分離卸荷式板樁碼頭中地下連續墻的性狀

為適應全球船舶大型化、專業化的發展趨勢, 我國碼頭建設正向大型化和深水化泊位邁進。板樁碼頭具有施工周期短、工程造價低、結構耐久性好等優點, 然而其結構的強度和穩定性對水深變化反應很敏感^[1-2] 。

地下連續墻具有良好的抵抗側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墻板樁碼頭的重要構件。地下連續墻屬于柔性擋土結構, 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雜, 相應的計算理論尚不夠成熟^[3] 。目前新型分離卸荷式地下連續墻板樁碼頭的設計參數主要依據土工離心模型試驗, 然而土工離心模型試驗存在一定的尺寸效應和邊界效應, 因此利用原型觀測技術研究分離卸荷式板樁碼頭中地下連續墻的實際工作性狀十分必要。本研究根據某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內地下連續墻內力和變形的實測數據, 探究分離卸荷式板樁碼頭中地下連續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。

1、工程概況

某港區10萬t 級新型分離卸荷式板樁碼頭的設計近期為雜貨泊位, 遠期為集裝箱泊位。碼頭場地地層自上而下為素填土、吹填土、粉細砂、粉土、淤泥質黏土、粉質黏土及細砂層; 其地下水位主要受大海潮汐的影響, 極端低水位為-1.53m, 設計高水位為2.02m。地下連續墻是碼頭的擋土和擋水結構, 采用C30混凝土,墻厚1.05m, 墻底標高- 28.5m, 墻頂標高- 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、地下連續墻的工作性狀

地下連續墻內力的計算準確與否關系到整個板樁碼頭結構的穩定性。本研究對碼頭施工期和使用期進行原型觀測, 進而分析地下連續墻的內力及變形。觀測內容包括地下連續墻和遮簾樁的水平位移、拉桿拉力、地下連續墻海側和陸側土壓力分布, 墻體海側和陸側的豎向鋼筋應力和混凝土應變^[4-7] 。

地下連續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、剩余水壓力^[8-10] 。

 

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