2016年一级建造师《港口与航道》巩固试题及答案解析

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　　二、多项选择题(共10题，每题2分。每题的备选项中，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，所选的每个选项得0.5分)

　　21.深层水泥搅拌法加固软土地基的形式可以分为(　　)。

　　A.块式　B.条式　C.网式　D.壁式　E.格子式

　　22.预应力混凝土后张法较先张法的优点有(　　)。

　　A.施工安全性高　B.更适用于临时预制场

　　C.适用于大断面长大构件的现场预制　D.工序较少　E.预应力损失较小

　　23.重力式码头工程中，采用土工织物作为反滤层，宜选用的材料有(　　)。

　　A.编织土工布　B.土工膜　C.土工格栅　D.机织土工布　E.无纺土工布

　　24.海港工程钢结构，采用阴极保护法进行防腐蚀保护时，可应用的部位有(　　)。

　　A.大气区　B.浪溅区　C.水位变动区　D.水下区　E.泥下区

　　25.前端直径较大的冠形平刃绞刀适用于(　　)的开挖。

　　A.淤泥土类　B.软塑黏土　C.密实砂　D.松散砂　E.硬塑黏土

　　26.板桩码头中的锚碇叉桩由一对叉桩和其上端现浇桩帽组成，叉桩靠(　　)来承受拉杆的拉力。

　　A.桩在土中的弹性嵌固作用　B.桩前面的土体抗力

　　C.前压斜桩轴向力的水平分力　D.后拉斜桩轴向力的水平分力

　　E.前后斜桩水平分力之和

　　27.对弯道浅滩的整治应采取(　　)等措施。

　　A.束窄河床　B.围定和加高边滩　C.修整岸线　D.减小曲率　E.裁弯取盲

　　28.工程保修担保，主要用于确保承包商对工程完工后在缺陷责任期内的(　　)进行维修。

　　A.自然损坏　B.工程缺陷　C.运营损坏　D.意外损坏　E.不符合合同约定的质量问题

　　29.港口与航道工程施工组织设计编制的依据主要包括(　　)。

　　A.设计文件　B.施工合同　C.监理大纲　D.采用的规范、标准　E.相关会议纪要

　　30.疏浚工程土方计量应包括(　　)。

　　A.设计断面工程量　B.实测超深工程量　C.实测超宽工程量

　　D.施工期回淤量　E.水流冲刷流失量

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　　三、案例分析题(共5题，(一)、(二)、(三)题各20分，(四)、(五)题各30分)

　　(一)

　　背景资料

　　某港池疏浚工程，疏浚工程量2000万m3，采用装有钢桩与三缆定位设备的大型绞吸挖泥船直接吹填的施工方式，取土区土质自上而下分别为淤泥、可塑黏土、松散砂。施工期间施工参数如下表所示。

　　问题

　　1.本工程挖泥船开工展布应包括哪些工作?

　　2.本工程挖泥船采用三缆横挖法施工，其分条宽度如何确定?

　　3.针对本工程各种疏浚土质应如何选用绞刀与刀齿?

　　4.简述挖掘生产率的影响因素，并计算本工程各种疏浚土质的绞刀挖掘系数。

　　(二)

　　背景资料

　　某施工单位承包浇筑跨海大桥大型混凝土承台施工。该承台的平面尺寸为10m×10m，承台顶标高为+3.5m，底标高为-0.5m，6根直径2.0m的钢管桩伸入承台混凝土2m，桩芯混凝土已浇筑完成。工程所处海域属规则半日潮，周期为12小时25分钟。施工时高潮位+2.5m，低潮位-1.5m，现要求用非水密模板趁低潮浇筑承台混凝土，封底混凝土厚1.0m。施工中采用有效生产能力为80m3/h的混凝土拌和船供应混凝土，混凝土分灰、振捣等操作时间为0.5h。

　　问题

　　1.港口与航道工程混凝土趁低潮位浇筑应具备什么条件?

　　2.事先要安排怎样的试验项目，获取满足趁低潮位浇筑所需的一项必要的指标数据(计算中取该指标为1.5h)。

　　3.何时开始浇筑混凝土最为有利?

