我國擁有約4000km的淤泥質(zhì)海岸線，其間建有許多大型港口，如天津港、連云港港、上海港、寧波港、深圳港、珠海港等，在國民經(jīng)濟發(fā)展中占有舉足輕重的地位。淤泥質(zhì)海域軟土深厚，波浪條件惡劣，是港口防波堤、護岸等工程建設面臨的主要技術難題。目前，軟土地基上修建防波堤主要采用拋石填筑的方法，形成的斜坡堤造價昂貴、結(jié)構(gòu)斷面大、占用海域多、施工周期長，造成了國家巨大的經(jīng)濟投入和資源浪費，尤其是砂石料開采、運輸和拋填過程中對環(huán)境造成嚴重污染，不能滿足現(xiàn)代綠色港口建設的要求，亟須開發(fā)新的筑堤技術。
工程技術人員依托國家重點工程——連云港港徐圩港區(qū)防波堤工程建設，歷經(jīng)9年聯(lián)合攻關，摒棄傳統(tǒng)拋石筑堤思想，發(fā)明了一種適合淤泥質(zhì)海域防波堤和護岸使用的多隔倉桶式基礎結(jié)構(gòu)，并從設計理論、施工技術等方面進行了系統(tǒng)研究，形成了桶式基礎結(jié)構(gòu)設計和施工成套技術。為促進桶式基礎結(jié)構(gòu)推廣應用，提高桶式基礎結(jié)構(gòu)研究成果轉(zhuǎn)化效率，展示中國水運行業(yè)建設的高端技術，作者團隊編寫了本書。本書系統(tǒng)介紹了桶式基礎結(jié)構(gòu)的研發(fā)過程和在水運工程中應用的關鍵技術，同時也向世界水運行業(yè)工程建設者們介紹了中國的先進技術和優(yōu)秀方案，以及促進世界水運工程建設技術水平的新發(fā)展。
全書共分為8章： 第1章介紹桶式基礎結(jié)構(gòu)的研究背景、現(xiàn)狀和主要內(nèi)容；第2章介紹桶式基礎結(jié)構(gòu)的特點和形式；第3章介紹桶式基礎結(jié)構(gòu)的計算方法和驗算公式；第4章介紹桶式基礎結(jié)構(gòu)的設計原則、設計方法和構(gòu)造設計；第5章介紹桶式基礎結(jié)構(gòu)的施工技術、施工工藝和監(jiān)測內(nèi)容；第6章介紹桶式基礎結(jié)構(gòu)的檢測方法和驗收內(nèi)容；第7章介紹桶式基礎結(jié)構(gòu)防波堤工程實例設計、施工及監(jiān)測等內(nèi)容；第8章展望了桶式基礎結(jié)構(gòu)未來的研究方向。
本書由李武統(tǒng)稿，第1章、第2章由李武、沈雪松撰寫，第3章、第4章由李武、程澤坤撰寫，第5章由練學標、夏俊橋、黃朋舉撰寫，第6章由沈雪松、練學標、李武撰寫，第7章由李武、夏俊橋、黃朋舉撰寫，第8章由李武、黃朋舉撰寫。
水運工程新型桶式基礎結(jié)構(gòu)技術與實踐
在本書編寫過程中，中交第三航務工程勘察設計院有限公司、連云港港口管理局、中交第三航務工程局、南京水利科學研究院等單位給予了大力支持，對于保證成書質(zhì)量和進度起到了很大的作用，在此表示感謝。
由于編者水平有限，錯漏之處在所難免，望讀者批評指正。
作者2020年9月
李武 工學博士，正高級工程師。中交第三航務工程勘察設計院有限公司企業(yè)技術中心主任、科技部副總經(jīng)理，中國水運建設行業(yè)協(xié)會港口設施專業(yè)委員會副主任委員，中國水運建設行業(yè)協(xié)會專家?guī)鞂＜�。先后獲得“交通運輸部青年科技英才”“江蘇省五一勞動獎章”等榮譽稱號。長期深耕于重大工程、特色工程建設中的關鍵技術研發(fā)，在港口工程、碼頭結(jié)構(gòu)及接岸結(jié)構(gòu)、裝配式碼頭結(jié)構(gòu)、軟基處理、防波堤與護岸等領域成果豐碩。帶領團隊主持研究的桶式基礎結(jié)構(gòu)、軟土地基高回填土高樁碼頭接岸新結(jié)構(gòu)、高樁碼頭裝配式技術、樁基技術等成果均具有原創(chuàng)性，先后多個成果轉(zhuǎn)化為行業(yè)標準和自主知識產(chǎn)權，應用轉(zhuǎn)化率高，社會經(jīng)濟效益顯著。獲省部級及以上科技獎11項、工程成果獎4項；授權發(fā)明專利34項（其中國家優(yōu)秀專利獎1項）；主持編寫規(guī)范標準1部、參編1部，主編質(zhì)量檢驗標準1部；出版專著1部，參編專著1部；發(fā)表論文50余篇。
練學標 正高級工程師。中交第三航務工程局有限公司江蘇分公司總工程師，中國水運建設行業(yè)協(xié)會施工專家，注冊一級建造師。先后獲得“江蘇省優(yōu)秀科技工作者”、三航局“杰出優(yōu)秀科技工作者”、“茅以升科技獎——建造師獎”、國家“十三五”建筑業(yè)企業(yè)優(yōu)秀總工程師等榮譽稱號。從事水運、公路、市政、海上風電等專業(yè)工程施工技術管理及科研工作30多年。獲省部級科技進步獎6項、國家優(yōu)質(zhì)工程獎2項、中國土木工程詹天佑獎2項、中國建設工程魯班獎2項；授權發(fā)明專利12項；參編行業(yè)標準2項；參編專著4部；發(fā)表論文幾十篇。
第1章緒論1
1.1桶式基礎結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀/3
1.2桶式基礎結(jié)構(gòu)/4
1.2.1整體桶式基礎結(jié)構(gòu)/5
1.2.2分離桶式基礎結(jié)構(gòu)/6
