2024年江門市一級建造師建港口與航道工程實務考試題庫含答案一、港口與航道工程水文氣象條件分析及應用1.某外海開敞式碼頭設計重現(xiàn)期取50年，當?shù)貧v史極值水位統(tǒng)計如下：平均海平面0.00m，50年一遇高潮位+2.86m，50年一遇低潮位?1.42m，平均大潮升3.20m，平均小潮升2.10m。若碼頭面高程按“極端高水位+0.6m安全超高”控制，則設計高程應為多少？答案：2.86m+0.60m=3.46m，取3.50m（規(guī)范要求向上取0.05m整數(shù)倍）。2.某航道疏浚區(qū)位于口門段，潮流橢圓長軸與航道中心線夾角28°，最大潮流流速1.9m/s。若疏浚土為松散中砂，d50=0.35mm，起動流速按Soulsby公式計算為0.83m/s。試判斷該航道在最大潮流作用下是否會發(fā)生明顯回淤，并給出回淤強度估算步驟。答案：1.9m/s＞0.83m/s，泥沙處于完全起動狀態(tài)，會發(fā)生回淤；回淤強度按“挾沙能力差值法”估算：①計算現(xiàn)場挾沙能力S1=0.015×(V^3)/(g×h×ω)，V=1.9m/s，h=12m，ω=0.045m/s，得S1=0.38kg/m3；②上游來水挾沙能力S0=0.12kg/m3；③單位水體落淤量ΔS=S1?S0=0.26kg/m3；④日回淤厚度Δz=ΔS×Q×t/(ρ0×B×L)，Q為漲潮流量，取1800m3/s，t=12.42h，ρ0=1350kg/m3，B=160m，L=2500m，得Δz≈0.08m/d。3.某防波堤工程位于臺風多發(fā)海域，需計算50年一遇波高。當?shù)厮?2m，吹程280km，風速45m/s，持續(xù)時間12h。采用SMB法查圖得H1/3=7.2m，周期T=11.4s。若堤前水深與波長之比h/L=0.08，判斷是否發(fā)生破碎，并給出破碎波高Hb。答案：L=gT2/(2π)=11.42×9.81/6.283=202m，h/L=12/202=0.059＜0.08，屬淺水區(qū)，破碎波高按McCowan公式Hb=0.78h=0.78×12=9.36m；實際H1/3=7.2m＜9.36m，故不發(fā)生破碎。4.某船閘下游引航道口門處存在周期6.2min的駐波，波幅0.45m。船閘閘室有效長度180m，寬23m。若船舶停泊橫纜繩剛度k=8kN/m，質(zhì)量m=4500t，求船舶受迫縱搖固有周期，并判斷與駐波是否共振。答案：船舶縱搖固有周期T0=2π√(m/k)=2π√(4500000/8000)=149s≈2.48min；駐波周期6.2min≠2.48min，不共振，但存在2.5倍關系，需關注超諧共振。5.某航道工程需確定霧限標準。統(tǒng)計近10年能見度＜1000m出現(xiàn)頻率為3.7%，其中＜500m占1.2%。若施工船隊安全航速限值取5kn，霧航停置損失系數(shù)0.25，年度有效作業(yè)天數(shù)目標300d，求霧限標準定為能見度800m時年損失天數(shù)。答案：能見度＜800m出現(xiàn)頻率按線性插值得2.7%；年損失天數(shù)=365×2.7%×(1+0.25)=12.3d，取13d，滿足300?13=287d＞280d，符合合同要求。二、港口與航道工程地質(zhì)勘察與地基處理6.某碼頭沉箱基礎持力層為全風化花崗巖，標貫擊數(shù)N=18，重度γ=19kN/m3，內(nèi)摩擦角φ=28°，黏聚力c=25kPa。若沉箱底寬12m，埋深2.5m，地下水位與基底平，按GB50007—2011計算地基承載力特征值fa。答案：fa=Mbγb+Mdγmd+Mcck，查表Mb=1.40，Md=4.93，Mc=7.40，b=12m，d=2.5m，γ=19?10=9kN/m3，γm=19kN/m3，fa=1.40×9×12+4.93×19×2.5+7.40×25=151+234+185=570kPa，經(jīng)深度修正后取570kPa。7.某航道疏浚段存在厚8m淤泥，含水率w=65%，孔隙比e=1.72，有機質(zhì)含量4.2%，十字板強度cu=18kPa。若采用真空預壓+堆載聯(lián)合加固，排水板間距0.8m正方形，打設深度14m，預壓荷載80kPa，求90d固結(jié)度。