【中交集团：点亮巨轮航行的灯塔】

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既是老树新花的天津港，也是世界工程最大的洋山港，也是港珠澳大桥，南亚喉咙的瓜达尔港，也是苏伊士河畔的塞德港

离岸深水港建设技术注入中国水运交通建设事业的推动力，今天已经出现在加盖中国印记的水工精品中。

正如交通运输部副部长高宏峰指出的那样，交通运输领域的科学技术创新主要是应用型和集成型创新。 目前，国家提出创新的迅速发展和变革的迅速发展，交通运输领域不仅不能带来主义，还需要鼓励基础学科和应用基础研究行业的原始创新。

[/BR/] [/H// H/]以及前后10年聚集了中国水运工程建设大成的离岸深水港科研项目，不仅通过富有独创性的应用手段将离岸深水建设港从安全、经济上变为现实，而且从自然规则的最高水平开始

寻找波浪、地基、港工结构物的最佳组合

建筑的稳定源于上层建筑物的自重与下面地基的承载力的平衡。 田俊峰博士告诉记者，港口也遵循同样的原理，但波浪因素很多。 问题是那个介入。

关于近岸条件下水流、土质及港口结构物之间的关系规律，国内外认知已经成熟，但深海方面，这三种关系尚未探索，是新的未知行业。 项目总负责人、中国交通建设股份有限公司总工程师孙宇说。 他认为中国的基础设施建设水平要实现质量变化首先需要在基础理论方面取得突破。 中国水上交通建设者为了实现在哪个水域建造港口的梦想，必须对未知的深海有新的认识。

面对风险，可以使用置换、加固深海现有地基等简单的方法，但成本高，违背了经济性要求。 违背自然法则，基于过去浅水经验的盲目尝试，只能到处碰壁。 长江口深水航道整治工程试验段大圆筒初始稳定性差，可作为证据。

作为项目技术总负责人，谢世楞院士领导航空院、天津港集团、南京水利科学研究院、天津大学，通过技术难关，国际上首次提出软粘土在波浪循环载荷的作用下动力软化判别标准，对离心机提出动态波

简单来说，防波堤等结构体上出现地基过大的沉降现象是上面太重还是波浪的动负荷太大？ 以前没人知道。 我们的研究是找到地基承载力和防滑稳定之间的平衡。 次课题第一完成者之一，中交第一航海工程勘察设计院副总工程师李元音说。

找到处理大浪和泥沙的方法，谢世楞院士队伍更严格，依托天津港新型插入式箱筒型基础防波堤结构，开展设计理论和做法创新，中交第一航务工程局据此进行箱筒型基础结构的空气悬浮和负压沉降

对比以前传来的重力式码头结构，存在深水条件下波浪载荷大、工期长、费用高等问题，全国水运工程勘察设计师、中交水运计院长张志明与大连理工大学、大连港集团联合，关闭

广义极限平衡法:求解岩土工程行业百年理论课题的岩土力学定理

[/BR/] [/H// H/]不介绍的话，很难把眼前这个皮肤黝黑、天津方言浓厚的老人和解决岩土工程行业百年理论课题的中交天津港湾工程研究院的黄传志教授联系起来。 但是，他提出的新的地基极限拆除理论和做法的广义极限平衡法，用中国定理弥补了世界缺陷，为岩土力学科学的迅速发展做出了重要贡献。

田俊峰对记者说，至今为止国内外采用的计算地基承载力的方法有缺陷，不能具体考虑地基中土质承载力的差异，只能根据经验代入平均值进行计算，结果总是出现很大的偏差 黄传志教授通过几十年的工程实践和仔细的研究发现岩土极限平衡理论中隐藏着一个重要的定理:要满足工程极限状态设计的大致应力状态需要满足屈服函数的极值条件，并在此基础上建立了广义的极限平衡法，

