一級(jí)建造師培訓(xùn)港口航道工程專業(yè)技術(shù)2共50張

1、港口航道工程勘測成果的應(yīng)用 掌握港口與航道工程地質(zhì)勘察，地質(zhì)鉆孔剖面圖 大中型工程的地質(zhì)勘察可分為可行性研究階段勘察、初步設(shè)計(jì)階段勘察、施工圖設(shè)計(jì)階段勘察三個(gè)階段。對于小型工程，工程地質(zhì)條件簡單或熟悉地區(qū)的工程，可簡化勘察階段。施工圖設(shè)計(jì)階段勘察應(yīng)能為地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、施工及不良地質(zhì)現(xiàn)象的防治措施提供工程地質(zhì)資料，應(yīng)詳細(xì)查明各個(gè)建筑物影響范圍內(nèi)的巖土層分布及其物理力學(xué)性質(zhì)和影響地基穩(wěn)定的不良地質(zhì)條件。 在港口與航道工程地質(zhì)勘察中應(yīng)滿足巖土工程勘察規(guī)范(GB 50021-2019)、港口工程地質(zhì)勘察規(guī)范（JTJ240-97)、疏浚巖土分類標(biāo)準(zhǔn)（JTJ/T320-96)等要求。在土壤和風(fēng)化巖上進(jìn)行勘探

2、通常使用鋼絲纜沖擊鉆探，而在較堅(jiān)硬的巖石構(gòu)造上則利用旋轉(zhuǎn)式巖心鉆探。如果工程在水中，應(yīng)在船上或在臨時(shí)搭建的平臺(tái)上進(jìn)行鉆探作業(yè)。二、工程勘察成果 勘察報(bào)告是勘察工作的最終成果。由文字和圖表構(gòu)成，應(yīng)滿足相應(yīng)設(shè)計(jì)階段的技術(shù)要求。港口工程地質(zhì)勘察規(guī)范(JTJ 240-97)附錄R勘察報(bào)告的格式和內(nèi)容規(guī)定 (一)序言 勘察工作的依據(jù)、目的和任務(wù)，工程概況和設(shè)計(jì)要求，勘察沿革等?？辈旌驮粶y試的設(shè)備和方法。土工試驗(yàn)采用的儀器設(shè)備、測試方法、試樣的質(zhì)量評價(jià)等。(二)地貌 港灣或河段地形特征，各地貌單元的成因類型、特征及分布。與工程有關(guān)的微地貌單元(如岸坡區(qū)、填土區(qū)、掩埋的古沖溝分布區(qū)等)的特征與分布。(三)

3、地層 巖土層的分布、產(chǎn)狀、性質(zhì)、地質(zhì)時(shí)代、成因類型、成層特征等。 (四)地質(zhì)構(gòu)造 場地的地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定性和與工程有關(guān)的地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象，其對工程影響的分析和防治措施的建議，地質(zhì)構(gòu)造對岸坡穩(wěn)定性影響的分析。(五)不良地質(zhì)現(xiàn)象 不良地質(zhì)現(xiàn)象的性質(zhì)、分布與發(fā)育程度、形成原因及防治措施與建議。(六)地下水 地下水類型、形成條件、水位特征、含水層的滲透系數(shù)(垂直和水平方向)地下水活動(dòng)對不良地質(zhì)現(xiàn)象的發(fā)育和基礎(chǔ)施工的影響。地下水水質(zhì)對建筑材料的侵蝕性。 (七)地震 按照地震規(guī)范劃分場地土和建筑場地類別，場地中對抗震有利、不利和危險(xiǎn)地段。根據(jù)地震烈度，判定飽和砂土和粉土在地震作用的液化趨勢。 (八)巖土物理力學(xué)性

