重慶高校港口水工建筑物之重力式碼頭講義

1、重力式碼頭的結(jié)構(gòu)型式及其特點(diǎn)重力式碼頭的構(gòu)造重力式碼頭的一般計(jì)算方塊碼頭沉箱碼頭護(hù)壁碼頭大直徑圓筒碼頭第三章 重力式碼頭、重力式碼頭的結(jié)構(gòu)型式及其特點(diǎn)工作原理優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用條件一、 重力式碼頭的一般特點(diǎn)二、重力式碼頭的主要組成部分及其作用、胸墻和墻身：是重力式碼頭的主體結(jié)構(gòu)，擋土、承受并傳遞外力、構(gòu)成整體、便于安裝碼頭設(shè)備。、基礎(chǔ)：擴(kuò)散、減小地基應(yīng)力，降低碼頭沉降；有利于保護(hù)地基不受沖刷；便于整平地基，安裝墻身。、墻后回填：（主要指拋石棱體，倒濾層）減小土壓力，減小水土流失。、碼頭設(shè)施：供船舶系靠，裝卸作業(yè)。 三、 重力式碼頭的結(jié)構(gòu)型式重力式碼頭的結(jié)構(gòu)型式主要取決于墻身結(jié)構(gòu)、按墻身結(jié)構(gòu)型式分：方

2、塊碼頭，沉箱碼頭，護(hù)壁碼頭，大直徑圓筒碼頭，格形鋼板樁碼頭，干地施工的現(xiàn)澆砼和漿砌石碼頭等。、按施工方法分類：干地現(xiàn)澆或砌筑的結(jié)構(gòu) 水下安裝預(yù)制結(jié)構(gòu)在碼頭設(shè)計(jì)中，首先要根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件，施工條件，建筑物的使用要求等，擬定各種構(gòu)造措施（基本輪廓尺度），既進(jìn)行構(gòu)造設(shè)計(jì)，然后再進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗(yàn)算。一、 基礎(chǔ)(一)基礎(chǔ)的形式 擴(kuò)散、減小地基應(yīng)力，降低碼頭沉降；有利于保護(hù)地基不受沖刷；便于整平地基，安裝墻身。、重力式碼頭的構(gòu)造、基礎(chǔ)的形式、巖基：、現(xiàn)澆砼和漿砌石結(jié)構(gòu)可不作基礎(chǔ)整平，可把巖基面鑿成階梯形斷面最低一層臺(tái)階寬度1m，1:10倒坡。、對(duì)預(yù)制結(jié)構(gòu)（易傾斜），須用二片石和碎石整平，厚度0.3m、

3、非巖基：水下安裝預(yù)制結(jié)構(gòu)，須作拋石基床；干地現(xiàn)澆砼和漿砌石結(jié)構(gòu)：、地基承載力不足時(shí)，要設(shè)置基礎(chǔ)，如塊石基礎(chǔ)，鋼筋砼基礎(chǔ)或樁基等；、如地基承載力足夠，可不作基礎(chǔ)，但應(yīng)滿足構(gòu)造要求。構(gòu)造要求：、在墻下鋪1020cm厚的貧質(zhì)砼墊層，以保證墻身施工質(zhì)量。、墊層的埋置深度0.5m，考慮挖泥超深。、若碼頭前有沖刷，則基礎(chǔ)埋深沖刷深度，或采用護(hù)底措施。、軟土地區(qū)：地基處理，加載預(yù)壓加固淤泥質(zhì)軟基，深層水泥攪拌(CDM)加固軟基(插圖)。詳見(jiàn)地基處理手冊(cè)、拋石基床、基床形式、暗基床：用于原地面水深小于碼頭設(shè)計(jì)水深。、明基床：用于原地面水深大于碼頭設(shè)計(jì)水深，且地基條件較好。、混合基床：用于原地面水深大于碼頭設(shè)計(jì)