1.2.3桶式基礎結(jié)構(gòu)特點與適用范圍/8
第2章桶式基礎結(jié)構(gòu)特性13
2.1整體桶式基礎結(jié)構(gòu)特性/14
2.1.1結(jié)構(gòu)形式/14
2.1.2離心模型試驗/14
2.1.3浮游穩(wěn)定性試驗/21
2.2分離桶式基礎結(jié)構(gòu)特性/25
2.2.1結(jié)構(gòu)形式/25
2.2.2結(jié)構(gòu)失穩(wěn)形式/25
2.2.3數(shù)值分析/26
2.3鋼質(zhì)桶式基礎結(jié)構(gòu)特性/30
2.3.1結(jié)構(gòu)形式/30
2.3.2鋼質(zhì)桶體屈曲分析/31
2.3.3組合桶式基礎數(shù)值模擬/36
第3章桶式基礎結(jié)構(gòu)計算方法43
3.1主尺度估算/44
3.2地基承載力驗算/44
3.3結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性驗算/45
3.3.1結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性計算前提/45
3.3.2防波堤穩(wěn)定性驗算方法/46
3.3.3護岸穩(wěn)定性驗算方法/48
3.3.4碼頭穩(wěn)定性驗算方法/50
3.4變形沉降計算/53
3.5結(jié)構(gòu)強度驗算/54
3.5.1模型建立/54
3.5.2計算工況/55
3.5.3計算結(jié)果/57
3.6施工期驗算/58
3.6.1浮游穩(wěn)定性驗算/58
3.6.2下沉力驗算/63
3.6.3下沉阻力驗算/63目錄
第4章桶式基礎結(jié)構(gòu)設計65
4.1設計條件與原則/66
4.2主尺度設計/66
4.2.1混凝土桶式基礎結(jié)構(gòu)/66
4.2.2鋼混桶式基礎結(jié)構(gòu)/68
4.2.3鋼質(zhì)桶式基礎結(jié)構(gòu)/68
4.3構(gòu)造設計/70
4.3.1蓋板構(gòu)造/70
4.3.2上部結(jié)構(gòu)與桶式基礎蓋板結(jié)合部構(gòu)造/71
4.3.3桶壁變截面/71
4.3.4相鄰上筒間構(gòu)造/73
4.3.5抽氣孔/73
4.3.6桶間堵縫構(gòu)造/73
4.4結(jié)構(gòu)防腐設計/76
4.4.1混凝土桶式基礎結(jié)構(gòu)防腐/76
4.4.2鋼質(zhì)桶式基礎結(jié)構(gòu)防腐/77
第5章桶式基礎結(jié)構(gòu)施工79
5.1制作場地/80
5.1.1混凝土桶式基礎結(jié)構(gòu)預制廠/80
5.1.2鋼質(zhì)桶式基礎結(jié)構(gòu)加工廠/81
5.2制作工藝/82
5.2.1混凝土桶式基礎結(jié)構(gòu)預制工藝/82
5.2.2鋼質(zhì)桶式基礎結(jié)構(gòu)制作工藝/88
5.2.3施工技術/91
5.3運輸技術/92
5.3.1混凝土桶式基礎結(jié)構(gòu)場地運輸及裝船/92
5.3.2混凝土桶式基礎結(jié)構(gòu)水上氣浮運輸/97
5.3.3運輸技術規(guī)定/99
5.4安裝工藝/101
5.4.1操作控制系統(tǒng)/101
5.4.2定位下沉/106
5.5施工監(jiān)測技術/108
5.5.1監(jiān)測目的與內(nèi)容/108
5.5.2實施方法/109
第6章桶式基礎結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢驗113
6.1一般規(guī)定/114
6.2基礎/114
6.2.1基槽開挖/114
6.2.2桶式基礎/114
6.3上部結(jié)構(gòu)/116
6.4工程總體/117
第7章桶式基礎結(jié)構(gòu)防波堤工程實例119
7.1工程建設條件/120
7.1.1地形和地質(zhì)條件/120
7.1.2設計水位/120
7.1.3波浪條件/121
7.1.4潮流條件/121
7.2結(jié)構(gòu)設計/121
7.2.1結(jié)構(gòu)設計方案/121
7.2.2結(jié)構(gòu)特性/128
7.3結(jié)構(gòu)計算/132
7.3.1作用及效應組合/132
7.3.2地基承載力驗算/133
7.3.3抗滑穩(wěn)定性驗算/139
7.3.4抗傾穩(wěn)定性驗算/143
7.3.5沉降計算/143
7.3.6結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算/144
7.4結(jié)構(gòu)施工/155
7.4.1預制廠選址與布置/155
7.4.2預制工藝/157
7.4.3運輸技術/160
7.4.4下沉施工/162
7.4.5施工監(jiān)測技術/165
7.5工程效果/191
7.5.1預制效果/191
7.5.2出運效果/193
7.5.3浮運效果/193
7.5.4安裝效果/198
第8章展望201
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