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土木工程概论第7章港口工程土木工程概论天津港概念：港口是综合运输系统中水陆联运的重要枢纽，货物和旅客集散并变换运输方式的场地，它有一定面积的水域和陆域供船舶出入和停泊，可以为船舶提供安全停靠、作业的设施以及提供补给、修理等技术服务和生活服务。土木工程概论土木工程概论土木工程概论土木工程概论分类按所在位置分海岸港河口港内河港按用途分商港军港渔港工业港避风港按成因分天然港人工港土木工程概论一、港口规划与布置1、港口组成水域：供船舶航行、运转、锚泊和停泊装卸之用，要求有适当的深度和面积，水流平缓，水面稳静。陆域：供旅客上下船、货物装卸、货物堆存和转载之用，要求有适当的高程、岸线长度和纵深。岸边建有码头，岸上设港口仓库、堆场、港区铁路和道路，并配有装卸和运输机械，以及其它各种辅助设施和生活设施。土木工程概论土木工程概论2、港口布置基本类型自然地形的布置，可称为天然港；适用于疏浚费用不太高的情况。挖入内陆的布置，为合理利用土地提供了可能性；在泥沙质海岸，当有大片不能耕种的土地时，宜采用这种建港型式。填筑式的布置，如果港口岸线已充分利用，泊位长度已无法延伸，但仍未能满足增加泊位数的要求时可采用。土木工程概论突出式挖入式Y形挖入式航道平行挖入式航道土木工程概论老港口增加人工港岛天然港的建设天然离岸岛的建设河口港的建设土木工程概论二、码头建筑码头：供船舶系靠、装卸货物或上下旅客的建筑物的总称。土木工程概论1、码头的布置形式顺岸式突堤式挖入式顺岸码头的布置形式土木工程概论突堤与顺岸结合部位的布置土木工程概论采用挖入式港池布置的唐山港土木工程概论2、码头型式码头按其前沿的横断面外形有直立式、斜坡式、半直立式和半斜坡式。直立式适用于岸边有较大的水深斜坡式适用于水位变化较大的情况半直立式适用于高水位时间较长而低水位时间较短的情况半斜坡式适用于枯水时间较长而高水位时间较短的情况土木工程概论码头按结构形式可分为：重力式(a)、板桩式(b)、高桩式(c)、混合式（d、e）土木工程概论三、防波堤防波堤：为港口提供掩护条件，阻止波浪和漂沙进入港内，保持港内水面的平稳和所需的水深，同时，兼有防沙、防冰的作用。土木工程概论防波堤布置形式土木工程概论防波堤的类型斜坡式直立式混合式透空式浮式喷气消波设备喷水消波设备土木工程概论1、斜坡式防波堤（1、2、3）优点：对地基承载力的要求较低；施工比较简单，在施工过程中或建成之后，如有损坏，修复较易；在使用方面，由于波浪在坡面上破碎和较少反射，所以消波性能良好。缺点：需要的材料数量大，斜坡上的护面石块或人工块体如重量不足，将受波浪作用而滚落走失，需要经常修补；堤的内侧不能用作靠船码头。土木工程概论2、直立式防波堤优点：当水深较大时，它所需的材料比斜坡式堤节省；在使用上，其内侧可兼供靠船之用。缺点：由于波浪在墙面反射，消波的效果较差，影响港内水面平静；同时，直立式堤的地基应力较大，不均匀沉降可使堤墙产生裂缝；建成后如发生损坏，较难修复。土木工程概论3、混合式防波堤是直立式上部结构和斜坡式堤基的综合体，适用于水深较大的情况，比较经济合理。4、透空式防波堤在材料使用上和经济上看来都较为合理，特别适用于水深较大、波浪较小的条件。但透空式堤不能阻止泥沙入港，也不能减小水流对港内水域的干扰。5、浮式防波堤较适合于波浪较陡和水位变化幅度较大的场合，又由于它易于拆迁，因而可以用作临时工程的防浪措施。土木工程概论6、防波设备喷气消波设备：利用水下管中喷出的空气与水掺和所形成的空气帘幕来削减波浪的。当喷气管安设在足够的水深时，船舶可以经越其上驶入港内，畅航无阻。喷气消波设备的初期投资小，造价与水深无关，施工简单，拆迁方便。但运转费用较高。喷水消波设备：利用逆着波向的喷射水流，阻碍波浪前进，使波长缩短，波浪破碎，从而消耗波浪的能量，使波高减小。浮毯：利用浮体运动和波浪相位差以迫使波浪衰减。土木工程概论营口港鲅鱼圈滚装码头护岸工程1996年竣工的珠海电厂5万t码头防波堤，堤长1,400m为抛石斜波堤四脚空心块护面结构。土木工程概论四、护岸建筑护岸方法一类是直接护岸，即利用护坡和护岸墙等加固天然岸边，抵抗侵蚀。一类是间接护岸，即利用在沿岸建筑的丁坝或潜堤，促使岸滩前发生淤积，以形成稳定的新岸坡。土木工程概论直接护岸建筑：斜面式护坡、直立式护岸墙、混合式护岸墙断面图土木工程概论护坡和护岸墙的混合结构土木工程概论间接护岸建筑潜堤：利用潜堤促淤就是将潜堤布置在波浪的破碎水深以内而临近于破碎水深之处，大致与岸线平行，堤顶高程应在平均水位以下，并将堤的顶面作成斜坡状，这样可以减小波浪对堤的冲击和波浪反射，而越过堤顶的水量较多。土木工程概论丁坝：自岸边向外伸出，对斜向朝着岸坡行进的波浪和与岸平行的沿岸流都具有阻碍作用，同时也阻碍了泥沙的沿岸运动，使泥沙落淤在丁坝之间，使滩地增高，原有岸地就更为稳固。