4、水深，但地基條件較差(如有23m淤泥層)，挖除后拋石或換砂，成混合基床。、基床厚度：主要由地基承載能力確定，基床底應(yīng)力應(yīng)小于地基允許承載能力。地基較好：基床頂應(yīng)力地基承載能力時(shí)， d100cm，具體取值，應(yīng)根據(jù)穩(wěn)定計(jì)算確定 。、基槽的寬度和坡度、順岸式結(jié)構(gòu)、突堤式結(jié)構(gòu)基槽的邊坡坡度，根據(jù)土質(zhì)由經(jīng)驗(yàn)確定，但應(yīng)滿足穩(wěn)定性要求。 、基床肩寬（明基床）對(duì)于夯實(shí)基床，2m；對(duì)于不夯實(shí)基床， 1m。5、基床夯實(shí)基床夯實(shí)的方法一般有預(yù)壓法、重錘夯實(shí)法和爆炸夯實(shí)法。重錘夯實(shí)的作用破壞塊石棱角，使塊石互相擠緊；使與地基接觸的一層塊石嵌入地基土內(nèi)。當(dāng)?shù)鼗鶠樗缮⑸盎虿捎脫Q砂處理時(shí)，對(duì)于夯實(shí)的拋石基床底層應(yīng)設(shè)置約0

5、.3m厚的二片石墊層，以防止基床塊石大夯震動(dòng)時(shí)陷入砂層內(nèi)。6、拋石的重量和質(zhì)量、重量：塊石的重量既要滿足在波浪和水流作用下的穩(wěn)定性，又要考慮便于開(kāi)采，運(yùn)輸。一般采用10100kg的混合料。、質(zhì)量：要求塊石塊石不被夯碎，遇水不軟化、不破碎，未風(fēng)化。對(duì)于打夯的基床：50MPa（水中飽和狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度）；對(duì)于不打夯的基床：30MPa。7、基床頂面的預(yù)留沉降量、夯實(shí)基床：只考慮地基沉降的預(yù)留量（參見(jiàn)土力學(xué)教材）。、不夯實(shí)基床：除考慮地基沉降外，還應(yīng)考慮基床本身的壓縮沉降量: =kd預(yù)留倒坡0%1.5%，以防止外傾。對(duì)于巖基，帶卸荷板的衡重式碼頭，可不留倒坡。二、 墻身和胸墻的構(gòu)造針對(duì)設(shè)置前趾且高出基

6、床面的碼頭，為了防止船底碰撞碼頭前趾，應(yīng)保證前趾與船舶舭龍骨之間的最小凈距不應(yīng)小于0.3m。 、碼頭臨水面輪廓要求變形縫的設(shè)置碼頭結(jié)構(gòu)中一般將沉降縫和伸縮縫合二為一，成為變形縫，即一縫兩用。、位置：新、舊結(jié)構(gòu)銜接處；水深或結(jié)構(gòu)型式變化處；地基土質(zhì)變化較大處；基床厚度變化處；沉箱接縫處等。、縫寬：25mm，垂直通縫。、間距：在考慮上述因素外，一般1030m不等。、胸墻構(gòu)造胸墻的型式、現(xiàn)澆砼胸墻：結(jié)構(gòu)牢固，整體性好，是采用最多的 一種型式。、漿砌石胸墻：可節(jié)約模板，就地取材，但斷面不宜過(guò)小，并要注意砌筑質(zhì)量，保證有良好的整體性。、預(yù)制砼塊體胸墻：預(yù)制塊體之間應(yīng)采取良好的整體聯(lián)系措施。、頂寬：一般0

7、.8m，對(duì)于?？啃⌒蛢?nèi)河船舶的碼頭0.5m。、底寬：按抗滑、抗傾穩(wěn)定性計(jì)算確定。、底高程：原則上應(yīng)盡量放低，以增加胸墻的整體性和足夠的剛度，但對(duì)現(xiàn)澆或現(xiàn)砌的胸墻，底高程不得低于施工水位。施工水位：為了現(xiàn)澆若干節(jié)點(diǎn)（胸墻，樁帽等），低于該節(jié)點(diǎn)底面的水位在水位過(guò)程線上出現(xiàn)的時(shí)間為h，施工隊(duì)伍根據(jù)機(jī)具及組織能力，在該時(shí)段內(nèi)能保證完成該節(jié)點(diǎn)的現(xiàn)澆施工任務(wù)，則該水位即為施工水位。、胸墻頂?shù)念A(yù)留沉降量（不包括現(xiàn)澆胸墻前的沉降量）按砌筑胸墻后的沉降，即后期沉降預(yù)留。、碼頭端部的處理順岸式碼頭端部一般采用兩種處理方式：、在端部設(shè)置翼墻：端部可用來(lái)?？啃〈?，節(jié)省岸線長(zhǎng)度。適用于碼頭不再接長(zhǎng)的情況。在使用過(guò)程中，

