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1、第九章 港口工程,土木工程概论第三版 陈学军 主编 肖桂元 副主编,21世纪高等教育土木工程系列规划教材,第九章 港口工程,9.1 港口规划与布置,港口工程是兴建港口所需工程设施的总称，是供船舶安全进出和停泊的运输枢纽。,9.1.1 港口的组成 按所处位置：河口港、内河港、海港 按用途：商港、工业港、旅游港、军港、渔港和避风港 港口的水工建筑物： 1.防波堤：位于港口水域外围，作用是抵御风浪，保证港内有平稳水面。 2.码头：供船舶停靠、装卸货物和上下旅客用。 3.修船和造船水工建筑物：指修、造船舶的船坞和新建船舶的船台滑道。,9.1.2 港口规划,1.货物吞吐量：货物吞吐量是指在一定时期内由水
2、运进出港区范围，并经过装卸的货物数量,单位为t。 2.港口腹地：港口腹地是指港口吞吐货物和旅客集散所及的地区范围。 3.港口作业区：一个港口，为了便于生产管理，一般根据货种、吞吐量、货物流向、船型和港口布局等因素，将港口划分为几个相对独立的装卸生产单位，称为港口作业区。 4.吞吐量不平衡系数：吞吐量不平衡系数是反映港口吞吐量不平衡的一种指数，通常应用最多的是吞吐量月不平衡系数。 吞吐量月(日)不平衡系数最大月(日) 吞吐量/月(日)平均吞吐量,第九章 港口工程,5.港口总体规划,(1)港口选择要求 a.有广阔的经济腹地。 b.与腹地有方便的交通运输联系。 c.与城市发展相协调。 d.有发展余地
3、。 e.满足船舶航行与停泊要求。 f.有足够的岸线长度和陆域面积，用以布置前方作业地带、库场、铁路、道路及生产辅助设施。 g.应注意能满足船舰调动的迅速性，航道进出口与陆上设施的安全隐蔽性以及疏港设施及防波堤的易于修复性等。 h.对附近水域生态环境和水、陆域自然景观尽可能不产生不利影响。 i.尽量利用荒地劣地，少占或不占良田，避免大量拆迁。,9.1.2 港口规划,第九章 港口工程,5.港口总体规划,(2)港口规划：根据国民经济发展的方针、国内外贸易增长的需要，对港口建设发展进行全面系统的技术经济调查研究，并提出建设方案，成为港口规划。 (3)港区：港区是指港界范围以内由港务部门管理的区域(包括
4、陆域和水域)。划分港区范围一般按以下原则考虑： a.便于港口水陆联运和港区内外联系， b.密切与城市规划配合，使港区作业区尽可能便于为工矿企业和城市服务。 c.远近结合，近期与现实结合，平战结合。 (4)港界：港界是指港口水域、陆域的边界线。 (5)港口货物装卸量：港口货物装卸量是指进出港区范围，并经过装卸的货物数量。,9.1.2 港口规划,第九章 港口工程,5.港口总体规划,第 1 页,9.1.2 港口规划,(6)泊位能力：泊位能力是指一个泊位在一年中能够装卸货物的最大吞吐量，以t表示。 (7)货场通过能力：库(场)通过能力是指港区仓库或货场在一年中能够通过的最大货物数量，以t表示。 (8)
5、疏(集)运能力：大量货物由船舶运进(或运出) 港口，需由转运船舶、铁路、公路及其他运输工具将货物疏散出去(或集中起来)，这类将货物疏散(或集中)的各类运输工具(方式) 的能力，统称为疏(集)运能力。 (9)港口通过能力：港口通过能力是指在港口一定设备条件下，按合理的操作过程、先进的装卸工艺，在一定的时间(年、月、日)内装卸船舶所能完成的货物最大数量，以表示。,第九章 港口工程,5.港口总体规划,9.1.2 港口规划,(10)港口综合通过能力：港口综合通过能力是指结合货物种类、船舶类型、操作过程及其在装卸作业中所占的比重计算确定的港口通过能力的综合数值，以表示。 (11)码头专业化：码头专业化是
6、建立在码头专业分工基础上的，专业化显著提高了装卸船舶的效率，降低了装卸与运输成本。 (12)港口工程建议书(内容) a.项目建设的必要性和主要依据。 b.建设规模、建设地点的初步设想。 c.具体建设条件和外部协作要求。 d.资金估算和筹措设想及偿还能力的预测。 e.建设工作的初步安排。,第九章 港口工程,9.1.3 港口的布置,一般港口总平面示意 a.进港航道 b.港池 c.岛堤 d.突堤 e.码头 f.铁路,1.港口的总体布置(见下图)包括码头的布置，水域、陆域面积的大小，库场与码头泊位的相对位置，作业区的划分及港内交通线路的布置等。,第九章 港口工程,2.港口工程可行性研究,港口工程可行性
