一级建造师《港口与航道工程管理与实务》ppt课件专业工程技术.ppt

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1、港口与航道工程管理与实务,三 航 培 训 中 心 卢曹康,04年全国各专业一级建造师考核与统考通率,一、考试内容和试题类型,一级建造师执业资格考试分综合考试和专业考试。综合考试包括建设工程经济、建设工程项目管理、建设工程法规及相关知识三个科目。专业考试为专业工程管理与实务一个科目，该科目分为14个专业，港口与航道工程管理与实务是其中之一。,专业科目试题的题型分为单项选择题、多项选择题和综合（案例）分析题。考试时间为4小时，以纸笔作答方式进行。每道单项选择题有4个备选项，只有1 个最符合题意。每道多选择题有5个备选项，有2 个或2个以上符合题意，至少有1 个错项。错选，本题不得分；少选，所选的每

2、个选项得0.5分。综合（案例）分析题，根据背景材料，按要求作答。,专业科目考分分配,据建造师网的消息，专业科目考试总分为160分，具体分配如下：单项选择题20道，每题1分，计20分；多项选择题10道，每题2分，计20分；综合（案例）分析题5道，计120分。,专业工程管理与实务(港口与航道工程专业)计有3章6节50目149条。掌握109条，占73.15%；熟悉27条，占18.12%；了解13条，占8.73%。重点在1E420000港口与航道工程项目管理与实务。,专业工程管理与实务(港口与航道工程专业)科目考试大纲,1E400000 港口与航道工程管理与实务1E410000 港口与航道工程专业技术

3、1E411000 专业基础技术,1E411010 掌握港航工程水文、气象的基本知识1E411020 掌握港航工程勘察成果的应用1E411030 掌握港航工程常用水泥的品种、强度等级与适用范围1E411040 掌握港航工程常用钢材的品种、物理力学性能及其应用范围1E411050 掌握港航工程混凝土的特点及其配制的基本要求1E411060 掌握港航工程大体积混凝土防裂的基本知识1E411070 掌握防治管涌和流沙的基本方法,1E411080 熟悉提高港航工程混凝土耐久性的主要措施,1E411090 熟悉港航工程预应力钢筋混凝土的基本知识,1E411100 熟悉港航工程常用的软土地基加固基本方法,1

4、E411110 熟悉港航工程施工测量控制和沉降、位移观测方法,1E411120 熟悉港航工程常用土工织物的主要性能及其应用,1E411130 了解港航工程钢结构防腐的主要方法及效果,1E411140 了解GPS测量定位基本知识及其在港航工程中的应用,1E411010 掌握港口与航道工程水文、气象的 基本知识,1E411011波浪波浪：波浪是在外力作用下，具有自由面的液体质点偏离其平衡位置的有规律的振动。波浪要素： 反映波浪外形的几何特征和特征的量。 特征量：波高H、波长L、波陡、波浪周期T、 波速C及波向。,(2) 不规则波与规则波,不规则波：从时间或空间上看，各个波浪要 都不相同，它是一种不

5、规则的随机现象。规则波：将不规则的波浪系列用一个理想的波波浪要素相同的波浪系列来代替，这种理想的波波浪称为规则波。(3) 波浪玫瑰图 表示某地各个不同方向各级波浪出现频率的图。波浪玫瑰图的绘制：将波高或周期分级：一般波高可每间隔0.5m为一级，周期每间隔1s为一级。,波浪玫瑰图,0,1.0,2.0,m,0,5,10,15,20,（）,计算频率：,从月报表中统计各向各级波浪出现的次数，并除以统计期间的观测总次数。表示方法：用极坐标的径向长度表示频率，垂直于径向的横向长度表示波高大小，所在方位表示波浪方向。(4)常用波高统计特征值 1) 平均波高：2) 最大波高：Hmax3) 1/10大波波高：H

6、1/10 ，(对应周期的平均值为1/10大波周期,记为：T1/10)4) 有效波高：H1/3或 Hs ，(其对应周期的平均值为有效周期波周期),1E411012 潮汐： 潮汐类型、潮位基准面、设计潮位,潮汐：地球上的海水，受月球和太阳作用所产生的一种规律性升、降运动。(1) 潮汐类型：(三类) 1) 半日潮：概念与特征 2) 日 潮：概念与特征 3) 混合潮：分为不正规半日潮混合潮与不正规日潮混合潮两种类型。(注意两种类型之间的区别)(2) 潮位(高)基准面陆地海拔高度的起算面： 以黄海(青岛验潮站)平均海平面作为我国陆地海拔的起算面。,海图深度基准面：,是计算海图水深的起算面，也是潮汐表的潮

7、高起算面，通常称为潮高基准面。 我国规定以“理论最低潮位”为海图深度基准面，亦为潮位基准面。(3) 设计潮位 1) 海港工程的设计潮位应包括： 设计高水位、设计低水位、极端高水位、极端低水位。 2) 海岸港和潮汐作用明显的河口港： 设计高水位应采用高潮累积频率10%的潮位，简称高潮10%； 设计低水位应采用低潮累积频率90%的潮位，简称低潮90%。,3) 对于海岸港和潮汐作用明显的河口港,如已有历时累积频率统计资料，其设计高水位和设计低水位也可分别采用历时累积频率1%和98%的潮位。4) 对于汛期潮汐作用不明显的河口港 设计高水位和设计低水位应分别采用多年的历时1%和98%的潮位。5) 海港工