4、質(zhì) 各巖土單元體的特性、狀態(tài)、均勻程度、密實(shí)程度和風(fēng)化程度等物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)值。 (九)巖上工程評價(jià) 對各巖土單元體的綜合評價(jià)及工程設(shè)計(jì)所需的巖土技術(shù)參數(shù)；對持力層的推薦和施工中應(yīng)注意的問題；天然岸坡穩(wěn)定性的評價(jià)；不良地質(zhì)現(xiàn)象的整治方案建議；地基處理方案的建議；工程活動(dòng)對地質(zhì)環(huán)境的作用和影響等。(十)附圖和附表 1勘察點(diǎn)平面位置圖 以地形圖為底圖，標(biāo)有各類勘察點(diǎn)、剖面線的位置和序號(hào)，勘探點(diǎn)坐標(biāo)、高程數(shù)據(jù)表。 2綜合工程地質(zhì)圖 以地形圖為底圖，根據(jù)地貌，構(gòu)造、地層時(shí)代、巖土性質(zhì)、不良地質(zhì)現(xiàn)象等所做的綜合工程地質(zhì)分區(qū)。列有綜合柱狀圖。 3. 工程地質(zhì)剖面圖 根據(jù)岸線方向、主要地貌單元、地層的

5、分布、地質(zhì)構(gòu)造線、建筑物輪廓線等確定的剖面位置，繪制縱橫工程地質(zhì)剖面圖。圖上畫有該剖面的巖上單元體的分布、地下水位、地質(zhì)構(gòu)造、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)擊數(shù)、靜力觸探曲線等。 4. 鉆孔柱狀圖 反映鉆孔深度內(nèi)巖土層厚度、分布、性質(zhì)、取樣和測試的位置、實(shí)測標(biāo)準(zhǔn)貫人擊數(shù)、地下水位，有關(guān)的物理力學(xué)指標(biāo)（如天然含水量、孔隙比、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度等）隨鉆孔深度的變化曲線。 5. 原位測試圖表 反映標(biāo)準(zhǔn)貫入、靜力觸探等原位測試成果的圖表。 6. 土工試驗(yàn)圖表 土工試驗(yàn)成果表、固結(jié)試驗(yàn)數(shù)據(jù)表、顆粒級(jí)配曲線等。 7. 各巖土單元體的物理、力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表。 8. 對于特殊地質(zhì)條件或?yàn)闈M足特殊需要而繪制的專門圖件。 港口工程樁基規(guī)

6、范（JTJ254-98）附錄A樁基工程勘察要點(diǎn)第A.0.3條：各層土的物理力學(xué)性能指標(biāo)試驗(yàn)宜包括含水量、重力密度、孔隙比、流限、塑限、靈敏度、顆粒成分、密實(shí)度、壓縮系數(shù)、壓縮模量、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度、黏聚力、內(nèi)摩擦角、標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)和現(xiàn)場十字板剪切強(qiáng)度等。有條件時(shí)宜進(jìn)行靜力觸探試驗(yàn)。三、港口工程地質(zhì)勘察成果的應(yīng)用 含水量W（%）土中水重/土顆粒重。用于確定淤泥性土的分類。 孔隙比孔隙體積土粒體積。用于確定淤泥性土的分類和確定單樁極限承載力。 孔隙率（%）土中孔隙體積/土體總體積。 液限由流動(dòng)狀態(tài)變成可塑的界限含水量。用于計(jì)算塑性指數(shù)和液性指數(shù)。 塑限土從可塑狀態(tài)轉(zhuǎn)為半固體狀態(tài)的界限含水量。用于計(jì)算塑

7、性指數(shù)和液性指數(shù)。 塑性指數(shù)土顆粒保持結(jié)合水的數(shù)量，說明可塑的大小。用于確定黏性土的名稱，和確定單樁極限承載力。 液性指數(shù)說明土的軟硬程度。用于確定黏性土的狀態(tài)，和確定單樁極限承載力。 黏聚力用于土坡和地基穩(wěn)定驗(yàn)算。 內(nèi)摩擦角用于土坡和地基穩(wěn)定驗(yàn)算。 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)擊數(shù)N值系指質(zhì)量為63.5的錘，從76的高度自由落下，將標(biāo)準(zhǔn)貫入器擊入土中30時(shí)的錘擊數(shù)?？筛鶕?jù)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)擊數(shù)，結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定砂土的密實(shí)度、砂土的內(nèi)摩擦角和一般黏性土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度，評價(jià)地基強(qiáng)度、土層液化可能性、單樁極限承載力、沉樁可能性和地基加固效果等。十字板剪切試驗(yàn)系指用十字板剪切儀在原位直接測定飽和軟黏土的不排