答案：采用Barron理想井固結(jié)理論，井徑比n=de/dw=1.13×0.8/0.033=27.4，F(xiàn)n=ln(n)?0.75=2.56，Ch=1.5×10??m2/s，t=90d=7.78×10?s，Ur=1?exp(?8Th/Fn)，Th=Cht/de2=1.5×10??×7.78×10?/(0.8×1.13)2=1.42，Ur=1?exp(?8×1.42/2.56)=0.988，固結(jié)度98.8%。8.某重力式碼頭墻后回填開山石，含石率70%，最大粒徑600mm，細料d10=0.8mm，不均勻系數(shù)Cu=35。若墻后設反濾層，按太沙基準則，求防止管涌所需最小反濾層厚度。答案：太土基準則D15(filter)≤4d85(base)，d85(base)=0.8×(35)^0.5=4.7mm，取D15≤19mm；反濾層厚度L≥(0.3～0.5)×最大粒徑=0.4×600=240mm，且≥3×D85=3×19=57mm，最終取L=250mm。9.某航道護岸采用雙排鋼板樁，樁長18m，樁間回填中砂，φ=32°，γ=19kN/m3。若墻后地面超載q=30kPa，按朗肯理論計算主動土壓力合力Ea。答案：Ka=tan2(45?φ/2)=0.307，墻高H=18m，Ea=0.5γH2Ka+qHKa=0.5×19×182×0.307+30×18×0.307=946+166=1112kN/m。10.某沉管隧道基槽底存在厚3m液化砂層，標貫擊數(shù)N=6，地下水位與地面平，地震烈度Ⅷ度。按GB50427—2018，采用碎石樁加固，樁徑0.8m，置換率m=0.30，求加固后復合地基標貫擊數(shù)Nc。答案：Nc=N0+ΔN，ΔN=14(m?0.1)=14×0.2=2.8，Nc=6+2.8=8.8＞8，滿足液化消除要求。三、港口與航道工程結(jié)構(gòu)設計與計算11.某高樁梁板碼頭設計船型5萬噸級，滿載吃水13.2m，橫纜角度25°，纜繩破斷力1200kN。若系船柱垂直荷載分項系數(shù)1.4，水平荷載分項系數(shù)1.5，求系船柱設計拉力。答案：按JTS144—1—2010，橫纜水平力標準值FH=1200×cos25°=1088kN，垂直力FV=1200×sin25°=507kN；設計值FHd=1.5×1088=1632kN，F(xiàn)Vd=1.4×507=710kN；系船柱設計拉力Fd=√(FHd2+FVd2)=√(16322+7102)=1780kN。12.某沉箱碼頭沉箱單倉寬8m，高16m，倉內(nèi)填石γ=18kN/m3，海水γ=10kN/m3，沉箱混凝土γ=24kN/m3，壁厚0.35m，底板厚0.5m，求沉箱吃水深度。答案：沉箱自重G=[(8×16?7.3×15.15)×0.35+8×0.5]×24=1370kN/m；填石重W=7.3×15.15×18=1990kN/m；總重Σ=3360kN/m；浮力F=8×d×10，令F=Σ，得d=3360/80=4.2m。13.某船閘閘首底板厚2.2m，采用C30混凝土，抗?jié)B等級W8，最大水頭差8.5m。按JTS202—2011，驗算抗?jié)B厚度是否滿足。答案：最小抗?jié)B厚度hmin=ΔH/(αβγ)，α=0.85，β=1.0，γ=1.0，hmin=8.5/0.85=10m＞2.2m，需設防滲帷幕或加厚至10m。14.某防波堤扭王字塊體單重W=8t，設計波高H=5.5m，堤坡1:1.5，求穩(wěn)定塊體重量Ws。答案：Hudson公式Ws=W×(Hs/HR)3，HR=1.8m（試驗波高），Ws=8×(5.5/1.8)3=8×28.4=227t，取標準塊體240t。15.某航道護底采用拋石，厚度0.8m，石塊γ=26kN/m3，水流速v=3.2m/s，求抗沖穩(wěn)定粒徑D。答案：伊茲巴什公式v=1.2√[gD(γs?γ)/γ]，得D=v2γ/[g(γs?γ)×1.44]=3.22×10/(9.81×16×1.44)=0.46m，取500mm。四、港口與航道工程施工技術與管理16.某沉箱預制采用滑模施工，夏季氣溫35℃，C40混凝土，水泥用量380kg/m3，入模溫度控制要求≤30℃。若采用冰屑替代50%拌合水，求最大可降溫度。答案：冰屑潛熱334kJ/kg，水比熱4.2kJ/(kg·℃)，每kg冰可吸熱334+4.2×30=460kJ；每m3混凝土拌合水約170kg，冰屑85kg，吸熱85×460=39100kJ；混凝土熱容約2400kJ/(m3·℃)，降溫ΔT=39100/2400=16.3℃，理論入模溫度35?16.3=18.7℃＜30℃，滿足。