8、程的极端水位 极端高水位：应采用重现期为50年的年极值高水位。 极端低水位：应采用重现期为50年的极值低水位。,1E411013 海流：近岸海流的特征,(1) 近岸海流及其分类海流：海流是流向和流速相对稳定的大股海水在水平方向的运动，它是海水的运动形式之一。近岸海流(三种)：潮流、河口水流、沿岸流和裂流。(2) 近岸海流的特征一般以潮流和风海流为主；河口区的水流一般以潮流和迳流为主；,(3)感潮河段内的水流特性,在潮流界和潮区界之间，仅有水位升降的现象，而不存在指向上游的涨潮流。在潮流界以下，涨落潮流呈往复形式，因有迳流加入，落潮流量大于涨潮流量。涨潮历时小于落潮历时，涨潮历时愈向上游愈短。

9、潮流界：潮流所能达到上游最远处称为“潮流界”。 潮区界：在潮流界以上河段内的水流流向虽总是顺流而下的，由于受到潮流顶托作用，水位还有周期性升降变化，这种水位变化越向上游越不显著，到完全不受潮流影响处称为“潮区界”。,1E411014 泥沙： 海岸带泥沙运动的一般规律,海岸带分类 海岸带分为沙质海岸带和淤泥质海岸带. 1) 沙质海岸：一般指泥沙颗粒的中值粒径大于0.1mm,颗粒间无粘结力；.。 2) 淤泥质海岸：一般指泥沙颗粒的中值粒径小于0.03mm,其中的淤泥颗粒之间有粘结力，在海水中呈絮凝状态；滩面宽广，坡度平坦，一般为1/25001/500.(2) 海岸带的泥沙来源：河流来沙、邻近岸滩来

10、沙、当地崖岸侵蚀来沙和海底来沙。,海岸带泥沙运动的一般规律：(理解应用),1) 沙质海岸的泥沙运移形态有推移和悬移两种。 2) 淤泥质海岸的泥沙运移形态以悬移为主，对较细颗粒的海岸底部可能有浮泥运动，对较粗颗粒的海岸底部有推移质运动； 3) 海岸带泥沙运动方式可分为与海岸线垂直的横向运动和与海岸线平行的纵向运动。,(4) 波浪和海流对泥沙的作用,1) 波浪的作用： 在沙质海岸，波浪是造成泥沙运动的主要动力。 在淤泥质海岸，波浪主要起掀沙作用，掀起的泥沙除随潮输移外，风后波浪削弱又常形成浮泥。 (理解应用) 2) 海流的作用 (理解应用)在淤泥质海岸，潮流是输沙的主要动力，(5) 河口外海岸的淤

11、积，(6) 在河口区,1E411015 内河水文： 特征水位、泥沙运动的一般规律,(1) 特征水位 1) 最高水位 (月、年、历年最高水位) 2) 最低水位 (月、年、历年最高水位) 3) 平均水位 (月、年、历年最高水位) 4) 平均最高水位 (每年最高水位的算术平直) 5) 平均最低水位 (每年最低水位的算术平直) 6) 正常水位 (多年水位平均值) 7) 中水位 (水位累积曲线历时曲线上相当于历时50%的水位),(2) 泥沙运动的一般规律,泥沙在水中的运动运动状态分为三大类： 悬移质运动、推移质运动、河床(跃移)质运动；1E411016 气象： 风级、风速对照表、风玫瑰图风的基本资料风的

12、特征是用风速和风向两个量值来表示。风速 ： m/s风向：即风之来向，一般用16个方位来表示。风级：风速对照表风速用蒲福风级来表示。蒲福风级按风速大小不同将风分为12级,(3) 风玫瑰图,风玫瑰图是指用来表达风的时间段、 风向、风速和频率四个量的变化情况图。 风玫瑰图一般按16个方位绘制风玫瑰图 ： 1) 风向频率玫瑰图：用百分数表示风 在各个方向上的出现频率，并以一定比 例在极坐标上绘制而成。图中某一方向 的线段长度与图例中单位长度的比值即 为该方向风的频率值。,最大风速玫瑰图：,多年来的最大风速以一定比例绘于极坐标上而成。某一方向的线段长度与图例中单位长度的比值即为该方向风的最大风速。大于某

13、一级的风频率玫瑰图：将各向大于和等于某级以上次数相加，并以全部观测数除之得，图中某一方向的线段中阴影部分长度的比值即为该方向大等于某级风的频率。,1E411020 ： 掌握港口与航道工程勘察成果的应用,1E411021: 港口与航道工程地质勘察、地质钻孔剖面图概述 (关键词)认真调查研究，精心勘察，具体分析和评价场地的工程地质条件，满足工程需要的勘察成果，。工程地质勘察可分为三个阶段：可行性研究阶段勘察、初步设计阶段勘察、施工阶段勘察。施工图设计阶段的勘察要求：为地基基础设计、施工及不良地质现象提供工程地质资料，,(2) 工程勘察成果,勘察报告由文字和图表构成，应满足相应设计阶段的技术要求。