　　4.假定潮水为均匀升降，通过计算，判断趁低潮位施工是否可行。

　　(三)

　　背景资料

　　某抛石斜坡结构防波堤工程总长800m，采用常规的爆炸排淤填石法处理水下软土地基，护面块体采用12t扭王字块，堤顶设置混凝土挡浪墙。

　　工程施工中，堤心石爆填施工的一次推进距离为12m。爆填施工完成后，按体积平衡法推算出置换淤泥的范围与深度满足设计要求。扭王字块采用自上而下规则安放，块体在坡面上竖向摆放，块体间互相靠紧。

　　对挡浪墙混凝土的配合比进行了优化，掺入优质粉煤灰取代15%的水泥，采用超量取代，k=1.3，优化后混凝土的胶凝材料用量为376.2kg/m3。

　　该工程招标文件工程量清单中堤心石工程量为80万1323。合同规定：堤心石综合单价为65元/m3，当实际工程量超过清单工程量，且超过的数量大于10%时，综合单价调整为60元/m3。工程实际完成并经监理签认的堤心石工程量为100万m3。

　　问题

　　1.简述爆炸排淤填石法形成堤身的过程。

　　2.根据背景材料，指出本工程施工中存在的问题，说明理由。

　　3.优化后的挡浪墙混凝土配合比中的水泥用量是多少?

　　4.实际完成的堤心石工程款是多少万元?

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　　(四)背景资料

　　某海港集装箱码头，采用沉箱重力式结构，沉箱尺寸为15m× 22m× 19.5m(宽×长×高)，设计高水位+3.0m，设计低水位+0.5m，码头前沿水深-17.0m。

　　码头基槽设计开挖断面如下图所示，采用抓斗式挖泥船施工，计算超深值取0.3m，计算超宽值取1.0m。

　　工程施工中，抛石基床采用爆炸夯实法密实。爆炸夯实后进行了夯沉率验收，经测量验收，平均夯沉率为15%，满足设计要求，随即进行基床整平。抛石基床整平范围为沉箱底面宽度15m。基床顶面-17.0m，细平后预留了规范要求的相应斜坡。沉箱在预制场预制，海上采用浮运拖带法运至施工现场，沉箱安装后，在填砂压载前出现前倾，施工单位采取在沉箱后排仓格内先抛填一半高度砂的措施，进行偏心压载，以调整沉箱就位。

　　港池疏浚工程量为200万m3，用一艘1600m3/h绞吸船开挖，开挖土直接吹填至码头后方的吹填区。1600m3/h绞吸船挖掘生产率为576m3/h，泥泵管路吸输生产率为410m3/h，三班作业，时间利用率为65%。

　　码头交工验收后，在缺陷责任期内发生了两起事件，一是码头前沿停靠渔船，将橡胶护舷撞坏，二是码头后轨道梁两侧的连锁块局部出现下沉。

　　问题

　　1.根据海水环境港口与航道工程混凝土部位的划分，指出本工程从沉箱顶向下3m范围混凝土所处的区域，提出为提高沉箱顶部3m混凝土耐久性的首选措施。

　　2.码头基槽挖泥的计算断面面积是多少?

　　3.根据背景材料，指出本工程施工中存在的问题，说明理由。

　　4.浮运拖带沉箱前，应对沉箱进行何种验算?拖运沉箱时，牵引作用点的最佳位置在何处?

　　5.在正常情况下，完成港池疏浚所需的工期是多少(日历天)?

　　6.在缺陷责任期内发生的两起事件，应由谁负责组织维修和承担费用?

　　(五)背景资料

　　南方某港地处潮汐河口的淤泥质地区，拟在已建码头的侧面扩建三个5万吨级的集装箱泊位，码头为重力式圆筒结构，港区道路及堆场建在吹填砂上。经设计方案比选，对道路及堆场区域的软基采取打排水板真空预压法进行处理。

　　经过招投标，A施工单位承担了港区500万m3的吹填及10万m2的道路及堆场的施工任务。道路及堆场的典型设计断面如下图所示。

　　问题

　　1.列出真空预压法加固软土地基的工艺流程。

　　2.在对某真空预压的分区巡视检查中，发现该分区的真空度为50kPa，对此，施工单位应该怎样处理?按程序应该办理哪些手续?