8、水抗剪強(qiáng)度和靈敏度的試驗(yàn)。十字板剪切強(qiáng)度值，可用于地基土的穩(wěn)定分析、檢驗(yàn)軟基加固效果、測定軟弱地基破壞后滑動(dòng)面位置和殘余強(qiáng)度值以及地基上的靈敏度。靜力觸探試驗(yàn)靜力觸探試驗(yàn)適用于黏性土、粉土和砂土?？筛鶕?jù)靜力觸探資料結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)和鉆孔資料劃分土層，確定土的承載力、壓縮模量、單樁承載力，判斷沉樁的可能性、飽和粉土和砂土的液化趨勢。港口工程地質(zhì)勘察成果的應(yīng)用見表1E411021-1表1E411021-6所示。四、航道疏浚工程地質(zhì)勘察成果的應(yīng)用在航道工程設(shè)計(jì)與施工進(jìn)行之前，必須充分調(diào)查現(xiàn)場的地質(zhì)條件、對巖土進(jìn)行分析試驗(yàn)，并對其疏浚吹填特性做出評價(jià)。對工程量較小，已進(jìn)行疏浚，有一定經(jīng)驗(yàn)且地質(zhì)條件簡單的地

9、區(qū)，可簡化勘察工作。在勘察工作中要求查明疏浚區(qū)、吹填區(qū)內(nèi)巖土的類型、巖土的工程特性及具體公布的詳細(xì)資料。（一）勘察要求 1、勘探線、點(diǎn)的布置要求勘探點(diǎn)（包括鉆孔、探坑、探井）的布置，就根據(jù)不同勘探階段的要求和疏浚區(qū)的地形、地貌和巖土層的復(fù)雜程度確定?？碧骄€、勘探點(diǎn)應(yīng)布設(shè)在最新的水深地形圖上，其間距可按表1E411021-7確定。2、鉆孔分類與要求（1）鉆孔可分為技術(shù)孔、鑒別孔兩類，技術(shù)孔分控制性鉆孔和一般性鉆孔。（2）疏浚區(qū)的鉆孔深度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)浚挖深度以下3m，鉆孔定位精度應(yīng)大于圖上2，吹填區(qū)內(nèi)的鉆孔深度，應(yīng)根據(jù)吹填厚度、現(xiàn)場地址狀況、巖土特性、圍堰的作用和結(jié)構(gòu)等因素確定。（3）鉆取原狀土樣鉆

10、孔直徑為75100，每個(gè)土樣應(yīng)附有土樣標(biāo)識(shí)。 （二）巖土分類與判別指標(biāo)疏浚巖土可分為巖石和土類兩大類，共15級(jí)，如表1E4110218所示，其主要特性述說如下。 1、巖石類疏浚巖石主要根據(jù)堅(jiān)固性分為硬巖石和軟質(zhì)巖石。此外，可按風(fēng)化程度分為新鮮、微風(fēng)化、中等風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化，按成因分為巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖，按軟化系數(shù)分為軟化巖石和不軟化巖石。疏浚巖石的工程特性指標(biāo)應(yīng)以巖塊的單軸抗壓強(qiáng)度為判別指標(biāo)。 2、土類 土類可分為有機(jī)質(zhì)土及泥漿、淤泥土類、黏性土類、砂土類、礦石土類，如表1E4110218所示。（1）有機(jī)質(zhì)土及泥漿應(yīng)以天然重力密度為判別指標(biāo)。（2）淤泥土類中的浮泥、流泥按其存在狀態(tài)合并為“流態(tài)