8、易造成不均勻沉降，使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。當(dāng)翼墻長(zhǎng)度超過(guò)10m，應(yīng)設(shè)置變形縫。、在端部做順岸式斜坡臺(tái)階適用于碼頭有擴(kuò)建，接長(zhǎng)要求的情況，不會(huì)發(fā)生較大的不均勻沉降，但要求碼頭端部有富裕地形。、增強(qiáng)結(jié)構(gòu)耐久性的措施：適當(dāng)提高材料的強(qiáng)度標(biāo)號(hào)；適當(dāng)增大構(gòu)件厚度和鋼筋的砼保護(hù)層厚度；采用耐侵蝕性強(qiáng)，抗磨性高和抗凍性能好的新材料；采用花崗石或預(yù)制鋼筋砼板鑲面。三、 墻后回填、墻后回填的形式、拋石棱體加倒濾層：減少土壓力，防止水土流失。減壓后墻身端面減小，節(jié)省砼用量，經(jīng)濟(jì)效果顯著，故在實(shí)心方塊碼頭中多采用。、直接回填細(xì)粒土，只在墻身構(gòu)件間的拼裝縫處設(shè)倒濾設(shè)施，防止土料流失。多用于沉箱、護(hù)壁、空心塊體碼頭。、拋石棱體

9、構(gòu)造、斷面形式、三角形：以防止回填土流失為主，減壓效果較差，拋填料量最少。、梯形、鋸齒形：以減壓為主，兼防止回填土流失。鋸齒形與梯形相比在減壓效果相同的情況下，節(jié)約拋石量，但施工工序多，影響工期，質(zhì)量不易保證。因此，對(duì)鋸齒形一般不多于二級(jí)最多可采用三級(jí)。、構(gòu)造 棱體頂面應(yīng)高出預(yù)置安裝的墻身比不小于0.3米 、倒濾層構(gòu)造、位置：拋石棱體頂面，坡面，胸墻變形縫及卸荷板頂面及側(cè)面接縫處。 、形式、碎石倒濾層：可分層；不分層：采用級(jí)配較好的天然石料（或粒徑58mm的碎石）一次合成，厚度60cm。、土工織物倒濾層：直接設(shè)置在墻身接縫處的土工織物宜雙層布置，拋石棱體后可單層布置。土工織物的技術(shù)要求參見(jiàn)現(xiàn)行

10、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)水運(yùn)工程土工織物應(yīng)用技術(shù)規(guī)程。、回填土就地取材，取土方便，運(yùn)距近，易密實(shí)，有一定承載力，產(chǎn)生土壓力小。、重力式碼頭的一般計(jì)算一. 重力式碼頭的設(shè)計(jì)狀態(tài)重力式碼頭的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮三種設(shè)計(jì)狀況。、持久狀況：在結(jié)構(gòu)使用期按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)。、短暫狀況：施工期或使用期可能臨時(shí)承受某種特殊荷載時(shí)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)，必要時(shí)也需按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)。、偶然狀況：在使用期遭受偶然荷載時(shí)僅按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)。二、 重力式碼頭上的作用重力式碼頭上的作用按時(shí)間變異可分為以下三類：永久作用：自重（建筑物，固定機(jī)械設(shè)備），填土產(chǎn)生的土壓力?？勺冏饔茫旱孛媸褂煤奢d產(chǎn)生的土壓力，船舶荷載

11、，施工荷載，冰荷載，波浪力等。偶然作用：地震作用。、建筑物的自重：G=V（的選?。┎牧现囟龋核喜捎锰烊蝗葜?，水下采用浮容重。填料重度：無(wú)粘性土，以墻后地下水位為界，地下水位以上采用天然容重，以下采用浮容重。粘性土：根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)選用，（應(yīng)考慮飽和區(qū)）、剩余水壓力概念：墻后地下水位高于墻前計(jì)算低水位時(shí)產(chǎn)生的水壓力差值，一般按靜水壓力考慮。剩余水壓力應(yīng)根據(jù)碼頭排水的好壞和后方填料的透水性來(lái)確定。、墻后為拋石棱體或粗于中砂的填料，可不考慮剩余水壓力。、墻后為中砂或細(xì)于中砂的填料（包括粘性土）時(shí)：、潮汐港：剩余水頭取1/51/3的平均潮差；、河港：取決于排水措施和墻前、后地下水位情況。、門機(jī)和火車、門