17.某疏浚工程采用8000m3耙吸船，裝艙時間65min，重載航速12kn，輕載航速14kn，拋泥距離18km，輔助時間20min，求日產(chǎn)量。答案：裝艙1.08h，重載航行18/12=1.5h，輕載18/14=1.29h，輔助0.33h，周期T=4.2h；日循環(huán)24/4.2=5.7，取5次；日產(chǎn)量5×8000=40000m3。18.某船閘閘室墻后回填區(qū)需分層碾壓，每層松鋪厚度0.4m，壓實度≥95%，采用18t振動碾，試驗段得碾壓6遍可達標。若實際施工時松鋪厚度增至0.5m，求需增加碾壓遍數(shù)。答案：按Talbot公式N∝h2，N2=N1×(h2/h1)2=6×(0.5/0.4)2=9.4，取10遍。19.某沉管管節(jié)長120m，寬30m，高9.5m，干塢預制。管節(jié)混凝土總量約28000m3，分兩次澆筑，第一次底板3m，第二次側(cè)墻+頂板6.5m。若采用1臺產(chǎn)能60m3/h攪拌站，求第二次澆筑連續(xù)作業(yè)最短時間。答案：第二次混凝土量28000×6.5/9.5=19158m3；攪拌站產(chǎn)能60m3/h，需319h，約13.3d，考慮0.8利用系數(shù)，取17d。20.某高樁碼頭樁基施工采用液壓錘，樁徑1.2m，壁厚20mm，入土深度35m，貫入度最后10擊平均3mm/擊。按JTS257—2008，求單樁極限承載力Qu。答案：采用荷蘭公式Qu=（e2WH）/（s+c/2），e=0.55，W=12t，H=1.5m，s=0.003m，c=0.25cm=0.0025m，Qu=(0.552×12×1.5)/(0.003+0.00125)=4.95/0.00425=1165kN，經(jīng)修正取1200kN。五、港口與航道工程質(zhì)量檢驗與驗收21.某航道疏浚竣工斷面采用多波束測深，檢查線間距取主測深線間距的多少倍？答案：按JTS258—2020，檢查線間距≤主測深線間距的1/5倍。22.某沉箱混凝土取芯抗壓強度評定，C35等級，共28組芯樣，平均強度38.2MPa，最小值31.5MPa，標準差3.1MPa，求評定結(jié)果。答案：按GB/T50107—2010，fcu,k=35MPa，驗收批均值≥fcu,k+1.645σ=35+5.1=40.1MPa，38.2＜40.1，不合格；再按最小值31.5≥0.85×35=29.75MPa，可二次驗收，但均值不足，需復驗。23.某船閘閘門止水橡皮壓縮量驗收標準是多少？答案：JTS257—2008規(guī)定，止水橡皮壓縮量應為設計壓縮量的80%～110%，且連續(xù)5點無滲漏。24.某防波堤扭工字塊隨機安放驗收，要求空隙率P=55%～65%，實測斷面空隙率52%，如何處理？答案：空隙率偏低，需補拋10%塊體，重新抽檢驗收，直至滿足55%～65%。25.某航道整治建筑物拋石體坡面平整度驗收，采用2m直尺檢查，允許偏差是多少？答案：JTS257—2008規(guī)定，坡面平整度允許偏差±5cm。六、港口與航道工程安全環(huán)保與職業(yè)健康26.某沉箱出塢氣囊搬運，氣囊工作壓力0.6MPa，沉箱重4800t，接觸長度200m，氣囊直徑1.0m，求所需氣囊數(shù)量。答案：單氣囊承載力F=πDLp=3.14×1.0×200×0.6=377kN，總需4800×10/377=127根，考慮1.3安全系數(shù)，取165根。27.某疏浚工程泥艙溢流含沙量限值是多少？答案：按《沿海海域溢流含沙量標準》，一級海域≤100mg/L，二級≤150mg/L，三級≤200mg/L；該工程位于二級海域，限值150mg/L。28.某船閘檢修門吊裝，采用400t浮吊，吊臂幅度28m，額定起重量420t，沉箱閘門重380t，風速6級，是否允許作業(yè)？答案：JTS202—2011規(guī)定，6級風禁止吊裝，需暫停。29.某航道炸礁工程，單孔藥量Q=120kg，安全距離對漁船取多少？答案：按《爆破安全規(guī)程》，水中爆破對漁船安全距離R=（Q/1000）^0.5×200=（0.12）^0.5×200=69m，取70m。30.某碼頭胸墻施工，夏季高溫，混凝土芯部溫度控制不超過多少？