14、勘察报告的格式和内容：序言、地貌、地层、地质构造、不良地质现象、地下水、地震、岩土物理力学性质、岩土工程评价、附图和附表。 1) 序言：依据、目的和任务、工程概况和设计要求、勘察沿革等。 2) 地貌： 特征分布等。 3) 地层：岩土层的分布、产状、性质、地质时代、成因类型、成层特征等。 4) 地质构造 ：，对工程影响分析和防治措施的建议，地质构造对岸坡稳定性的分析。,5) 不良地质现象：,性质、分布与发育程度、形成原因及防治措施与建议。6) 地下水：地下水的类型、形成条件、水位特征、含水层的渗透系数。地下水活动对不良地质现象的发育和基础施工的影响。7) 地震：根据地震烈度，判定饱和砂土和粉砂土

15、 在地震作用下的液化趋势。8) 岩土物理力学性质：各单元体的特性、状态、均匀程度、密实度和风化程度等，物理力学性能指标的统计值。,9) 岸土工程评价：,对各岩土单元体的综合评价及工程设计所需的岩土技术参数；对持力层的推荐和施工中应注意的问题；天然岸坡稳定的评价；不良地质现象的整治方案建议；地基处理方案的的建议；工程活动对地质环境的作用和影响等。10) 附图和附表中包括：勘察点平面位置图；综 合工程地质图；工程地质剖面图；钻孔柱状图；原位测试图表；土 工试验图表；各岩土单元的物理、力学指标统计表；对于特殊地质条件或为满足特殊需要而绘制的专门图件。 注意各项内容的概念。港口工程桩基规范(JTJ25

16、4-98)各土层的物理力学性能指标试验宜包括的试验内容？,(3)港口工程地质勘察成果的应用 1) 含水量： 9) 内摩察角： 2) 孔隙比： 10) 标准贯入度试验： 3) 孔隙率： 11) 十字板剪切试验： 4) 液限： 12) 静力触探试验： 5) 塑限： 6) 塑性指数： 7) 液性指数： 8) 黏聚力： 注意以上各项指标的概念。,(4) 航道疏浚工程地质勘察成果的应用在航道疏浚勘察工作中要求查明疏浚区吹填区内岩土的类型、岩土的工程特性及具体分布的详细资料。1) 勘察要求 (1) 勘探线、点的布置要求 勘探点的布置，应根据不同勘探阶段的要求和疏浚区的地形、地貌和岩土地层的复杂程度确定。

17、阅表1E411021-7中的沿海区的间距规定。,(2) 钻孔分类与要求,钻孔分为技术孔、鉴别孔两类，技术孔又分为控制性钻孔和一般性钻孔。疏浚区的钻孔深度应达到浚挖深度以下3m,岩土分类与判别指标 疏浚岩土可分为岩石类和土类两大类，共13级岩石类：疏浚岩石根据坚固性分为硬质岩石和软质岩石。疏浚岩石的工程特性指标以岩块的单轴抗压强度为判别指标。土类：有机质土及泥浆应以天然重度为判别指标。,3)工程勘察成果在疏浚工程上的应用,案例 该图为某一工程地质剖面图，从图上可了解到如下内容：工程编号，勘察单位名称；剖面图代号，钻孔编号及间距；天然泥面标高，终孔标高，岩土单元体的代号，层面标高，层底标高，层厚变

18、化情况；在表示标高的数字中，左侧数字指从天然泥面起算，括号内数字指按基准面起算；原状土样的取土点位置和分布，部分取土点左侧括号内数字表示标准贯入试验数N值。注意：综合应用,1E411022 : 掌握港口与航道工程地形图、水深图,地形图：地形：地形图：利用经纬仪等各种测量仪器将地球表面各点的位置、高度以及各种地物的位置和形状测出，并按一定比例尺和规定的符号，绘在图纸上，形成地形图。地形图的比例尺：是图上直线长度与地面上相应直线水平投影长度之比。比例尺越大，即图上所量得的尺度与实际尺度之比值越大，反映测区的地形越详细、精确。港口工程测量施工图设计阶段的测图比例为 150012000,沿海航道测量的

19、测图比例尺为： 1200015000； 港池疏浚工程测量的测图比例尺为1100012000； 从 1957年起，我国采用青岛验潮站所测的黄海平均海平面作为全国地面高程的起算面。某地面点到该平均海平面的竖直距离称为该点的高程(对于高山也称海拔) 等高线是地面上高程相等的地点所连成的平滑曲线，它是一系列的闭合曲线。 等高线能表示地面高低起伏的形态，等高线的密度越大，表示地面坡度越大，反之则坡度越平缓。,平均海平面,0,2,4,6,2,4,6,7,地形图,理论深度基准面,水深,水下地面高程,水下地面高程,(2) 水深图,水下地形用连接相同水深的等深线表示，形成水下地形图。港航工程及航运上常用的水深图