12、機(jī)和火車分開(kāi)考慮門機(jī)：a 沿碼頭長(zhǎng)度方向?qū)⑤唹毫D(zhuǎn)化成線荷載， Pm=Pi/(2l1+2l0)b 將線荷載Pm分布到門機(jī)軌道基礎(chǔ)寬度上，并以局部均布荷載形式作用在碼頭面上?；疖嚕篴 查表的火車荷載的等代線荷載Pt 。b 將Pt分布到軌枕長(zhǎng)度上，以局部均布荷載形式作用在碼頭面上。、地面使用荷載a、計(jì)算Pm ， Pt 。b、將Pm ， Pt通過(guò)軌枕、道渣等沿碼頭橫向傳布，達(dá)到一定深度成均布荷載，并移至地面上。q=(Pm+Pt+Pt+Pm)/B，B=B0+b1+b0式中： B0 門機(jī)軌距，10.5m；b1 門機(jī)軌枕寬度1.25m； b2 火車軌枕寬度2.5m；b0 兩線火車軌道凈距2m。、門機(jī)和火車

13、一起考慮、地面使用荷載的布置地面使用荷載為可變荷載時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的計(jì)算項(xiàng)目，按最不利情況進(jìn)行布置，以堆貨為例。、垂直力最大，水平力最大用于驗(yàn)算基床、地基承載力及建筑物的沉降和整體滑動(dòng)穩(wěn)定性。、垂直力最小，水平力最大用于計(jì)算抗傾、抗滑穩(wěn)定性。、垂直力最大，水平力最?。河糜隍?yàn)算基底后踵的應(yīng)力。、船舶荷載、計(jì)算穩(wěn)定時(shí)，不考慮撞擊力、擠靠力。、系纜力：Ny對(duì)碼頭影響不大，不考慮。Nz數(shù)值較小，計(jì)算墻身穩(wěn)定性時(shí)不考慮，而在計(jì)算系船塊體和胸墻穩(wěn)定性時(shí)應(yīng)考慮。Nz按各分層沿碼頭長(zhǎng)度方向的分布長(zhǎng)度考慮。、對(duì)于階梯形方塊碼頭：沿墻以45向下擴(kuò)散，遇豎縫中止，然后再?gòu)目p底端向下繼續(xù)擴(kuò)散。、對(duì)于護(hù)壁碼頭：沿墻以45

14、向下擴(kuò)散，遇豎縫中止。、對(duì)于現(xiàn)澆砼和漿砌石碼頭、沉箱碼頭，在驗(yàn)算沿墻底穩(wěn)定是，以分段長(zhǎng)度作為船舶荷載的分布長(zhǎng)度。因?yàn)榇祟惔a頭在分段長(zhǎng)度內(nèi)為一整體。波浪力、波高1m時(shí)：不考慮波浪力。、波高1m時(shí)：即使要考慮，也只考慮墻前為波谷情況，即波吸力，墻后按靜水位考慮。、地震荷載見(jiàn)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范。、土壓力：（略）三、 重力式碼頭的一般計(jì)算、碼頭穩(wěn)定性驗(yàn)算（以岸壁式碼頭為例）、驗(yàn)算內(nèi)容包括沿墻底面、墻身各水平縫和基床底面的抗滑穩(wěn)定性組合一：不考慮波浪力作用，由可變作用產(chǎn)生的土壓力為主導(dǎo)可變作用時(shí)，抗滑穩(wěn)定性應(yīng)滿足下式：組合二：不考慮波浪力作用，沿胸墻底面的抗滑穩(wěn)定性，系纜力為主導(dǎo)可變作用組合四：考慮波浪力作用

15、，堆載土壓力為主導(dǎo)可變作用時(shí)：此為一種水位情況，若將水位作為一個(gè)組合條件，則可得十幾中組合情況。組合三：考慮波浪力作用，波浪力為主導(dǎo)可變作用時(shí)：注意：計(jì)算暗基床底面的抗滑穩(wěn)定性時(shí)，應(yīng)考慮基床垂直面上的被動(dòng)土壓力Ep，且G中應(yīng)包括EEDB的重量。但： Ep 取計(jì)算被動(dòng)土壓力的30%，當(dāng)暗基床較薄或土質(zhì)較軟時(shí)可以不考慮。f砂性土?xí)r，取f=tg；粘性土?xí)r，取等代內(nèi)摩擦角 f=tg=tg(+c/)組合一：不考慮波浪力作用，由可變作用產(chǎn)生的土壓力為主導(dǎo)可變作用時(shí)，抗傾穩(wěn)定性應(yīng)滿足下式：組合二：不考慮波浪力作用，對(duì)胸墻底面前趾的抗傾穩(wěn)定性，系纜力產(chǎn)生的傾覆力矩為主導(dǎo)可變作用時(shí)：、對(duì)墻底面和墻身各水平縫及齒

