简答题 港口与航道工程
2026-08-18

【背景资料】
某新建港口工程,其中包括一条600m长防波堤,二座1万吨级码头。防波堤为抛石斜坡堤结构,采用10~300kg开山石抛填堤心,100~150kg块石抛填护底,400~500kg块石抛棱体,3t扭王字块护面,建成后为码头提供掩护条件。其中,斜坡堤的护底块石厚度为1000mm,棱体块石厚度为1430mm,如图5-1所示。
工程所在海域,对施工期未成型防波堤造成破坏的大波发生在每年秋季和冬季,秋季主要是台风引起的大浪;冬季为季风引起的大浪,发生的频率高,且有冰冻发生;夏季和春季少有大浪发生。开工前,施工单位进行了现场勘察,并查阅了当地的水文和气象资料:在正常季节时,斜坡堤堤根段所在的近岸区域,由于处于海湾地形以内,受风浪影响较小,堤身和堤头段受风浪影响较大。基于以上基本海况,项目在施工方案中拟定了合理施工组织措施。
码头为重力式沉箱结构。经过技术经济比较确定:(1)抛石基床采用爆夯法进行施工。(2)沉箱在距离施工现场2km半潜驳上预制,达到强度后半潜驳艏倾下水,采用拖轮拖带至现场。(3)采用起重船助浮安装沉箱。由于码头项目所在地有重点保护水生物,故施工爆夯施工时,采取了相应的措施加以保护。

已知沉箱为矩形,不带前后脚趾,平立面均轴对称,尺寸为13m×10m×15m(长×宽×高)。沉箱隔墙厚均为0.25m,舱格在长度方向布置3个,沿宽度方向3排,共9个,底板厚度0.4m,见图5-2。经计算,项目浮运拖带时,为了保证沉箱浮游稳定,舱内采用海水压载,压舱水在舱内的净高度取4m。沉箱拖带航程中,波高为0.5m~0.8m。采用740kW拖轮顺流拖带,拖轮速度为3.5kn,水流流速为0.8m/s。(沉箱钢筋混凝土重度取25kN/m3,海水重度取10.25kN/ m3)。

【问题】
1.根据断面图,计算斜坡堤单侧护底块石、棱体的每延米工程量(四舍五入,计算结果保留2位小数) 。
2.写出斜坡堤在秋季、冬季施工安排应采取的措施和在夏季及春季的施工步距要求。
3.水下基床爆夯时,对影响范围内的重点保护水生物有哪些保护措施?
4.半潜驳下潜之前的安全生产要求有哪些?
5.起重船助浮安装沉箱的吊重限值如何?沉箱安装时应满足怎样的水文气象要求?
6.计算沉箱海上拖带其拖带力的大小(计算结果四舍五入,保留2位小数,重力加速度g取9.8m/s2)。

参考答案

暂无

答案解析

1.(1)根据断面图,斜坡堤护底块石外坡1:3,内坡1:2,厚度为1000mm,
由于下底宽18150mm,则上底宽=18150-1000×3+1000×2=17150mm。
故护底块石每延米工程量=(18.15+17.15)÷2×1×1=17.65m3
(2)棱体下底=17150-6000-2860=8290mm(或4000+1430×3=8290mm)
故棱体每延米工程量=(4+8.29)×1.43÷2×1=8.79m³
2.(1)秋季组织施工,并根据能够实现的施工强度进行合理的分段和分层;同时做好台风预警工作,并做好台风来临时建筑物的防护工作。
(2)冬季停工,做好停工期间建筑物的防护工作。
(3)在夏季及春季(正常施工季节):  
堤根受风浪影响较小,故堤心与护面层的施工步距不宜大于150m,垫层与护面层的施工步距不宜大于80m。
堤身及堤头受风浪影响较大,故堤心与护面层的施工步距不宜大于100m,垫层与护面层的施工步距不宜大于50m。
3.水下爆破受影响水域内有重点保护水生物时,宜采取气泡帷幕或物理屏障等防护技术,并应避免在鱼类主要洄游和产卵季实施。
4.(1)半潜驳应根据水文气象条件抛锚驻位。下潜水域应满足下潜深度要求。   
 (2)半潜驳下潜前,与下潜有关的设备和控制系统应检查并处于完好状态。甲板面上不得留有任何施工机具及材料,并应关闭水密装置。
5.(1)起重船吊重不得超过其额定负荷的80%。
(2)沉箱安装宜在风力不大于6级,波高不大于0.8m,流速不大于1.0m/s的工况条件下作业。
6.沉箱(合并)舱格长=13-0.25×4=12m;
沉箱(合并)舱格宽=10-0.25×4=9m。
故沉箱体积V=10×13×15-12×9×(15-0.4)=373.2m3
沉箱重力=373.2×25=9330kN
压舱水重力=9×12×4×10.25=4428 kN
设沉箱吃水高度为T(m),则:13×10×T×10.25=9330+4428
解出:T=10.32m
水阻面积:A=10×(10.32+0.6×0.8)=108m2
对水航速V=3.5×1.852×1000÷3600-0.8=1.0m/s
故拖带力=108×10.25×12÷(2×9.8)×1=56.48kN

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