20、，其计量水深用比平均海平面低的较低水位或最低水位作为水深的起算面，称为理论深度基准面。我国海港采用的理论深度基准面由国家颁布。内河港口则采用某一保证率的低水位作为深度基准面。某一水域某时刻的实际水深：由两部分组成，一部分是基准面以下的有保证的水深，即海图中所标注的水深，需再加上另一部分基准面以上的受天文、气象影响的那部分水深，即潮汐表中给出的潮高值。(多选或计算)；(3)地形图水深图的应用(高程换算)；,1E411030 掌握港航工程常用水泥品种、强度等级与适用范围 1E411031 港航工程常用水泥的品种、强度等级 与适用范围港航工程选用水泥必须考虑的几项技术条件：水泥的品种、强度等级；水泥

21、的凝结时间，在所使用的环境条件下，早期、后期强度的发展规律；在所使用的环境条件下，所制备混凝土 的稳定性及耐久性；相关的其他特殊性能，如抗渗性、水化热等。,港航工程常用水泥的品种与强度等级 1) 硅酸盐水泥；其强度等级分为：42.5、42.5R； 52.5、52.5R；62.5、62.5R六级。 2) 普通硅酸盐水泥；其强度等级分为：32.5、325R、42.5、42.5R；52.5、52.5R六级。 3) 矿渣硅酸盐水泥；其强度等级分为：32.5、325R、42.5、42.5R；52.5、52.5R六级。 4) 火山灰质硅酸盐水泥；其强度等级分为：32.5、325R、42.5、42.5R；5

22、2.5、52.5R六级。 5) 粉煤灰硅酸盐水泥；其强度等级分为：32.5、325R、42.5、42.5R；52.5、52.5R六级。,不同品种水泥在港航工程中的适用范围 1) 港航工程中，普通硅酸盐水泥和硅酸盐水泥熟料中的铝酸三钙含量宜在6%12%范围内。 2) 使用立窑水泥的规定： 3) 在混凝土中，应根据不同地区、不同部位选用适当的水泥品种。选用原则是：有抗冻要求的混凝土：不受冻地区海水环境浪溅区部位的混凝土：烧黏土质火山灰硅酸盐水泥，在各种环境中的港航工程均不得使用。 4) 与其他侵蚀性水接触的混凝土所用水泥应按有关规定选用。 5) 采用矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥时宜同时掺加减水

23、剂或高效减水剂。,1E411040 掌握港航工程常用钢材的品种、物理力学性能及其应用范围 1E411041 港航工程常用钢材的品种、物理力 学性能及其应用范围(1) 港航工程钢结构常用的钢材品种主要有： 1) 碳素合金钢； 2) 低合金高强度结构钢； 3) 桥梁用碳素钢及普通低合金钢；(2) 在港航工程中应用的范围：(3) 港航工程常用钢材的主要力学性能：,1E411042 港航工程常用钢筋、钢丝、钢绞线的品种、物理力学性能及其应用范围,(1)港航工程常用钢筋、钢丝、钢绞线的品种：1) 钢筋：港航工程钢筋混凝土结构用钢有：低碳钢热轧盘条；热轧光圆钢筋 ；热轧带肋钢筋 冷拉钢筋港航工程预应力混凝

24、土结构用钢有：热轧带肋钢筋 矫直回火钢丝冷拉钢丝预应力钢铰线,2) 钢丝、钢铰线：(2) 港航工程常用钢筋、钢丝、钢铰线的物理力学性能1) 钢筋的物理力学性能：屈服强度、抗拉强度、伸长率。港航工程钢筋混凝土结构常用钢筋的抗拉强度范围为：300800MPa；伸长率为：1025% 港航工程预应力混凝土结构常用钢丝钢铰线的抗拉强度为10001500MPa.伸长率范围为：35%.,1E411050 掌握港航工程混凝土的特点及其配制的基本要求,1E411051 港航工程混凝土的特点港航工程混凝土的特点：P21港航工程混凝土特点的具体内容：P21 1) 港航工程混凝土建筑物部位的划分：按不同的标高划分为不

25、同的区域 。海水环境表1E41105-1淡水环境表1E41105-2 2) 港航工对混凝土材料的要求和限制水泥品种的选用(三项选用原则),港航工程混凝土用细骨料中杂质含量的限制： 详见表1E411051-3 ( 注意总含泥量限值 )港航工程混凝土用粗骨料中杂质含量的限制： 详见表1E411051-4 ( 注意总含泥量限值 )海水环境中港航工程混凝土严禁采用活性粗、细骨料。3) 混凝土的配合比设计、性能、结构均突出耐久性的要求：注意第一项要求中水灰比的取值；注意第二项要求中水泥用量的取值；注意港航工程混凝土抗冻等级的选定标准；有抗冻性要求的混凝土，必须掺入引气剂，,港航工程混凝土拌合物中氯离子含