16、縫計(jì)算前趾的抗傾穩(wěn)定性。 組合三：考慮波浪力作用，波浪作用為主導(dǎo)可變作用時(shí)： 組合四：考慮波浪力作用，堆載土壓力為主導(dǎo)可變作用時(shí)：、基床承載力驗(yàn)算、基底應(yīng)力計(jì)算 按剛性墻計(jì)算，基底應(yīng)力呈直線分布，按偏心受壓公式計(jì)算，對(duì)矩形墻底： 式中：Vk作用在基床底面的豎向合力標(biāo)準(zhǔn)值(KN/m)；e合力偏心距；合力作用點(diǎn)至前趾的距離，=(MR-M0)/Vk。、承載力驗(yàn)算注意：由公式可知：當(dāng)B/3時(shí)，min0，此時(shí)應(yīng)將基底應(yīng)力進(jìn)行重分布。max3/2=Vk max=2Vk/3min=0過(guò)小，會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中，產(chǎn)生過(guò)大的不均勻沉降，甚至出現(xiàn)工程事故；規(guī)范：對(duì)非巖基，B/4，若B/3，eB/6，B1=B 、B/6，

17、B1=3兩種情況的基床底面最大，最小應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值和合力作用點(diǎn)偏心距可按下式計(jì)算： max=B1max/(B1+2d)+rd min=B1min/(B1+2d)+rd e=(B1+2d1)/6+(max min)/(max + min)地基承載力能否滿足要求，按港口工程地基規(guī)范驗(yàn)算。、地基沉降計(jì)算地基沉降包括：均勻沉降：不會(huì)引起建筑物的破壞，但過(guò)大回影響建筑物的正常使用。不均勻沉降：沿碼頭橫斷面方向，如何解決？沿碼頭長(zhǎng)度方向，破壞性較大，如何解決？碼頭長(zhǎng)度方向上的沉降量應(yīng)分段計(jì)算，具體見(jiàn)土力學(xué)，港口工程地基規(guī)范等。規(guī)范規(guī)定：方塊、護(hù)壁碼頭，沉降量應(yīng)1520cm；沉箱碼頭2025cm。、整體穩(wěn)定性驗(yàn)

18、算、碼頭結(jié)構(gòu)頂面及其后一定范圍的地面突然下沉，且下沉量超過(guò)計(jì)算地基沉降量。、在碼頭后方一定距離的地面出現(xiàn)裂縫和斷裂，且這個(gè)地點(diǎn)比墻后主動(dòng)破裂面的出坡點(diǎn)要遠(yuǎn)。、碼頭結(jié)構(gòu)后傾，底部突出碼頭線很多，但前沿線基本無(wú)多大變化或稍后移。、碼頭前面水底泥面有明顯的隆起。、重力式碼頭整體穩(wěn)定破壞的特征2、計(jì)算方法 、圓弧滑動(dòng)法： 式中：Msd，Mrk分別為作用于危險(xiǎn)滑弧面上的滑動(dòng)力矩設(shè)計(jì)值和抗滑力矩的標(biāo)準(zhǔn)值，具體見(jiàn)港口工程地基規(guī)范，rd為抗力分項(xiàng)系數(shù) 、當(dāng)?shù)鼗鶞\層有軟弱夾層和傾斜巖石情況，宜采用非圓弧滑動(dòng)面計(jì)算。見(jiàn)地基規(guī)范附錄G 、方塊碼頭 一、結(jié)構(gòu)型式、按斷面形式分1、階梯形：斷面和底寬較大，材料用量較多，