7、研究是在项目建设前必须进行的各项投资前研究工作的最重要阶段，其主要内容是通过全面的调查研究和必要的钻探、测量等工作，进行技术、经济论证，分析、判断建设项目的技术可行性和经济合理性，为确定拟建工程方案是否值得投资提供科学依据。,9.1.3 港口的布置,第九章 港口工程,2.港口工程可行性研究,9.1.3 港口的布置,工程可行性研究的内容： a.工程项目的历史； b.港口现状的评价； c.预测运量发展； d.建设的合理规模； e.建设条件和港址； f.工程项目方案； g.协作条件； h.施工条件及建设工期； i.企业组织管理和人员编制； j.项目对环境的影响； k.投资估算及投资效益分析； l.结
8、论及建议。,第九章 港口工程,9.2 港口建筑,码头断面形式：可分为直立式、斜坡式、半直立式、半斜坡式和多级式等。,9.2.1 码头,码头的主要断面形式 a.直立式 b.斜坡式 c.半斜坡式 d.半直立式,青岛奥林匹克帆船中心浮码头,辽宁长兴岛北港区斜坡式码头,第九章 港口工程,码头结构形式：可分为重力式、高桩式、板桩式和混合式等。,9.2.1 码头,1.重力式码头,有整体砌筑式和预制装配式，主要靠建筑物自重和结构 范围的填料重量保持自身稳定。,2.高桩式码头,由基桩和上部结构组成，桩的下部打入土中，上部高出 水面，上部结构有梁板式、无梁大板式、框架式和承台式等。,3.板桩式码头,由板桩墙和锚
9、碇设施组成，并借助板桩和锚碇设施承受 地面使用荷载和墙后填土产生的侧压力。,第九章 港口工程,码头的布置形式：码头按布置形式分类可分为顺岸式、突堤式、岛式、挖入式等。,9.2.1 码头,顺岸式码头: 中国曹妃甸港,突堤式码头: 美国圣迭戈航母基地,挖入式码头: 德国汉堡港,岛式码头: 日本横滨大黑码头,第九章 港口工程,防波堤的主要作用是防御波浪对港口水域的侵袭，阻断波浪的冲击力，同时围护港池、维持港口水面平稳，以保护港口免受坏天气影响，便于船舶在港口的安全停泊和装卸作业，防波堤还可起到防止波浪冲蚀岸线、防止泥砂和浮冰侵入港内、保证港内水深的作用。,9.2.2 防波堤,第九章 港口工程,9.2
10、.2 防波堤,防波堤的结构布置和分类 1.防波堤按平面形式可划分为突堤和岛式两类。 防波堤的堤线布置形式有单突堤式、双突堤式、岛堤式和混合式。 2.防波堤按照其断面形状及对波浪的影响可分为：斜坡式、直立式、混合式、透空式、浮式，以及配有喷气消波设备和喷水消波设备的等多种类型。,防波堤的主要结构形式 a.斜坡式 b.直墙式 c.混合式,第九章 港口工程,9.2.3 修船和造船水工建筑物,1.船台滑道：待修船舶通过船台滑道被拉曳到船台上，修好船体水下部分以后，沿相反方向下水，在修船码头进行船体水上部分的修理和安装或更换船机设备。,第九章 港口工程,9.2.3 修船和造船水工建筑物,2.船坞 干船坞
11、：为一低于地面、三面封闭一面设有坞门的水工建筑物。 浮船坞：由侧墙和坞底组成，修船时先向坞舱灌水使坞下沉，拖入待修船舶后，排出坞舱水，使船舶坐落坞底进行修理。,浮船坞,干船坞,第九章 港口工程,9.3 港口施工,港口工程往往在水深、浪大的海上或水位变幅大的河流上施工，水上工程量大，质量要求高，施工周期短。一些海港还受台风或其他风暴的袭击，所以要求尽可能采取装配化程度高、施工速度快的工程施工方案，尽量缩短水上作业时间。,第九章 港口工程,9.3 港口施工,港口工程常遇到软土地基，使在软土上建造的港口建筑物出现各种工程事故，造成巨大损失。应从软土地基加固、改善地基应力状态、建筑物的结构和基础类型等方面着手，保证工程建成后的正常使用。,第九章 港口工程,思考题,港口由哪些部分组成？ 港口工程可行性研究的内容包括哪些？ 简述码头的类型及各自特点。 简述防波堤类型及各自的特点。,第九章 港口工程,