26、量的最高限量应符合表1E4110517的规定（按水泥重量%计）。港航工程混凝土保护层厚度。海水环境钢筋混凝土保护层最小厚度；海水环境预应力钢筋的钢筋混凝土保护层最小厚度；,港航工程混凝土建筑物按标高划分为不同区域,设计高水位,设计低水位,1.5m,大气区,1.0m,浪溅区,1.0m,水位变动区,水下区,海水港航工程混凝土分区,水上区,水位变动区,水下区,淡水港航工程混凝土分区,1E411052港口与航道工程混凝土配制的基本要求,（1）港口与航道工程混凝土配制的基本要求：（三项要求，P25）（2）有关基本要求的具体内容1）关于混凝土的强度混凝土施工配制强度公式：fcu,o= fcu,k+1.64

27、5 fcu,o混凝土施工配制强度； fcu,k设计要求的混凝土立方体抗压标准值； ：工地实际统计的混凝土立方体抗压强度标准差； 按fcu,k富裕1.645配制混凝土，则混凝土施工配制强度fcu,o fcu,k的保证率为95%；,0,P(%),cu，k,1.645,cu，o, cu，的保证率95, cu，o的概率5%,海上浇筑混凝土要有适应环境特点的措施 乘潮浇筑，浇筑速度高于涨潮速度；保持水上振捣；初凝前不受水淹； 有附着海生物滋长的海域，水下混凝土接茬要缩短间隔时间；无掩护海域浇筑混凝土应有防浪措施。根据强度要求确定的w/c与按耐久性要求的(w/c)max限值相比较，取其中的较小值；根据强度

28、要求确定的c（kg/m3)与按耐久性要求的cmin限值相比较，取其中的较大值；,2) 关于施工可操用性的要求,混凝土的施工可操作性，又称为混凝土的和易性或工作性，其含义应包括混凝土的混动性、可塑性、稳定性和易于密实的性能。 混凝土的可操作性用坍落度值来表征； 3) 关于所配制混凝土的经济性、合理性： 4) 港航工程混凝土配制：综合应用,1E411060 掌握港航工程大体积混凝土防裂 基本知识,港航工程大体积混凝土的开裂原因：是由于混凝土结构与结构之间或结构的不同的部位之间的温度应力超过 凝土的抗裂能力而产生的。混凝土结构产生温度应力的条件：混凝土中水泥水化热温升变形受到约束。混凝土的干缩变形与

29、温度应力的叠加助长了开裂的产生和发展。,港航工程大体积混凝土的防裂港航工程中，现浇的连续结构（码头胸墙、坞墙、泵房）和长、宽、高尺寸相近的大型实体构件等易因温度、收缩应力而开裂的混凝土，称为港航工程大 体积混凝土。港航工程大体积混凝土开裂的本质 大体积混凝土的温度（拉）应力混凝土的抗裂能力 混凝土体积大水泥水化热引起温度变形 大体积混凝土的基础限制变形（约束）,升温阶段,降温阶段,1E411062 掌握港航工程大体积混凝土防 裂措施,(1) 浇筑大体积混凝土时，选择合适的原料和混凝土： ；(从六个方面去考虑) 有针对性地进行混凝土的配合比设计：； 在混凝土 施工中应采取相应的措施： 1) 施工

30、中应降低混凝土的浇筑温度：； 2) 无筋或少筋大体积混凝土中宜埋放块石：； 3) 在混凝土早期升温阶段要采取散热降温措施：； 4) 在混凝土降温阶段应采取保温措施：； (保证结构中心温度与混凝土表面温度差不超过25C) 5) 合理设置施工缝：；,6) 岩石地基表面宜处理平整，防止应力集中而产生裂缝。,7) 养护时间的规定：；案例分析,1E411070 掌握防治管涌的基本方法,1E411071 影响土的渗透性因素 概述土的渗透性：是指地下在土体孔隙中渗透流动的难易程度，它是土的重要物理性质之一。土力学中反映土的透水性的指标是渗透系数 k(m/s).(2) 土的渗透规律渗透系数：层流条件下，土中水

31、的渗透速度与水力梯度(或称水力坡度)成正比的渗透规律，引入了决定于砂土透水性 质的比例常数，即渗透系数。,(3) 影响土渗透性的因素,土颗粒的粒径、形状与级配土颗粒愈粗、愈浑圆、愈均匀，土的渗透性越强；相反颗粒全球电信愈细，级配越好，细颗粒填充粗颗粒孔隙间，土体孔隙减小，渗透性就愈弱。2) 矿物成分土中亲水性强的黏土矿物或有机质越多，渗透性越低，含有大量有机质的淤泥几乎不透水。粘土的渗透系数参考值为0.005m/s3) 土的密度土越密实，土中孔隙越小，土的渗透性越低。故土的渗透性随土的密实程度增加而降低。,4) 土的结构构造,。海相沉积物经常是层状土且水平微细夹层较发育，因而水平方向的渗透性要

32、比铅垂方向强。5) 水溶液成分与浓度：。6) 土的饱和度：。7) 水的粘滞性：水的粘滞性越大，渗透系数越小.它反映的是流体性质对渗透系数的影响。水的粘滞性随水温增高而减小。,1E411072 防治管涌和流沙的基本方法,流沙(土)与管涌是由动水力引起的两种主要的渗透破坏形式。管涌与流沙(土)产生的原因： 土体动水力作用渗透变形动水力(渗流力)：水在土粒骨架的孔隙中流动时，作用在土颗粒的在土力学上称之为动水力或者渗流力。单位面体积土受到的渗透力与水力坡降成正比。渗透变形：，土中的渗透水流把部分土体或颗粒冲走、带走，导至土体发生位移，位移达到一定程度，土体将发生失稳破坏，这种现象称为渗透变形。,(2