　　3.若A施工单位为港口与航道工程施工总承包二级资质企业，能否承担该项目?说明理由。

　　4.该道路及堆场工程中应用了何种土工合成材料?其相应的功能是什么?

　　5.计算面层混凝土的施工配制强度(σ=3.5MPa)，并解释计算公式中各项参数的含义。

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　　参考答案及详细解析

　　一、单项选择题

　　1.D

　　【解析】根据多年的观察、统计，水位变动区的混凝土(及内部的钢筋)是受海水涨、落潮有害影响较严重的部位。而影响最严重的部位是浪溅区。设计高水位应采用高潮累积频率10%的潮位，为了保护浪溅区范围更有效，所以将浪溅区的下限扩大到设计高水位向下1.0m的水位，水位变动区的上限即为浪溅区的下限;同样，为了更有效地保护浪溅区的混凝土，将其下限扩大到设计低水位(低潮累积频率90%的潮位)再向下1.0m的水位。

　　2.D

　　【解析】挖泥船由于挖深控制精度存在误差和受风浪影响若疏浚到设计底高程必然会造成一定的超深，为了施工安全和计算施工成本与进度，需要弄清设计底高程以下一定厚度内的疏浚土质情况，因此，疏浚规范规定钻孔深度应达到设计浚挖深度以下3.0m。

　　3.D

　　【解析】烧黏土质火山灰质硅酸盐水泥应当归属于复合硅酸盐水泥，即由硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上规定的混合材料和适量石膏磨细制成的水泥，(简称复合水泥)，代号P.C。这种水泥遇水环境有体积的不稳定性，这是水工混凝土工程最忌讳的，所以港口与航道工程混凝土不得使用烧黏土质火山灰质硅酸盐水泥。

　　4.D

　　【解析】由于滚压直螺纹连接螺纹底部钢筋原材没有被切削掉，而是被滚压挤密，钢筋产生加工硬化，提高了原材强度，从而实现了钢筋等强度连接的目的。滚压螺纹自动一次成型，生产效率高，螺纹牙型好，精度高，不存在虚假螺纹，连接质量可靠稳定。可靠性优于锥螺纹和镦粗直螺纹接头。螺纹通过冷滚压成型，不存在对母材的切削，强度优于锥螺纹接头，而且不受扭紧力矩的影响，只需两端等长拧紧即可，是综合指标最优的。

　　5.A

　　【解析】这是《海港水文规范》JTS 145—2013对海港工程所做出的规定与标准。在确定设计高水位进行高潮累积频率统计时，应有完整的一年以上实测潮位资料。

　　6.C

　　【解析】由于块石与混凝土的温度变形系数相差较大[块石的线膨胀系数一般为(5～13)×10-6/℃、混凝土一般为(2～3)×10-6/℃]，为防止受冻二者相对变形过大造成混凝土开裂;另外，为有足够厚的混凝土将大块石包裹形成整体，所以块石距混凝土结构表面的距离不得小于300mm。

　　7.C

　　【解析】后张法预应力混凝土施工中，预应力钢筋是穿在构件内部预留管道中的，张拉时构件强度已达到设计强度的75%以上，靠构件自身足以支承张拉力，安全、可靠、方便、简单。

　　8.C

　　【解析】管涌与流沙(土)是由于水的渗透力作用而引起的破坏作用，因此，防治的措施就是针对性地减弱渗透力。

　　9.A

　　【解析】目前，GPS测量主要分为事后差分处理和实时差分处理，前者精度可达毫米级，而后者可达厘米级，所以应用于建立各等级的测量控制网时所采用的方法是A。

　　10.A

　　【解析】重力式码头基床顶面留有一定的坡度是考虑到后方回填后在回填土水平推力的作用下沉箱(或方块)等会产生微量的前倾，因此预留的坡度应是向内的(向岸)，根据工程的统计经验，一般为0.5%～1.5%。

