 缺点:整体稳定性差,整体抗御风浪和潮流能力差.

 用途:适用于临时性的防护措施,或风浪不是很大的永久性工程,厚度一般取50~90cm.

护坡垫层 ：反滤层的作用:防止堤身土的在波浪渗流作用下流失，并且做护面基础。 护坡基脚 主要作用:支撑护坡体,防止其沿堤破面发生滑坡,同时保护坡脚,免受波浪作用下可能出现的强烈冲刷.

三种基本结构型式:A、埋入式;B、抛石棱体;C、桩石基脚

防护墙：作用: 主要承受波浪和水流的冲刷,保护墙厚的堤身填土,起到海堤护面的作用,同时有是承受来自堤身的土压力，维持堤身土体的稳定.

爬坡计算的目的：确定堤顶高程(非常重要)！！！ 护坡计算主要设计内容 A 砌石护坡厚度计算：(1)《港口工程技术规范》法 (2) 裴什金法 B 抛石单个块体重量计算： (1) Hudson 公式 (2) 前苏联规范法 C 护面混凝土板厚度计算

A： Hudson 公式的有优缺点：优点:结构简单，方便计算； 缺点:没有考虑波浪周期的影响 B 防护墙稳定计算内容：A 墙身抗倾复稳定性计算B 施工期间，防护墙稳定性C 墙身整体沿墙底面或墙身沿各水平缝的抗滑 稳定性D 防护墙沿垫层与地基接触面的抗滑稳定性 E 地基稳定计算 ７软土地基加固：

A、软土地基处理采用方法出发点：工程上能否实现，经济上是否合理

B、主要处理方法：（1）置换砂垫层法----也叫清淤法， 适用范围,软土比较薄。(2) 层法作用：增加海堤断面的抗滑力矩，提高圆弧滑动的安全系数，改善堤基的应力分布，提高地基的稳定。

8.导致渗漏的原因有四种:A内外堆石堤的连同B山土未碾压C渗径过短D堵口段口门两端的裹头保护拆除不净

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堵漏方法:1 粘土铺盖2 粘土截水槽3 压力灌砂4 减压井