33、) 管涌与流沙(土)的概念与现象,概念流沙(土)：在一定渗透力作用下，土体中颗粒同时起动而流失的现象。管涌：在一定渗透力作用下，土体中的细颗粒沿着骨架颗粒所形成的孔隙通道移动或被渗流带走的现象。管涌主要发生在沙性土中。在黏性土中流土常表现为土体的隆胀、浮动、断裂等现象。 管涌与流沙(土)防治方法 管涌与流沙(土)的防治宗旨：防渗及减弱渗透力。 防治措施：土质改良、截水防渗、人工降低地下水位、出逸边界措施、其他施工考虑。,1) 土质改良：,目的是改善土体结构，提高土的抗剪强度与模量及其整体性，减小其透水性，增强其抗渗透变形能力。常用方法：注浆法、高压喷射法、搅拌法及冻结法。 2) 截水防渗：目的

34、是隔断渗透途径或延长渗径、减小水力梯度。常用方法：水平向铺设防渗铺盖，可采用黏土及壤土铺盖、沥青铺盖、混凝土铺盖以及土工布铺盖。垂直方向：垂直方向可采用地下连续墙、板桩、SMW工法插筋水泥土墙以及水泥搅拌墙。,3) 人工降低地下水位,该方法是最常见的临时防渗措施，在施工期处理管涌、流沙(土)时也常用这一最简单易行的办法。该法可以降低水头、或使地下水位降至渗透变形土层以下。在弱透水层中采用轻型井点、喷射井点；在较强的透水层中采用深井法。4) 出逸边界措施：。5) 其他施工考虑：。,地下渗水排除方法,（2）管井法降低地下水位,(3)井点法,井点法与管进法的区别：井点法把井管和水泵的吸水管合二为一，

35、成为针状滤水管，而且若干个针状滤水器通过总管连在一起合用一台真空泵和抽水机。浅井点井点法喷射井点电渗井点,各种井点的适用范围,各种土质的渗透系数,休 息,1E411080 熟悉提高港航工程混凝土耐 久性的主要措施,港航工程混凝土耐久性是指混凝土耐用年限。港航工程混凝土耐久性主要包括：混凝土的抗冻性；混凝土防止钢筋锈蚀的性能；混凝土的抗渗性和抗海水侵蚀的性能。抗冻性是指混凝土抗外界冻融循环的破坏。混凝土中防止钢筋的锈蚀是指水泥碱性对钢筋的腐蚀。(1)选用优质的原材料： 水泥：水泥强度等级不得低于32.5级；。,2) 骨料：,杂质含量、细骨料中氯离子含量及压碎指标要低；海水环境中严禁使用活性粗、细

36、骨料。有抗冻性要求的混凝土，必须采用引气剂，并保证有足够的含气量。(2) 优化混凝土的配合比设计(3) 精心施工：(4) 防止混凝土结构开裂：(5) (6) 为保证混凝土的耐久性，杂质含量要尽可能低、要防止开裂、要充分养护。,1E411082 高性能混凝土(HPC)的基本知识,(1) 高性能混凝土的组成 1) 主要技术条件特征：大量掺用特定的矿物掺合料，应用高效减水剂，采用低水胶比。高性能凝土所掺用的矿物性掺合料为：硅灰、优质粉煤灰、磨细矿物渣。高性能混凝土的胶凝村料包括：磨细矿渣粉、硅粉、优质粉煤灰、水泥。(2) 高性能混凝土的特性 1) 高耐久性；2) 高强度；3) 高工作性； 4) 高体

37、积稳定性；,1E411090 熟悉港航工程预应力钢筋混凝 土的基本知识,(1) 预应力钢筋混凝土的基本概念：预应力混凝土结构的优 点： 1) 预应力筋的制作使用的钢筋：低松驰的高强碳素钢丝、钢铰线、高强度钢筋三大类。预应力筋下料的允许偏差：成型：。 2) 预应力张拉设备：, 钢筋冷拉机、钢筋冷拔机、钢筋轧扭机。,1、钢筋冷拉机,钢筋冷拔机,2、钢筋冷拔机,底座平稳坚固,运转中不准在拉拔方向站立或停留,3) 施加预应力,无论是先张或后张，对张拉应力均应采取应力及伸长值双控的方法。 最大张拉应力允许值：表1E411090 注意碳素钢丝、钢铰线 预应力筋张拉锚固后，实际预应力值与工程设计规定检验值的