19、橫斷面方向整體性差，且地基應(yīng)力不均勻。2、衡重式：土壓力減小，重心靠后，基底應(yīng)力分布均勻，橫斷面方向整體性好，但結(jié)構(gòu)重心靠上，抗震性能差，且衡重式斷面在施工重存在后傾穩(wěn)定問(wèn)題。3、卸荷板式、按塊體型式分1、實(shí)心方塊：制作方便，耐久性好，施工維修簡(jiǎn)便，但砼或石料用量大，若起重設(shè)備能力足夠，地基承載力好，材料供應(yīng)充足，宜選用這種型式。2、空心方塊：有底空心：外形尺寸大，抗傾能力大（填料全部參加抗傾），基底應(yīng)力較小，但易斷裂。無(wú)底空心：抗傾能力小，基底的局部應(yīng)力集中，僅用于小碼頭。3、異型方塊：結(jié)構(gòu)輕型，材料較省，土壓力較?。涨粌?nèi)不完全填滿石料），造價(jià)低，但施工中穩(wěn)定性差，基底局部應(yīng)力集中，一般用

20、于小碼頭。 二、構(gòu)造、塊體形狀：實(shí)心塊體：直角六面體；空心塊體：工字，雙工字，多工字，日字，口字，T形，雙T形等。、塊體的尺寸：原則上越大越好，但應(yīng)考慮預(yù)制和起重設(shè)備的能力以及碼頭的分段長(zhǎng)度。1、實(shí)心方塊：、尺寸：長(zhǎng)邊/高度3，短邊/高度1，（且短邊0.8m）、錯(cuò)縫間距：橫斷面上錯(cuò)縫間距1/2塊體高度（或0.8m），縱向錯(cuò)縫間距1/3塊體高度（或0.5m）、尺寸：長(zhǎng)度/高度=式中：C為塊體順碼頭方向外壁厚度的總和，C=C1+C2，K為系數(shù)，可取0.9，B為塊體外形寬度。、厚度：砼立壁40cm，鋼筋砼立壁20cm，鋼筋砼底板25cm（有底情況） 2、空心方塊（多層時(shí)，宜采用通縫砌筑）3、卸荷板

21、卸荷板一般采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)，其型式有懸臂式、錨固式和簡(jiǎn)支式。懸臂式最為常用，其懸臂長(zhǎng)度和厚度應(yīng)通過(guò)后傾穩(wěn)定性和強(qiáng)度計(jì)算確定，一般懸臂長(zhǎng)1.53.0m，厚度0.81.2m。為防止后傾，懸臂不能太長(zhǎng)，應(yīng)滿足控制條件：懸臂長(zhǎng)/墻身頂寬0.5。懸臂長(zhǎng)度/厚度1.5，一般可采用素砼，此時(shí)厚度11.2m；懸臂長(zhǎng)度/厚度1.5，應(yīng)采用鋼筋砼，此時(shí)厚度0.81.0m。 三、斷面設(shè)計(jì) 1、盡量減小土壓力：俯斜墻背，卸荷板，設(shè)置拋石棱體。2、盡量使斷面重心后移，以增大穩(wěn)定，減小地基應(yīng)力，宜采用衡重式斷面，衡重式碼頭在施工過(guò)程重，若墻后未及時(shí)回填，存在向后傾覆的危險(xiǎn)，為了保證墻在施工重的穩(wěn)定性荷控制基底應(yīng)力分布，應(yīng)對(duì)

22、墻身合力到后趾的距離作限制：對(duì)非巖基：aB/3，對(duì)應(yīng)頂寬/底寬1.6對(duì)巖基：aB/4，對(duì)應(yīng)頂寬/底寬1.9。 3、在施工許可的情況下，盡量增大塊體尺寸，以減少層數(shù)和數(shù)量；4、卸荷板的位置應(yīng)適當(dāng)?shù)鸵恍?，一般卸荷板頂面以放在現(xiàn)澆胸墻的施工水位為宜。 四、計(jì)算 、卸荷板的后傾穩(wěn)定性荷承載力（強(qiáng)度）計(jì)算 1、后傾穩(wěn)定性計(jì)算以A點(diǎn)為支承點(diǎn)，按下式驗(yàn)算：式中：M0為A點(diǎn)右側(cè)的卸荷板以上的結(jié)構(gòu)自重荷其上的均載自重力產(chǎn)生的傾覆力矩；MG為A點(diǎn)左側(cè)的卸荷板以上的結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的穩(wěn)定力矩。 2、承載力驗(yàn)算卸荷板的懸臂必須有足夠的承載能力和抗裂能力，按懸臂板驗(yàn)算承載力和裂縫寬度。注意計(jì)算時(shí)應(yīng)將支撐點(diǎn)后移2030cm，