9. 护脚工程：包括护坡和护脚两部分 A、抛石护脚 B、沉排护脚 10.护岸型式:斜坡式、陡墙式和混合式

11.顺坝的布置与结构形式布置：连续布置和间断布置； 结构形式：出水顺坝和潜水顺坝 12.潜顺坝的作用：（1）消浪（2）促淤

第三章 围海工程

定义: 在沿海筑堤挡潮防浪，控制围区水位而围割滩涂和港湾海域成为陆地的工程。

工程措施: 修筑海堤、水闸、抽水站、船闸、潮汐电站、鱼道等建筑物，对于低滩围垦，为促淤需要，有时还采用丁坝、顺坝或生物促淤措施。

工程目的: 满足农垦、制盐、蓄淡、水产养殖、工业用地。 第一节 滩涂资源

定义：滩涂——大潮高潮位与低潮位之间的土地。

我国主要滩涂形成的主要原因：主要是长江、黄河、珠江等河道挟带泥沙在河口区域淤积成陆。

河流泥沙是形成沿海滩涂的主要物质来源。

1.按地形地貌分类（常用分类标准）：A、平直海岸围海工程B、河口围海工程C、港湾围海工程D、岛屿围海工程E、人工岛围海工程

A、平直海岸围海工程：

围海工程特点：滩涂面高程高，露水时间长，堤基土质好，围海工程技术要求低，施工快，收效也快，对水产养殖影响小。

面临困难：高滩大部分已被利用，而低滩淤涨速度又无法满足需要。 解决办法：丁坝、顺坝等促淤措施 B、河口围海工程

围海工程特点及困难：受潮流及径流共同作用，河床演变复杂，在河口围涂建坝涉及航运、环保、水利、水产等多方利益，导致上游水位雍高，影响防洪。

解决办法：控制据点，乘淤围涂，以围代坝，围涂服从治江、治江结合围涂。

C、港湾围海工程

围海工程特点及困难：港湾围海工程堤线较短，面积较大，但口门港道较深，吞吐水量大，流速大，一般为软基，技术问题较为复杂，工程难度大。 2.围海堵口：

1、堵口方法:以主堤形成小龙口、用子堤截流合龙、平立 堵结合，以平堵为主，尽量采用宽而浅，避免窄而深口门的一套堵口方法。

2、大龙口：海堤进占到由于流速增大，泥土无法进占，而不能不改用抛石的口门尺寸。尺寸由口门流速不超过进占土堤堤头和底面的抗冲流速确定

大龙口尺寸影响因素：龙口的吞吐量，具体包括，围海面积、潮差、潮位

3.小龙口（合拢段）：大龙口逐步压缩至最后阶段，一次连续予以堵口合龙的口门宽度

小龙口尺寸满足条件：（1）能安全吞吐设计大潮（2）最后的合龙工程量应能在一个短时间内完成（小型工程在一个落潮时段完成、大型工程在一个小潮时段完成）

4.龙口尺寸和位置的选择

1、围垦面积小，吞吐量不大，海涂面平坦、无深港情况，海堤全线高程和地质条件相近 采用：1个或多个分散龙口，最后一个落潮时段内同时合龙

优点：分散了水流，使得口门尺度小，工程量小，易于组织人力封堵 2、围垦面积大，吞吐量大，有深港口情况，一般采用：集中堵口

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龙口选择在地质条件好的深港。

龙口在深港的原因：水流顺畅，有利于堤头稳定，口门有一定深度起消能，防止堆石体下游地基冲刷，保证石块稳定。一般深度在最低潮位下：4-6m为宜。

3.龙口水力计算的步骤：A、选择外港的设计潮位与设计潮型 B、推求内港水位过程线 C、计算 Z~t,v~t,q~t,p~t曲线

4.龙口水力计算（内港潮位过程线）推算所需资料：A 外港设计潮位过程线 B 内港库容曲线 C 设计洪水过程线 D 水闸和龙口尺寸 原理：内港进出水量平衡原理

5. 龙口水力变化规律

• 龙口水力变化规律的两层含义：

• 截流堤堤顶水流流态：淹没流和自由流

区别原因：淹没流时，溢流堤顶流速作为衡量堵口难度的指标，自由流时以水力扩展系数作为堵口难度的指标

6. 转化口门线:将各等值线的转折点相连，所得曲线即转化口门线；此线上各点所对应的口门称为“转化口门”

7.堵口程序和方法:

• 定义:堵口程序指龙口从起始口门逐步压缩至最后合龙截流的过程. • 根据: 龙口水力条件、地基稳定和材料、施工条件等因素拟定. • 方式：平堵、立堵和平立堵结合

8.平堵：从龙口底部逐渐向上抬高堆石体。

平堵优点：水流分散，最大流速小；对基床冲刷较小；逐

层加高，有利于地基固结和堤身稳定；一般采用船抛，随龙口水流条件加大，有效工作时间缩短，所以该法效率较低，且平堵应保持均匀上升，否则可能会造成局部水流集中，有形成缺口的危险。

9.立堵：从龙口两侧或一侧进占缩窄口门。

优点：从陆上堤端推进施工，不受水流影响，效率高，成本低；

缺点：水流集中、水力条件恶化，基床和堤头的冲刷较厉害；截流堤进占一次升高较大，对软基集中加荷，不利于地基的稳定性。

10. 龙口水力要素变化的结论：(书上)

11.堵口工程的注意点：堵口应采用以平堵为主的宽而浅的口门，为了保证龙口堆石稳定，对龙口两头应裹头保护，底槛采用石笼，龙口上下游基床采用护底保护。小龙口的最后合拢要在每月小潮期间进行，且必须在一个小潮期完成。同时合拢段口门是要经过大潮的，所以还要保证大潮时口门流速不致冲失堤身保护材料和引起堤下冲刷。

12.堆石截流堤和龙口防护：

堆石截流堤：堵口段用来截断潮流的戗堤，截流后在它掩护下闭气。大多数截流堤作为海堤断面的组成部分。

根据: 根据水力稳定和地基稳定的要求拟定尺寸。软基堵口要注意堤下冲刷影响；由于龙口水力条件和块石大小不同，截流堤断面形式有所不同。

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13.堆石截流堤水力稳定断面：

• 1 密集断面 ：块石足够大，极限稳定流速大于龙口实际流速，且随龙口流速增大，抛石重量亦增大。

• 断面形式：梯形

• 抛石尺寸可根据龙口水流速度确定 • 2 扩展断面：

• 当块石的极限稳定流速小于龙口流速，水流把块石推向斜坡，这时需延缓下游边坡，消耗水流能量，才能使断面稳定。

扩展断面：虽然工程量大，但块石重量小，且有利于地基稳定，减小下游冲刷。

扩展断面上的水流可分为两段：加速段：水流速增大，加速到块石极限稳定流速；均匀急流段：流速不变，为块石极限稳定流速。

14. 堆石截流堤断面拟定：

• 截流堤断面设计考虑：堤身和地基的滑动稳定和水力稳定，同时考虑堤下冲刷和防浪护坡要求。

• 常用断面：多采用主堤和子堤相结合的断面形式

• 主堤是溢流的，多采用扩展断面，以平堵为主，顶高程一般在小潮高潮位或中潮位附近； • 主堤上面是子堤，并在主堤顶形成小龙口，子堤是不溢流的，多采用集中断面，应注意渗流对边坡的破坏。

15.龙口防护：龙口缩窄，形成楔形水流和两旁的立轴漩涡，对下游基床造成冲刷。 16. 施工注意点：

• 堤头：做成流线，并放缓边坡，这可降低两侧立轴漩涡水流；坡度1：5可有效降低漩涡水流；

停止进占时，对堤头应以裹头保护，材料多用块石和石笼；

• 护底：宽度大于大龙口宽度；长度随口门压缩阶段的不同而不同，形成梯形；注意护底与

截流堤主堤交接处的保护。护底工作应在堵口前完成，护底的好坏是软基堵口成败的关键之一。 17.闭气:内闭气和外闭气

• 影响因素:水位变化、风浪、料场分布、施工要求等选择。 目前广泛采用内闭气的方式。 • 闭气材料：海泥、黄土、砂，或混合抛投或分层抛投 • 截流后闭气的工程注意点：

• 1、通过闸门调节内港水位，使内外港水位差不致太大。 • 2，在外闭气时，将内水位尽可能控制低。

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