11、”級(jí)別，其工程特性應(yīng)以天然重力密度為判別指標(biāo)。淤泥列為“很軟”級(jí)別，其工程特性應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)和天然重力密度為判別指標(biāo)。（3）黏性土類的工程特性（含淤泥質(zhì)土、粉土類工程特性）應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)和天然重力密度為判別指標(biāo)。（4）砂土類（含砂質(zhì)粉土）工程特性應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)和天然重力密度為判別指標(biāo)。碎石土類宜以重型動(dòng)力觸探擊數(shù) （或必要時(shí)用 ）及密實(shí)判數(shù)DG為判別指標(biāo)。（三）工程勘察成果在疏浚工程上的應(yīng)用疏浚工程作為一個(gè)專門行業(yè)，有它自己的特點(diǎn)，從疏浚工程的設(shè)計(jì)與施工開始就對如何選擇疏浚設(shè)備、如何提高施工效率等諸方面作深入考慮，尤其是疏浚區(qū)的地質(zhì)勘察，往往是疏浚工程的關(guān)鍵，這是由于疏浚設(shè)備對土質(zhì)的高度

12、敏感所決定的。過去，由于地質(zhì)資料不足和不準(zhǔn)確，往往造成施工困難和爭議。因此，從工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)開始，對于地質(zhì)比較復(fù)雜的工程應(yīng)予以高度重視。由于土質(zhì)特性對疏浚設(shè)備挖掘和輸送性能影響很大，因此，工程地質(zhì)勘察成果在疏浚工程中將是選擇挖泥船船型的重要依據(jù)。挖泥船對各種疏浚工程的可挖性見表1E4110219.【案例1E411021】1、背景某航道整治疏浚工程，業(yè)主提供的工程地質(zhì)剖面圖如圖1E411021所示。2、問題（1）指出該地質(zhì)剖面圖中海底天然泥面標(biāo)高的最大高差是多少？（2）指出119號(hào)鉆孔與120號(hào)鉆孔間的鉆孔間距是多少？（3）從天然泥面算起，圖中最深的鉆孔深是多少？最淺的鉆孔孔深是多少？（4）指出

13、圖中淤泥層厚的范圍是多少？ 3、分析與答案（1）該地質(zhì)剖面圖中海底天然泥面標(biāo)高的最大高差為： 10.20（10.50）0.30m。（2）119號(hào)鉆孔與120號(hào)鉆孔間的鉆孔間距是： K9+626（K9+545）81m。（3）從天然泥面算起，圖中最深的鉆孔孔深是60.45m。 從天然泥面算起，圖中最淺的鉆孔孔深是60.05m。（4）該圖中淤泥層厚的范圍是2.05.50m。 掌握港口與航道工程地形圖、水深圖一、地形圖 地形指的是山脈、丘陵、盆地、平原等地面的起伏形狀。地面上還有河流、森林及道路、橋梁、房屋等各種建筑物，統(tǒng)稱為地物。利用經(jīng)緯儀等各種測量儀器將地球表面各點(diǎn)的位置、高度以及各種地物的位置和

14、形狀測出，并按一定比例尺和規(guī)定的符號(hào)，繪在圖紙上，形成地形圖。地形圖在國民經(jīng)濟(jì)中是各種規(guī)劃與設(shè)計(jì)的依據(jù)。地形圖的比例尺，又稱縮尺，是圖上直線長度與地面上相應(yīng)直線水平投影長度之比。如1：500即是說地面上直線水平投影長度500m相當(dāng)于圖上1 m.般說，比例尺越大，反映測區(qū)的地形越詳細(xì)、精確。地形圖測圖比例尺應(yīng)根據(jù)測量類別、測區(qū)范圍、任務(wù)來源和經(jīng)濟(jì)合理性按表1E411022選用。 海中的水位有漲有落，但多年的水位觀測值的算術(shù)平均值卻是（接近）一個(gè)常數(shù)，高度變化不大，可將其看作地面點(diǎn)高度的起算面。從1957年起，我國采用青島驗(yàn)潮站所測的黃海平均平面作為全國地面高程的起算面。某地面點(diǎn)到該平均海平面的豎