答案：JTS202—2011規(guī)定，混凝土芯部溫度≤65℃，內(nèi)外溫差≤20℃。七、港口與航道工程法規(guī)、標準與項目管理31.某省重點港口工程，依法必須招標的勘察設計服務，單項合同估算價達到多少必須招標？答案：按《必須招標的工程項目規(guī)定》，勘察設計單項≥100萬元人民幣必須招標。32.某航道工程采用PPP模式，政府方持股比例不得超過多少？答案：財金〔2019〕10號文規(guī)定，政府方持股比例≤50%。33.某施工企業(yè)因疏浚船舶排放超標被生態(tài)環(huán)境部門罰款30萬元，屬于哪種行政處罰？答案：財產(chǎn)罰。34.某港口工程竣工驗收備案，建設單位應在竣工驗收合格之日起多少日內(nèi)備案？答案：《港口工程建設管理規(guī)定》要求15日內(nèi)備案。35.某設計變更導致疏浚工程量增加18%，超過合同價15%，按《政府投資條例》，應如何審批？答案：需報原初步設計審批部門重新審批，并調(diào)整概算。八、港口與航道工程案例綜合分析36.背景：華南某10萬噸級航道擴建，全長28km，原底標高?11.2m，擴建至?15.8m，底寬由180m拓寬至230m，疏浚量約1850萬m3，土質(zhì)：0～?5m為松散中砂，?5～?14m為硬塑黏土，?14m以下為風化巖。施工期需維持雙向通航，最小通航水深?10.5m，施工船舶限制吃水?9.5m。問題：（1）選擇疏浚設備；（2）制定分條施工順序；（3）估算工期。答案：（1）松散中砂采用8000m3耙吸船直接吹填；黏土采用大型絞吸船（6500kW）+接力泵船；風化巖采用鑿巖棒+抓斗船（70t）聯(lián)合施工。（2）分條：航道中心線劃分南北兩幅，每幅115m，先北幅后南幅，縱向每3km一段，段內(nèi)分3條，每條38m，錯峰施工，保持中間60m通航通道。（3）工期：耙吸船日產(chǎn)量40000m3，砂層量約550萬m3，需138d；絞吸船日產(chǎn)量35000m3，黏土量約950萬m3，需271d；抓斗船日產(chǎn)量8000m3，巖層量約350萬m3，需438d；設備疊加，關鍵線路為巖層，安排4組抓斗船，工期110d；總工期按絞吸船271d控制，考慮不利天氣15%，有效工期312d，約10.5個月，取11個月。37.背景：某沉箱重力式碼頭，沉箱長18m、寬15m、高16m，單座重約3200t，需拖運至5nmile外安裝，途經(jīng)航道水深9.5m，潮流最大流速1.6m/s，風速限值6級。問題：（1）沉箱吃水及干舷驗算；（2）拖航阻力及拖輪功率；（3）臨時壓載方案。答案：（1）沉箱平均吃水d=3200×10/(18×15×10)=11.9m，航道水深9.5m＜11.9m，需半潛駁或臨時壓載；壓載后吃水控制在8.5m，干舷16?8.5=7.5m，滿足6級浪干舷≥2m要求。（2）拖航阻力Rt=0.5ρCdAv2+Rw，Cd=0.8，A=18×8.5=153m2，v=3kn=1.54m/s，Rt=0.5×1025×0.8×153×1.542=149kN；附加波浪阻力Rw=0.15Rt=22kN，總Rt=171kN；拖輪功率P=Rt×v/η=171×1.54/0.45=585kW，取800kW拖輪1艘+備用1艘。（3）臨時壓載：采用海水壓載艙，分4倉，每倉設0.8m×0.8m人孔，壓載水總量3200?18×15×8.5×10=905t，分倉均勻加載，壓載時間≤2h，確保沉浮穩(wěn)定。38.背景：某船閘擴容工程，新建Ⅳ級船閘1座，閘室有效尺度280m×34m×5.5m，設計水頭9.8m，采用鋼筋混凝土整體式結(jié)構(gòu)，閘首采用短廊道輸水，最大流量450m3/s。問題：（1）輸水系統(tǒng)類型及優(yōu)點；（2）閘室底板抗浮穩(wěn)定驗算；（3）混凝土溫控措施。答案：（1）短廊道輸水，優(yōu)點：水力條件好，超灌小，船舶泊穩(wěn)條件優(yōu)，適應水頭高。（2）抗?。旱装搴?.0m，面積280×34=9520m2，自重G=9520×3×25=714000kN；浮力F=9.8×10×9520=933000kN；抗浮安全系數(shù)K=G/F=0.77＜1.05，不滿足；采用錨桿+壓載，錨桿抗拔承載力特征值300kN/根，需(933?714)×1000/(300×0.8)=913根，布置@10m×10m，共952根，滿足。（3）溫控：采用低熱礦渣硅酸鹽水泥