　　11.B

　　【解析】重力式码头基床抛石前要对基槽回淤沉积物进行检查，其目的是防止将过量的淤泥层夹入抛石基床造成码头滑移事故。根据工程统计和施工经验，一般重力密度大于12.6kN/m3的回淤沉积物厚度不超过300mm时，抛石时可将其挤出，不会影响基床的摩擦力。

　　12.B

　　【解析】潮汐河口航道整治工程河段放宽率的计算式为：

　　B2=B0(1+△B)x

　　式中B2——下游计算端的整治线宽度(m);

　　B0——上游计算端的河宽(m);

　　△B——放宽率;

　　x——河流轴线上B0和B2两端断面间的距离(km)。

　　1800=1500(1+△B)2

　　(1+△B)2-1800/1500=1.2

　　(1+△B)=1.096

　　△B=0.096

　　13.B

　　14.A

　　【解析】此时尚属工程的自检程序，施工单位组织有关人员自检合格后，报监理单位，并向建设单位提交单位工程竣工报告。

　　15.C

　　【解析】大型工程船舶拖航、调遣作业是水上交通运输安全生产管理的一项重要内容，拖航、调遣全程管理的总指挥对航行全程有绝对的指挥权，主拖船及主拖船长承担着拖航的主要任务和责任，也是最有能力、经验和责任心的，必须赋予其绝对的统一指挥权。

　　16.B

　　【解析】属于水上水下施工作业安全监督管理规定。

　　17.B

　　【解析】港口与航道工程的施工组织设计是指导施工全过程的主要技术文件之一，应由项目总工程师组织项目部的人员分工、协作编写，并由项目总工程师统一汇总、协调，才能保证各项内容的正确性和相互关系的协调性。

　　18.A

　　【解析】港口与航道工程的分部工程质量检验自检阶段应由项目部技术负责人组织检验;自检合格后，报监理单位，然后由总监理工程师组织施工单位项目负责人、项目部技术负责人、质量负责人确认。

　　19.B

　　【解析】客观影响时间率=施工期内的客观影响时间/施工期总时间客观影响时间率为40%

　　客观影响时间=自然影响时间(60d)+其他客观影响时间(t)

　　施工期总时间=总时间(365)-季节性影响而不能施工的时间(95)

　　则：40%=(60+t)/(365-95)

　　t=0.4×270-60=48d

　　20.C

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　　二、多项选择题

　　21.A、D、E

　　22.A、B、C

　　【解析】预应力钢绞线在构件孔道内张拉，施工安全性高;无需固定的张拉台座，更适用于临时预制场;张拉力支承靠混凝土构件自身，不受张拉力大小的控制，可用于大断面长大构件的现场预制。

　　23.A、D、E

　　【解析】编织土工布、机织土工布、无纺土工布都具有不同程度可透水而阻止细颗粒通过的功能.作为反滤层可阻止土颗粒进入抛石棱体;而土工膜不透水、土工格栅没有阻止土体和碎石通过的功能。

　　24.C、D、E

　　【解析】阴极保护法进行防腐蚀保护是一种电化学保护，需借助于海水或饱海水的海底泥下区构成电回路才得以实现，在水下区、泥下区应用有较好的效果，在水位变动区尚可应用，但在大气区、浪溅区则无效。

　　25.A、B、D

　　【解析】绞刀是绞吸挖泥船直接挖掘土壤的重要挖泥部件，其作用是通过旋转切割水底土壤，使之变形而破碎，并使破碎的泥土与水混合，送往吸泥口。因此，绞刀应根据疏浚土类及其密实度选择，而淤泥土类、软塑黏土、松散砂属于容易开挖的土类，无需过大的切削力，只要有较大的切削量即可，因此，选用前端直径较大的冠形平刃绞刀。