15、直距離稱為該地面點(diǎn)的高程（對于高山也稱為海拔高度）。地面上點(diǎn)的高程在地形圖上用等高線表示。等高線即地面上高程相等的地點(diǎn)所連成的平滑曲線，它是一系列的閉合曲線，能表示出地面高低起伏的形態(tài)。兩相鄰等高線間的高程差稱為等高線的間隔，簡稱等高距。等高線的密度越大，表示地面坡度越大。 二、水深圖 在大地測量中，對于平均水面即基準(zhǔn)面以下的地面點(diǎn)，其高程則用從平均海平面向下量的負(fù)高程表示，如水面下某點(diǎn)距平均海平面的豎直距離為12m，則標(biāo)為12m，則標(biāo)為-12m。水下地形用連接相同水深點(diǎn)的等深線表示，形成水下地形圖。 港口與航道工程及航運(yùn)上常用的水深圖（海圖或航道圖），其計(jì)量水深用比平均海平面低的較低水位或最

16、低水位作為水深的起算面，稱為理論深度基準(zhǔn)面。這是因?yàn)橐荒陜?nèi)約有一半左右的時(shí)間海水位低于平均水位，為了保證船舶航行的安全，使圖上標(biāo)注的水深有較大的保證率。我國海港采用的理論深度基準(zhǔn)面，即各港口或海域理論上可能達(dá)到的最低潮位。理論深度基準(zhǔn)面是通過潮汐的調(diào)和分析和保證率計(jì)算，然后通過與實(shí)際觀測資料對照調(diào)整后，由國家頒布。內(nèi)河港口則采用某一保證率的低水位作為深度基準(zhǔn)面。 對于理論深度基準(zhǔn)面以上，隨天文、氣象變化的那部分水深，則用潮汐表進(jìn)行預(yù)報(bào)。所以，某一水域某時(shí)刻的實(shí)際水深由兩部分組成：一部分是基準(zhǔn)面以下的有保證的水深，即海圖中所標(biāo)注的水深，需再加上另一部分基準(zhǔn)面以上的受天文、氣象影響的那部分水深，即

17、潮汐表中給出的潮高（或潮升）值。下圖是地形、水深和基準(zhǔn)面關(guān)系的示意圖（見圖1E411022-1、圖1E411022-2）。 三、地形圖、水深圖的應(yīng)用 有了地形圖、水深圖，就可以進(jìn)行工程的規(guī)劃布置、設(shè)計(jì)和計(jì)算。在應(yīng)用這些圖時(shí)，應(yīng)注意到，由于歷史上的各種原因，不同時(shí)期不同地區(qū)或水域的測圖（地形圖、水深圖、海圖或航道圖），它們所使用的基準(zhǔn)面可能不同，故應(yīng)對其高程差進(jìn)行換算。在工程設(shè)計(jì)圖紙中，一般都注明該工程所使用的基準(zhǔn)面，該基準(zhǔn)面與工程所在地區(qū)其他常用或習(xí)慣使用的基準(zhǔn)面之間的關(guān)系?！景咐?E411022】 1.背景 某海域理論深度基準(zhǔn)面在黃海平均平面以下1.29m，以黃海平均海平面作為基準(zhǔn)的大地測量

18、，測得該區(qū)域某淺點(diǎn)處海底高程為-6.00m，從當(dāng)?shù)爻毕聿榈媚硶r(shí)刻潮高為2.12m，該時(shí)刻某公司拖運(yùn)沉箱恰好通過該淺點(diǎn)處，沉箱吃水5.5m，托運(yùn)的富裕水深取0.5m。 2.問題 （1）港口工程通航水深計(jì)算的基準(zhǔn)面應(yīng)怎樣選?。?（2）當(dāng)?shù)爻毕聿榈媚硶r(shí)刻潮高的起算面是何基準(zhǔn)面？ （3）在背景所述時(shí)刻該海域淺點(diǎn)區(qū)的實(shí)際水深為多少？ （4）某公司在背景所述時(shí)刻是否可拖運(yùn)沉箱通過該淺點(diǎn)區(qū)？ 3.分析與答案 （1）港口工程通航水深計(jì)算的基準(zhǔn)面應(yīng)取該海域的理論深度基準(zhǔn)面。 （2）當(dāng)?shù)爻毕聿榈媚硶r(shí)刻潮高的起算面是當(dāng)?shù)氐睦碚撋疃然鶞?zhǔn)面。 （3）以該海域的理論深度基準(zhǔn)面為起算面計(jì)算的水深為： -6.001.2