根据黄传志教授的广义极限平衡理论，中交天津港湾工程研究院李树奇院长组织开发了港湾工程基础计算系统2008版，通过交通运输部的鉴定和天津市软件评价中心的评价，已经进行了中国水运工程设计的施工 李树奇院长等发明的具备水下无线传输系统的海上构筑物自动监视技术的做法已经应用于很多工程中，验证了黄传志教授广义极限平衡理论的正确性。

突破建港禁止区域:明确粉沙质海岸和岛群地区的泥沙运动规律

散布在我国华东、华北海岸线的大量粉沙质海岸，长期以来是港口建设的空白点，在过去的教科书中是所谓的建港禁止区域。 2003年在黄骅港，我们吃了很大的损失，挖的深水航线一夜之间被泥平整，泥沙迅速在木板上变成铁板沙，船舶被困在港内，煤炭不运，业主很着急。 交通部天津水运工程科学研究所所长、现在交通运输部科学技术司司长赵冲久说。

[/BR/] [/H// H/]这是因为当时没有认识到粉沙质海岸泥沙急剧堆积的发生机理，将黄骅的粉沙质海岸错误地视为天津港的泥质海岸，没有采取相应的防沙减堆积措施。

赵冲久和天科所杨华主任等人的锐意研究表明，岸滩物质的中值直径为0.03 0.1mm的海岸应该单独定义为粉砂质海岸。 在大风波天气下，具有特殊的近底高浓度含沙水体层泥沙运动现象。

赵冲久、杨华等人认为，粉砂质海岸的砂土特别容易启动沉降，波浪减弱则砂土沉淀，航线急剧堆积。 在明确快速淤渣机理的基础上，他们在世界上首次建立了粉砂质泥沙运动的三层模型理论，开发了相应的计算模型，明确了神华黄骅港务企业、中交一航院、中交水规院的研究和黄骅港最终双堤抱式部署的防沙堤措施。

建设洋山深水港是我国建设上海国际航运中心的重要战术决定。 远离大陆、强潮流、高含沙海域，根据大小洋山岛礁群的地形建设深水港，这条封闭开封道、填海造陆，改变海域本来的边界条件，泥沙不是大量堆积吗？ 在洋山同盛港施工企业、中交三航院的支持下，对岛群进行了港口水动力的关键技术问题比较，赵冲久和杨华等人研究了沉积计算方法，减少了封闭开封道、归顺水流、沉积，安全用泊16字基本有效地指导洋山港的选择和建筑物布置，。

港口安全保障:优化整体设计

离岸开放海域风、浪、流等动力条件强，特别是船舶系泊和港口水陆区域安全是港口工程界的突出课题。 子课题负责人、全国水运工程勘察设计大师、中交水运计划设计院院长张志明和大连港集团、大连理工大学共同完成离岸深水港码头泊位稳定条件的重要技术研究，处理多因素码头泊位稳定计算和作业标准问题，适合中国港口情况的船舶6个 提出的码头长优化了设计做法，将码头长缩短了20% 30%，节约了宝贵的岸线资源。

在唐山港实业集团的支持下，南京水利科学研究院左其华副院长、张金善主任等人主办了风暴潮对港口水陆区域和航线安全的影响，并在风暴潮的涨水和浪高的二维复合分布模式和风暴潮的作用下提出了平均越浪量和浮力的计算公式

随着船舶大型化的迅速发展，航线越来越宽、越来越深，我们需要用以前流传下来的方法设计这条航线，对是否安全进行科学的论断。 子课题负责人、全国工程勘察设计大师、中交水运计划设计院总工程师吴澎先生，我们与武汉理工大学、大连海事大学合作，开展船舶操纵模拟和实船观测，对海外设计做法和研究成果，以前传达的设计做法 与大连理工大学共同开展港口航线通过能力解体研究，提出了基于港口服务水平体系指标的航线通过能力解体方法，为明确深水航线合理建设规模，提高运营效率奠定了理论基础。

(本论文摘自4月16日《科技日报》)