摘要：港航工程是国家综合立体交通运输体系的重要组成部分，在国家基础设施建设过程中，随着国家经济实力的不断提升，对于各类交通工程项目的需求正在不断扩大，港口工程作为重要的组成部分，有效的提高了我国水运发展水平。在港航工程建设中，规划是港航工程建设依托的关键，除此之外，随着需求的多样化和地区自然条件的差异性，给港航工程建设在设计过程中提出了更高要求，使得港航工程更具有功能性和复杂性。

1、引言

港口工程是指兴建港口所需的各项工程设施的工程技术，是交通运输的枢纽，水陆联运的咽喉；是水陆运输工具的衔接点和货物、旅客的集散地。港航工程是当前的重要建设内容，港航工程项目的开展意义重大，有助于加快航运经济建设，是推动社会经济发展的重要手段。在沿海地区，港口工程已经有了多年的发展历史，且沿海港口作为国民经济和社会发展的重要基础设施，有力地支撑了经济、社会和贸易发展以及人民生活水平的提高，对于国家综合实力的提升、综合运输网的完善等具有十分重要的作用。新时代，随着社会经济的快速发展，我国交通发展步入全面建设交通强国的新阶段，内河水运的结构性短板愈发凸显，2020-2035年是我国内河水运发展的关键期，内河港口水运建设符合时代发展要求，对新时代内河水运高质量发展具有重要意义[1]。

2、码头设计尺度

2.1斜坡道设计标准

根据《河港总体设计规范》（JTJ 165-2020）[4]，滚装码头车辆上下船斜坡道宽度不小于7m。

滚装码头下河坡道的纵坡不宜大于1：11，困难条件下不宜大于1：9。纵坡为1：10时限制坡长为150m，纵坡为1：9时限制坡长为100m，条件限制时，限制坡长可通过论证确定。

3、设计要点

3.1斜坡道码头回头弯设计

受地形地貌、设计水位和斜坡道纵坡的限制，一部分滚装码头斜坡道在线性设计上不可避免存在回头弯设计。根据船舶吃水和码头纵坡要求，为保证回头弯弧顶前后斜坡道路段满足船舶停靠要求，以从低水位到高水位为斜坡道的攀爬方向，一般采用在回头弯路线弧顶设计一转弯平台，在回头弯弧顶前后以最大坡度攀爬，以便回头弯前后的路线有较大的高程差，以满足船舶吃水要求。

回头弯弧顶平台段的纵坡坡率为0%，因此回头弯弧顶平台段的船舶靠泊一般只受船舶吃水影响，可根据回头弯弧顶平台处的地形条件判断回头弯弧顶平台处是否满足船舶靠泊条件，以从低水位到高水位为斜坡道的攀爬方向，如果回头弯弧顶平台处外侧临水临崖，既回头弯弧顶平台满足船舶靠泊和车辆上下船的要求。如果回头弯弧顶平台处外侧为挖方侧，则需要在通过回头弯弧顶平台后，通过设置一段较长的坡度为0%的路线，以满足水位在回头弯弧顶平台高程下的船舶靠泊要求。

3.2防护方案的适用性分析

受高水位差的影响，对斜坡道码头的边坡设计提出了更高的要求，为了减少和削弱水力作用对码头及边坡的影响，在边坡防护上优先考虑以透水排水性较好的防护形式。其中挖方侧对于土质路基，在设计高水位以下，优先采用窗孔式护面墙和钢丝网垫防护，具体可结合边坡高度边坡开挖边坡限制具体适用，护面墙上设置排水管，起到一定的排水过滤作用。对于石质边坡，可根据岩石的破坏程度可选用实体护面墙防护和锚杆框格梁防护。

而临水侧结构形式受地质地形、和停船要求限制主要采用钢丝网垫护坡和挡墙支护的结构形式。其中在地形较缓的情况下，一般采用放坡的结构形式，根据《码头结构设计规范》（JTS 167-2018）[5]要求，其边坡坡比不宜陡于1：2，防护形式可采用钢丝网垫防护，并铺设反滤层。如临水侧地形存在边坡较陡的情况，无法满足1：2放坡防护要求，一般可采用挡墙结构形式。挡墙施工过程采用土质和标高双控条件，同时应根据结合地基承载力数值考虑是否换填，换填的结构形式及厚度应根据基坑的土质、承载力以及所处水位综合确定。在设计高水位以下范围，在挡墙需要换填地段一般采用水泥土换填，既能够解决挡墙地基承载力不足的问题，也能够解决库区水流条件对挡墙地基冲刷的影响。

在以上防护工程中，其中挡墙结构对地基承载力的要求较高，且抗倾斜抗滑应满足规范要求，具体计算理论可参考黄岳文的挡土墙沿基底面抗滑稳定计算以及王全前的水位骤降条件下水工挡土墙的抗倾覆稳定计算方法[2-3]。

4、设计方案经济性

港口设计方案对项目工程造价有着根本性的影响，在确定设计方案的过程中，不仅仅需要考虑技术的先进性，同时也要满足项目的效益标准，即经济合理。

在单项工程设计中，结构方案的选择及建设材料的选用对工程投资有较大影响，在满足同等功能的前提下，技术经济更合理的设计，可降低工程造价。

同时设计方案还会影响后期使用阶段的经常性费用，如养护、维修、能源消耗等，而一次性投资与经常性费用间存在一定的反比关系，在进行设计优化的过程中，应寻求两者间的平衡点，即全寿命费用最低。

因此在进行设计方案选定及优化的过程中，不能一味强调技术的先进性或节约投资，需综合考虑技术与经济的关系。通过最小费用法、多目标优选法等技术经济分析法和价值分析法等方法确定技术先进、经济合理的最优方案。

5、结语

综上所述，在港航工程斜坡码头设计过程中，存在许多要点，随着内河水运事业的发展，斜坡码头的设计条件也多种多样，在设计过程中，不同的地质条件、不同的设计规模都有不同的设计方案，因此在港航工程设计中，应综合考虑项目特点，外部条件，使用要求，切实优化设计要点，使得设计方案更加安全、合理、经济。

参考文献：

[1]潘海涛，吴晓磊，刘晓玲，等.新时代我国内河水运高质量发展思路[J].水运工程，2021（10）：14-19。

[2]黄岳文.挡土墙沿基底面抗滑稳定计算的讨论[J].人民黄河，2016（2）：108-113。

[3]王全前.水位骤降条件下水工挡土墙的抗倾覆稳定计算方法[J].水运工程，2020（11）：138-141，165。

[4]《码头结构设计规范》（JTS 167-2018）。

[5]《河港总体设计规范》（JTJ 165-2020）。