　　26.C、D、E

　　【解析】

　　27.C、D、E

　　【解析】束窄河床、围定和加高边滩适用于过渡段浅滩的整治。

　　28.B、E

　　【解析】自然损坏、运营损坏、意外损坏均不属于“质量不符合工程建设强制性标准、设计文件以及承包合同约定”，不在工程保修担保之列。

　　29.A、B、D、E

　　30.A、D

　　【解析】不应是实测超深工程量和实测超宽工程量，应是计算超深工程量和计算超宽工程量。超深工程量和超宽工程量对于不同挖泥船施工是有一定标准限值的。

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　　三、案例分析题

　　(一)

　　【参考答案】

　　1.本工程挖泥船开工展布工作应包括定船位，抛锚，架设水上、水下及岸上排泥管线等。

　　2.本工程挖泥船采用三缆横挖法施工时，其分条宽度由船的长度和摆动角确定，摆动角宜取70°～90°，最大宽度不宜大于船长的1.4倍。

　　3.本工程淤泥宜选用前端直径较大的冠形平刃绞刀、可塑黏土宜选用直径较大的冠形方齿绞刀、松散砂宜选用前端直径较大的冠形平刃绞刀。

　　4.挖掘生产率的影响因素主要有：挖掘的土质、绞刀功率、横移绞车功率等。本工程各种疏浚土质的绞刀挖掘系数为：

　　【考点解析】

　　绞吸挖泥船挖掘生产率W=60K×D×T×V

　　W——绞刀挖掘生产率(m3/h);

　　K——绞刀挖掘系数，与绞刀实际绞切的泥土断面积等因素有关，可取0.8～0.9;

　　D——绞刀前移距(m);

　　T——绞刀切泥厚度(m);

　　V——绞刀横移速度(m/min)。

　　本工程的挖掘生产率W=Q×p

　　Q——泥泵、管路的工作流量(m3/h);

　　P——泥浆浓度(%)。

　　(二)

　　【参考答案】

　　1.(1)必须有足够的混凝土强度保证连续施工，保证混凝土在水位以上振捣;(2)底层混凝土初凝前不宜被水淹没。

　　2.必须安排进行所要浇筑混凝土初凝时间的试验项目，方可考虑混凝土趁低潮浇筑施工的可能性。

　　3.以背景资料绘简图示意：

　　应在潮水从+2.5m落至-0.50m时开始浇筑承台混凝土最为有利。

　　(1)潮水落至-0.50m时承台底面模板已露出水面，具备混凝土浇筑施工条件;

　　(2)潮水从-0.50m继续落至-1.5m(低潮位)再回升至承台底面(±0m)历时最

　　长，对混凝土浇筑施工最有利。

　　4.承台底板第一层混凝土浇筑1m厚需要的时间：

　　10×10×1-3.14×1.02×1×6=100-18.8=81m3

　　供混凝土与分灰振捣的时间=(81/80)+0.5=1.5h

　　承台底板第一层混凝土达到初凝需时间=1.5+1.5=3h

　　潮水从-0.5m降至-1.5m再升至±0的历时：

　　第二层混凝土1m厚浇筑、振捣至初凝的时间为：

　　(81/80)+0.5+1.5=3h

　　潮水从底层混凝土顶面0.5m落至-1.5m再升至0.5m的历时：

　　(三)

　　【参考答案】

　　1.爆炸排淤填石法形成抛石堤一般要经过端部推进排淤、侧坡拓宽排淤落底、爆破形成平台及堤心断面等三个过程。

　　(1)堤头端部排淤推进(端部爆填)：在抛石堤前端一定宽度范围的一定深度内布置药包爆破形成石舌，使抛石堤向前推进，并使堤身中部坐落在硬土层上，如图1所示。

　　(2)侧坡拓宽排淤(边坡爆填)：按体积平衡要求把抛石堤向两则抛填加宽，并沿抛石体边坡外缘一定距离和深度布置药包，爆破形成侧向石舌，使堤身两侧抛石体落底，增强堤身稳定性，如图2所示。

　　(3)边坡爆夯：在抛石体内外侧边坡泥石面交界处放置药包，爆破夯实边坡，形成平台与设计要求的坡度，如图3所示。

　　2.(1)工程施工中，堤心石爆填施工的一次推进距离为12m不妥。

　　一般一次推进距离宜为5～7m，最大不应超过9m。

　　(2)扭王字块自上而下规则安放的方法是错误的。

　　应是自下而上随机定点的安放。

　　3.设优化前混凝土的水泥用量为x(kg/m3)