38、相对允许偏差为5%。 为减少预应力筋的松驰影响，从零应力开始张拉至1.05倍预应力筋的 。 用应力控制法张拉时，应校核预应力筋的伸长值。当实际伸长值比计算伸长值大10%或小于5%时应暂停张拉，查明原因。,1E411091 先张法预应力,(1) 先张法预应力的概念：在构件混凝土 浇筑之前，先对预应力钢筋进行张拉并锚固于台座上，然后浇筑混凝土，待混凝土达到规定强度值后，解除锚固，放松钢筋，使预应力施加于混凝土上，称为先张预应力。(2) 先张法预应力的具体要求：当构件的侧模板是在施加预应力之后安设时，宜先施加70%的控制应力，待模板设完毕后，再施加至设计要求的荷载。应用碳素钢丝、钢铰线的先张法预应力

39、张拉，其最大张拉应力允许值为0.80fptk.放松钢筋时，一般预应力构件不得低于设计混凝土强度标准值的75%。,1E411092 后张法预应力,(1) 后张法预应力的基本概念 先浇筑构件混凝土，在混凝土中配置预应力钢筋的位置处预留孔道。(预留孔道分为抽拔法和埋置法两大类)然后将预应力钢筋沿预留的孔道穿入，待构件混凝土 达到规定强度后，对预应力钢筋进行张拉，并以混凝土构件本身为支点进行锚固，然后，用高强度等级水泥浆(或水泥沙浆)对预留孔道进行压力灌浆封堵，称为后张法。后张法优点：不需要预应力张拉台座；适用于结构断面大的长大型预应力构件的现场预制。,(2) 后张法预应力的具体要求,1) 预留孔道的

40、尺寸与位置应正确，孔道应平顺，端部的预埋垫板应垂直于孔道中心线，。2) 6) 见教材。7) 对后张法，张拉时结构中钢丝(束)、钢铰线断裂或滑脱的数量，严禁超过结构同一截面钢材总根数的3%，且一束钢丝只允许发生一根。8) 孔道灌浆用水泥浆；对空隙大的孔道，可采用水泥砂浆灌浆。水泥浆及水泥沙浆的强度，均不得低于20MPa.9)10) 略11) 压浆的过程中及压浆后48h，结构温度不得低于+5 ，否则应采取保温措施。,案例:,预应力混凝土大直径管桩(1) 管节的制作：略张拉预应力筋：张拉的控制应力设计值为预应力钢铰线强度标准值的70%，所建立的管桩混凝土预压应力为612MPa；应用碳素钢丝、钢铰线的

41、后张法预应力张拉，其最大张拉应力允许值为0.75fptk.大管桩的技术性能 1) 混凝土的有效预压应力：612MPa，取为9MPa 2) 开裂弯矩：6001500KN.m,1E411100 熟悉港航工程常用的软土地基加固 基本方法,1E411101 排水固结法(堆载预压、真空预压)(1) 基本原理排水固结法的实质为在建筑筑物或构筑物建造前，先在拟建场地上施加与其相当的荷载，使土体中孔隙水排出，孔隙体积变小，土体变密实，以增长土体的抗剪强度，。排水固结法分为堆载预压法和真空预压法两大类堆载预压法适用于淤泥质土、淤泥和冲填土等软土地基。 真空预压法特别适用于超软基及临近危险边坡地带的软基处理。,真

42、空预压法是在加固区内打设竖向排水通道后，其上覆膜形成密闭状态，抽去水和空气而产生真空，将大气压力作为压载的方法。,真空预压法的机理与堆载法不同，它是通过降低地基的孔隙水压力，达到提高地基有效应力，从而加速地基固结的目的。排水固结法处理地基，当采用70袋装砂井和塑料排水板作为竖向通道时，其间距一般在1.01.5m左右，对以地基稳定性控制的工程，竖向排水通道深度应以至少应超过最危险滑动面2m,(2) 施工工艺,堆载预压法在人工外荷载作用下，从软粘土的孔隙中把水挤出，孔隙变小，土体密实，消除沉降，减少压缩性，改善强度，提高承载力 增加稳定性。 预压荷载一般取建筑物基底的压力， 实际施加的荷载预压荷载

43、由于标高 不够（或因沉降使地面标高低于设计标高而回填部分的土重）加载范围堆载料坡肩应超出建筑物外轮廓线；加载速率应与地基土固结后强度的增长相适应；,堆载预压法的工艺流程：,铺砂垫层,插塑料板,堆 载,观 测,堆 载,观 测,堆 载,观 测,卸 载,1)堆载预压法加固地基，加固区土体的侧向变形是朝向未加固区的；,真空预压法利用大气压力为荷载（膜下真空度应稳定在80kPa以上，以保证加固效果） ，使地基得以加固的方法。,2)真空预压法加固软土地基，加固区土体的侧向变形是朝向加固区收缩的。,堆载预压与真空预压的不同之处,堆 载 预 压,真空 预 压,靠堆载挤压排水密实大量堆载料，且要分级逐层加载沉降

44、的同时发生向外的扩张变形堆载料卸载运走超软基及危险边坡不适用,靠真空抽吸排水密实无需堆载料，一次加满载沉降的同时发生向内的收缩变形停泵即卸载超软基及危险边坡适用,3)， 监测项目：总沉降量、分层沉降、孔隙水压和侧向变形等。4)，砂井的灌砂率对于套管法砂井不得小于计算值的85%，对于袋装砂井不得小于95%。袋砂井和塑料排水板打设后，至少应露出砂垫层顶面50cm.,5) 堆载预压时，应根据设计要求分级加载，通过观 测水平位移和垂直位移控制加载速率。在打设排 水板之前，应测出原地基表面的高程作为控制依据。,6) 真空预压的抽气设备宜采用射流泵，空抽时必须达到5kpa以上的真空吸力，密封膜应采用抗老化