23、至A（考慮預(yù)制荷安裝誤差及下面塊體棱角的塑性變形荷損壞）。 (二)、無(wú)底空心方塊碼頭沿墻底的抗傾（抗滑）穩(wěn)定性驗(yàn) 算 1、抗傾：對(duì)無(wú)底空心方塊碼頭，由于空心塊體的填料與塊體壁之間的摩擦力存在，填料有一部分重量直接作用到基床上，而另一部分則是通過(guò)塊體壁傳到基床上（同儲(chǔ)倉(cāng)壓力）。因此，在計(jì)算抗傾穩(wěn)定性時(shí)，應(yīng)將前者扣除，即將填料起抗傾作用的豎向力標(biāo)準(zhǔn)值按下式扣除：GR=W0-ARZ，然后換算成單寬值。式中：GR為腔內(nèi)起抗傾作用的填料重力標(biāo)準(zhǔn)值；W0為腔內(nèi)填料自重力標(biāo)準(zhǔn)值；Z為直接作用在基床上的填料接觸應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值，按儲(chǔ)倉(cāng)壓力計(jì)算；AR為填料與基床直接接觸面積。 2、抗滑穩(wěn)定性仍按一般公式計(jì)算，但f應(yīng)取

24、綜合摩擦系數(shù)，可取0.65。 、沉箱碼頭 優(yōu)點(diǎn)：整體性好，抗震能力強(qiáng)，施工速度快，水下工作量少，造價(jià)低；缺點(diǎn)：鋼材用量大，耐久性不如方塊結(jié)構(gòu)，且需專門的預(yù)制下水設(shè)備；適用：當(dāng)?shù)赜谐料漕A(yù)制場(chǎng)或工程量較大，工期短的大型碼頭。 一、型式 、矩形沉箱 制作簡(jiǎn)單，浮游穩(wěn)定性好，施工經(jīng)驗(yàn)豐富，多用于岸壁式碼頭。1、對(duì)稱式：最常用；2、非對(duì)稱式：節(jié)省鋼筋砼，但制作麻煩，浮游穩(wěn)定性差。3、透空式：對(duì)無(wú)掩護(hù)的港口，消能效果較好。 、圓形沉箱 多用于墩式碼頭1、受力條件好，浮游時(shí)產(chǎn)生徑向水壓力，壁內(nèi)產(chǎn)生壓應(yīng)力，使用時(shí)產(chǎn)生徑向側(cè)壓力，壁內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)力。2、按構(gòu)造配筋，用鋼量少（填料側(cè)壓力按儲(chǔ)倉(cāng)壓力計(jì)算，數(shù)值不大，往往

25、不起控制作用）3、腔體內(nèi)不設(shè)隔板，砼用量減少，重量減小，且空間大，施工方便。4、環(huán)形箱壁對(duì)水流的阻力小。二、構(gòu)造 、外形尺寸 1、長(zhǎng)度或直徑：應(yīng)根據(jù)施工設(shè)備能力，施工要求的最小尺寸及碼頭變形縫間距確定。我國(guó)船廠生產(chǎn)的一般在10121214m，約600800t，國(guó)內(nèi)最大大2000t，世界上最大沉箱為我國(guó)為馬爾太設(shè)計(jì)并利用馬爾太船塢生產(chǎn)的沉箱，lbh=262621.5m，約6400t。 2、寬度：沉箱的底寬應(yīng)根據(jù)建筑物的穩(wěn)定性和地基承載力確定，同時(shí)也要滿足浮運(yùn)吃水，干舷高度和浮游穩(wěn)定性的要求，若不滿足，應(yīng)盡量從施工上采取措施，如用起重船或浮筒吊護(hù)，不得已才考慮增大寬度。3、高度：頂部高程宜適當(dāng)放低

26、，但不得低于現(xiàn)澆胸墻的施工水位，構(gòu)造上沉箱要伸入胸墻3050cm，以保證整體。 、壁厚、底厚 沉箱的外壁和底板的厚度應(yīng)由計(jì)算確定，但壁厚25cm，一般取3035cm，底板厚度壁厚，一般取3540cm。 、縱、橫隔墻 作用：增大沉箱剛度，減小立板、底板的計(jì)算跨度，從而減小內(nèi)力。隔墻間距：35m，隔墻頂應(yīng)比外壁低1020cm，便于封艙板或搭設(shè)工作平臺(tái)，隔墻上可以挖孔，以減小材料用量。 、填料 應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐牟牧希x用量大，便宜，易密實(shí)和易填充的填料，如：砂、塊石、卵石、開(kāi)山土等。 、接縫構(gòu)造 1、平接：當(dāng)墻后設(shè)置拋石棱體或全部采用塊石回填時(shí)。2、空腔對(duì)接：當(dāng)墻后不設(shè)拋石棱體而全部采用砂或開(kāi)山土回填時(shí)