19、9m=-4.71m，該時(shí)刻的潮高為2.12m。 則在背景所述時(shí)刻該海域淺點(diǎn)區(qū)的實(shí)際水深為4.71m2.21m=6.83m。 （4）沉箱通過該淺點(diǎn)區(qū)需要的最小水深為：5.50.5=6.0m6.83m（實(shí)際水深） 所以該公司在背景所述時(shí)刻拖運(yùn)沉箱通過該淺點(diǎn)區(qū)是可行的。1E411030 港口水域的組成及其功能 廣義上講，港口水域是指在港界范圍內(nèi)所包含的全部水域面積，在此范圍內(nèi)所有船舶的航行、系泊和作業(yè)，都要遵守港口管理和監(jiān)督部門的規(guī)章病聽從其指揮。港口水域是經(jīng)中央和地方主管部門劃定的法定區(qū)域，它既要保證船舶航行作業(yè)的需要，又要保障港口合理的發(fā)展。1E411031 掌握港外水域的組成及其功能港外水域是

20、指港界至港口口門區(qū)域范圍內(nèi)的水域，但往往也包括港界外的引航和檢疫錨地。對于有天然掩護(hù)的港口，可以港池喇叭口為界劃分港內(nèi)、外水域。對于河口港可以河口為界來劃分水域范圍。港外水域通常包括進(jìn)出港航道和港外錨地兩個(gè)重要組成部分，有時(shí)也布設(shè)一些專用碼頭或水深較大的泊位。 一、進(jìn)出港航道 進(jìn)出港航道是供船舶進(jìn)出港的通道。航道的布置應(yīng)便于船舶進(jìn)出港航行、便于維護(hù)保持一定的水深、視覺導(dǎo)標(biāo)通視條件良好，同時(shí)還要考慮到港口發(fā)展和航道拓寬、加深以及延長的可能性。二、港外錨地 錨地是在水域中的指定區(qū)域?qū)９┐巴２椿蜻M(jìn)行水上裝卸作業(yè)、避風(fēng)防臺(tái)的場所。港外水域錨地的功能是： 1.引航：到港船舶在此停泊，等候引航員在此登船

21、，執(zhí)行引航任務(wù)。 2.檢疫：供外輪抵港后進(jìn)行衛(wèi)生檢疫，海關(guān)簽證也多在此進(jìn)行。 3.停泊：到港船船舶在此等候泊位或候潮等待進(jìn)港。 4.避風(fēng)：風(fēng)浪天船舶不能在碼頭前停靠而出港系泊避風(fēng)，同時(shí)也為過往船舶躲避風(fēng)浪所用。 5.其他的專業(yè)用途：有些港口根據(jù)作用需要，專門設(shè)置專用錨地，供油輪、危險(xiǎn)品船、熏蒸船停泊。 上述不同功能的錨地應(yīng)依港口的不同情況可以組合集中設(shè)置，也可按船舶噸級(jí)、不同的掩護(hù)要求和功能分別設(shè)置。港外錨地多采用單錨系泊的形式，從而適應(yīng)風(fēng)、浪和流的變化，并提高系泊船舶自主作業(yè)的機(jī)動(dòng)性，為此，占用的水域面積較大。掌握港內(nèi)水域的組成及其功能 各港口由于規(guī)模、水深、掩護(hù)和陸域條件的不同，港內(nèi)水域的布置形式也是多種多樣的。海港港內(nèi)水域按其功能可以劃分為船舶制動(dòng)水域、船舶回轉(zhuǎn)水域、泊位前停泊和碼頭前船舶靠、離岸的操作水域、港池與航道的連接水域以及港內(nèi)裝卸錨地等。 一、船舶制動(dòng)水域 船舶進(jìn)港時(shí)為克服橫向風(fēng)、流的影響，必須保持一定的航速以維持舵效。當(dāng)船舶以一