45、性能好、韧性好、抗穿剌能力强的不透气塑料膜。(3) 施工监测和效果检验 1) 堆载预压工程在堆载过程中应每天进行沉降、位移、孔隙水等的观测，工程结束后应进行静力触探、十字板剪切试验和室内土工试验，必要时应进行现场载荷试验。 2) 真空预压工程应进行真空度、沉降、位移、孔隙水等观测，膜下真空度应稳定在80kpa以上，.,1E411102 振动水冲法,基本原理振动水冲法是利用振冲器的振动和水冲作用加固地基的一种方法。振动水冲法适用于处理砂土、粉土、粉质黏土、素填土和杂填土等地基。振动水冲法分为：振冲密实法、振冲置换法。振冲密实法： (使砂层挤压密实；加填料与不加填料)适用于加固砂土地基。不加填料的

46、振冲密实法适用于处理黏粒含量不大于10%的中、粗砂地基。振冲置换法： (在孔内填入坚硬材料后挤压密实)适用于加固粘性地基。振冲置换法桩的间距，选用1.52.5m。桩的直径，宜采用0.81.2m.,(2) 施工工艺,1) 振冲置换法施工工艺： 。振冲器沉入土中的最终深度，宜为设计处理深度以上0.30.5m. 。 ，每次填料厚度不大于50cm, 。 施工过程中，各段桩体的密实电流，填料量和留振时间均应符合设计规定。,2) 振冲密实法施工工艺,振冲密实法分施工工艺分为加填料和不加填料两种。对于粉细砂地基宜采用加填料的振密工艺。对于中粗砂地基可用不加填料的振密方法。施工过程：振冲密实法加填料时，应为质

47、地坚硬的碎石、卵石、角砾、粗砂等，粒径宜小于50mm。 3) 振冲器的选择：(3) 施工检测和效果检验 1) 振冲置换法施工质检质检时间的规定：黏性地基在施工结束后34周；粉土地基在施工结束后23周。,质检取样的规定： 每200400根桩中随机抽取一根但总数不得少于3根。,检验方法的规定： 对水上大型的、重要工程，其检验方法除用现场取土室内试验、十字板、标准贯入、动力触探检验桩间距土及桩身强度外，有条件时尚宜做水底复合地基试验，检验处理效果。2) 振冲密实法施工质检质检时间规定：施工结束后即可进行。质检取样的规定：检验点数量按每100200个振冲点选择1个孔，总数不得少于3孔。检验方法的规定：

48、同上，,1E411103 强夯法,(1)基本原理强夯法在国际上又称为动力固结法或称动力压实法，。作用：提高地基的强度并降低其压缩性，改善地基性能。目前使用的夯锤重：1040t。提升高度约1040m。强夯置换法：，因其具有较高的强度，由此形成复合地基。强夯法适用于处理碎石、砂土、低饱和度的粉土与黏土，湿陷性黄土和杂填土 。强夯置换法适用于高饱和度的粉土与软塑流塑状的黏性土等。,(2) 施工工艺,1) 强夯法和强夯置换法在施工前，应在现场有代表性的场地进行试夯或试验性施工，以取得必要的施工参数。强夯处理范围应大于建筑物基础范围，每边超出基础外缘的宽度宜为基底下设计处理厚度的1/22/3，并不小于3

49、m。2) 强夯法的单位夯击能量，应根据地基的类别、结构类型、荷载大小和要求处理的深度综合考虑。一般对砂性土取10005000kn.m/m2。黏性土可取15006000kn.m/m2 。,单点的夯击击数应满足的三项条件：较重要，见教材,夯击遍数与间隔时间的确定：夯击点位置可根据基底平面形状，采用等边三角形、等腰三角形或正方形布置。夯击点的间距：宜为59m。3) 强夯置换法的夯击次数应满足的三项条件：较重要，见教材。4) 强夯锤质量可取1040t。其底面形式宜采用圆形或多边形，锤底静接地压力值可取2540kpa。强夯置换法锤底静接地压力值可取100200kpa。,施工前应查明所在范围内的地下构筑物

50、和地下管线 的位置及标高等。,当土质松软或地下水位较高影响施工时，宜采取措 施将水位降至坑底面以下2m，坑内及场地水应及时 排除。 5) 强夯法施工步骤：自阅 6) 强夯置换法施工步骤：自阅(3) 施工监测与效果检验1) 监测工作内容：2) 质检时间：碎石土和砂土地基其间隔时间取714d；低饱和度的粉土和黏性土地基其间隔时间取1428d；强夯置换地基间隔时间取28d。3) 质检项目与数量：,1E411104 深层搅拌法,(1) 基本原理深层搅拌法是加固饱和黏性土地基的一种新方法，其实质是利用水泥材料作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂(浆液)强制搅拌，由固化剂和软土间所