27、，腔內(nèi)設(shè)置倒濾層，平均縫寬5cm。注意：沉箱接縫的底面防漏。、其它 1、每隔一箱格在前后壁設(shè)置一個(gè)灌水孔，不設(shè)灌水孔的箱格，應(yīng)在隔墻上設(shè)置通水孔。2、為了便于沉箱沉放時(shí)的定位，應(yīng)在箱頂?shù)乃膫€(gè)角上埋置拉環(huán)。 三、沉箱的計(jì)算 沉箱的計(jì)算包括沉箱的吃水、干舷高度，浮游穩(wěn)定性，構(gòu)件的承載力和裂縫寬度。、外壁的計(jì)算 1、作用：沉箱外壁計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮下列作用，其分項(xiàng)系數(shù)見(jiàn)表2-3-7、吊運(yùn)下水時(shí)可能承受的外力、沉箱用絞車控制在滑道上下水或塢內(nèi)漂浮時(shí)的水壓力，只考慮靜水壓力。、密封艙頂?shù)木匦纬料湓诨郎献杂闪锓艜r(shí)承受的水壓力，假定水面于箱頂齊平，靜水壓力+動(dòng)水壓力，PD=0.84V2.、沉箱浮運(yùn)時(shí)的水壓力和波

28、壓力波高1.0m，靜水壓力+波壓力（沉箱前無(wú)條件產(chǎn)生立波，計(jì)算時(shí)可按立波波壓力公式計(jì)算，但取浮運(yùn)時(shí)行進(jìn)波波高的一半計(jì)算)、沉箱沉放時(shí)的水壓力沉箱在基床上的沉放，一半采用向箱內(nèi)灌水并利用潮位降落的方法，在沉箱與基床頂面相接觸的瞬間，箱壁所受到的水壓力最大。、對(duì)箱格有抽水要求時(shí)的水壓力。、使用期的箱內(nèi)填料側(cè)壓力，波浪力和冰荷載。 2、箱壁計(jì)算圖式 、底板以上1.5l區(qū)段，按三邊固定一邊簡(jiǎn)支板計(jì)算。、1.5l以上區(qū)段，多于兩跨，按兩端固定的連續(xù)板；等于或少于兩跨，按框架或兩端固定的單跨板計(jì)算 、底板計(jì)算 1、作用：（分項(xiàng)系數(shù)見(jiàn)表2-3-7）、基床反力，底板自重力，箱格內(nèi)填料垂直壓力、浮托力（對(duì)無(wú)掩護(hù)

29、的海港應(yīng)考慮波浪的浮托力）2、計(jì)算圖式底板按四邊固定板計(jì)算，外趾按懸臂板計(jì)算。、隔墻計(jì)算 隔墻與外壁的連接按軸心受拉構(gòu)件計(jì)算，一般不進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，按構(gòu)造配筋。注意施工時(shí)，相鄰箱格應(yīng)同步回填，0，重心在定傾中心下方，重力產(chǎn)生穩(wěn)定力矩，穩(wěn)定平衡。m=-a=0，重心與定傾中心重合，隨遇平衡（臨界狀態(tài)）。m=-aB/3，基底應(yīng)力趨于均勻。無(wú)底護(hù)壁 二、構(gòu)造 、外形尺寸1、高度：由碼頭水深和胸墻的底標(biāo)高確定，且不低于胸墻的施工水位，護(hù)壁頂端宜嵌入胸墻10cm。2、寬度：由結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和地基承載能力確定但構(gòu)造上應(yīng)滿足：前趾長(zhǎng)1m；翹尾長(zhǎng)底寬/4；翹尾角度。3、長(zhǎng)度：預(yù)制安裝時(shí)，取決于起重能力，但H/3；干地現(xiàn)澆時(shí)，取變形縫間距。4、外形輪廓的要求 、各構(gòu)件的尺寸應(yīng)由計(jì)算確定，初步尺寸可按圖