　　则优化后的粉煤灰用量是：

　　1.3×x×15%

　　优化后的水泥用量是：

　　(1-15%)x

　　依题意：(1-15%)x+1.3×x×15%=376.2，解得x=360(kg/m3)

　　所以优化后混凝土的水泥用量为：360×0.85=306(kg/m3)

　　4.依题意，单价为65元/m3的工程量应为：

　　80×(1+10%)=88万m3

　　单价为60元/m3的工程量应为：100-88=12万m3

　　总工程款应为：65×88+60×12=6440万元

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　　(四)

　　【参考答案】

　　1.依题意绘简图：

　　(1)自沉箱顸向下0.5m范围内为浪溅区(+2.5～+2.0)。

　　(2)(沉箱顶向下0.5m)至(从沉箱顶向下3m)范围为水位变动区(+2.0～-0.5)为提高沉箱顶部3m混凝土耐久性的首选措施是应用高性能混凝土。

　　2.依题意绘简图：

　　计算断面底宽：[(1/3)-0.3]×3×2+28=28.2(m)

　　计算断面顶宽：28.2+(7+0.3)×3×2=72(m)

　　码头基槽挖泥的计算断面面积是：

　　[28.2+72]×(7+0.3)/2=365.73(m2)

　　3.(1)抛石基床整平范围为沉箱底面宽度15m。此项是施工存在的问题之一，基床整平范围应为沉箱底面每边各加宽0.5m。整平范围与沉箱底面宽度15m相同，沉箱安放后，基床边缘受压塌陷沉箱边部悬空，受力不均，不稳定、不安全。

　　(2)在填砂压载前出现前倾，施工单位采取在沉箱后排仓格内先抛填一半高度砂的措施，进行偏心压载，以调整沉箱就位的做法是错误的。应将沉箱抽水浮起，调整基床重新安装。

　　4.浮运拖带沉箱前应对沉箱进行吃水、压栽、浮游稳定性验算。

　　拖运沉箱时，在正常航速条件下，牵引作用点的最佳位置在定倾中心以下10cm左右处最为稳定。

　　5.2000000/(410×24×0.65)=313(d)

　　6.在缺陷责任期内，所发生的两起事件中：

　　(1)码头前沿停靠渔船，将橡胶护舷撞坏，是交工后使用单位管理失误所造成，可由使用单位自行修复;也可委托缺陷责任期责任单位修复，但由委托方承担费用。

　　(2)码头后轨道梁两侧的连锁块局部出现下沉，应是码头后轨道梁两侧的连锁块下部地基处理不好，应由连锁块施工单位进行修复并承担相应的费用。

　　(五)

　　【参考答案】

　　1.

　　2.该分区的真空度只有50kPa，立即进行以下检查：

　　(1)密封膜是否有破裂，发现破裂立即进行修补;

　　(2)密封沟埋膜是否有局部漏气处，发现后用黏土修补压实密封;

　　(3)是否有个别真空泵失效后管路连接不实、断开等，发现后检修或替换。

　　对上述现象和检查及处理措施应及时报知监理，并与监理一同在现场检查和处理，直至恢复正常。

　　3.A施工单位可承担该项目施工。

　　二级施工总承包单位可承担相应的工程规模是：600万m2以下的吹填工程和16万m2以下的港区堆场工程。本项目的吹填量和堆场工程量均在可承担的范围内。

　　4.应用了土工格栅，其功能是：

　　(1)用于路基补强，使粒状填料与网格互相锁合在一起，增大摩阻力，防止填料下陷，限制土体的侧向位移，形成稳定的地面;

　　(2)起到加筋作用，增加土的模量，传递应力，可将垂直载荷分散。

　　5.混凝土的施工配制强度=设计要求的混凝土立方体抗压强度标准值+1.645×工地施工实际统计的混凝土立方体抗压强度标准差;

　　混凝土的施工配制强度=30+1.645×3.5=35.8取36MPa。

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