為適應(yīng)全球船舶大型化、專業(yè)化的發(fā)展趨勢, 我國碼頭建設(shè)正向大型化和深水化泊位邁進(jìn)。板樁碼頭具有施工周期短、工程造價低、結(jié)構(gòu)耐久性好等優(yōu)點, 然而其結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性對水深變化反應(yīng)很敏感[1-2] 。

地下連續(xù)墻具有良好的抵抗側(cè)向壓力的能力和防滲性能, 尤其適用于軟土地基, 是新型分離卸荷式地下連續(xù)墻板樁碼頭的重要構(gòu)件。地下連續(xù)墻屬于柔性擋土結(jié)構(gòu), 影響其墻體與土體相互作用的因素很多, 其受力和變形情況非常復(fù)雜, 相應(yīng)的計算理論尚不夠成熟[3] 。目前新型分離卸荷式地下連續(xù)墻板樁碼頭的設(shè)計參數(shù)主要依據(jù)土工離心模型試驗, 然而土工離心模型試驗存在一定的尺寸效應(yīng)和邊界效應(yīng), 因此利用原型觀測技術(shù)研究分離卸荷式板樁碼頭中地下連續(xù)墻的實際工作性狀十分必要。本研究根據(jù)某10萬t級分離卸荷式板樁碼頭在港池浚深期及碼頭運營1a內(nèi)地下連續(xù)墻內(nèi)力和變形的實測數(shù)據(jù), 探究分離卸荷式板樁碼頭中地下連續(xù)墻在各種工況下的工作性狀, 評價分離卸荷式板樁碼頭的實際運行狀態(tài)。

1、工程概況

某港區(qū)10萬t 級新型分離卸荷式板樁碼頭的設(shè)計近期為雜貨泊位, 遠(yuǎn)期為集裝箱泊位。碼頭場地地層自上而下為素填土、吹填土、粉細(xì)砂、粉土、淤泥質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土地基設(shè)計及細(xì)砂層; 其地下水位主要受大海潮汐的影響, 極端低水位為-1.53m, 設(shè)計高水位為2.02m。地下連續(xù)墻是碼頭的擋土和擋水結(jié)構(gòu), 采用C30混凝土,墻厚1.05m, 墻底標(biāo)高- 28.5m, 墻頂標(biāo)高- 0.7m, 墻上澆筑胸墻; 胸墻和錨碇墻之間采用Q345≈ 90的拉桿連接, 拉桿間距平均值為1.375m。

2、地下連續(xù)同層排水管道施工圖墻的工作性狀

地下連續(xù)墻內(nèi)力的計算準(zhǔn)確與否關(guān)系到整個板樁碼頭結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。本研究對碼頭施工期和使用期進(jìn)行原型觀測, 進(jìn)而分析地下連續(xù)墻的內(nèi)力及變形。觀測內(nèi)容包括地下連續(xù)墻和遮簾樁的水平位移、拉桿拉力、地下連續(xù)墻海側(cè)和陸側(cè)土壓力分布, 墻體海側(cè)和陸側(cè)的豎向鋼筋應(yīng)力和混凝土應(yīng)變[4-7] 。

地下連續(xù)墻入土段既不是自由支承, 也不是完全的固定端。開挖泥面處是地下連續(xù)墻的受力變形分界面, 上部墻段近似為底端固定的懸臂梁, 其上作用力有土壓力、剩余水壓力、波浪力和拉桿拉力; 下部墻段近似為豎向彈性地基梁, 其上作用力有土壓力、剩余水壓真空脫氣裝置力[8-10] 。

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