为适应全球船舶大型化、专业化的发展趋势, 我国码头建设正向大型化和深水化泊位迈进。板桩码头具有施工周期短、工程造价低、结构耐久性好等优点, 然而其结构的强度和稳定性对水深变化反应很敏感[1-2] 。
地下连续墙具有良好的抵抗侧向压力的能力和防渗性能, 尤其适用于软土地基, 是新型分离卸荷式地下连续墙板桩码头的重要构件。地下连续墙属于柔性挡土结构, 影响其墙体与土体相互作用的因素很多, 其受力和变形情况非常复杂, 相应的计算理论尚不够成熟[3] 。目前新型分离卸荷式地下连续墙板桩码头的设计参数主要依据土工离心模型试验, 然而土工离心模型试验存在一定的尺寸效应和边界效应, 因此利用原型观测技术研究分离卸荷式板桩码头中地下连续墙的实际工作性状十分必要。本研究根据某10万t级分离卸荷式板桩码头在港池浚深期及码头运营1a内地下连续墙内力和变形的实测数据, 探究分离卸荷式板桩码头中地下连续墙在各种工况下的工作性状, 评价分离卸荷式板桩码头的实际运行状态。
1、工程概况
某港区10万t 级新型分离卸荷式板桩码头的设计近期为杂货泊位, 远期为集装箱泊位。码头场地地层自上而下为素填土、吹填土、粉细砂、粉土、淤泥质黏土、粉质黏土地基设计及细砂层; 其地下水位主要受大海潮汐的影响, 极端低水位为-1.53m, 设计高水位为2.02m。地下连续墙是码头的挡土和挡水结构, 采用C30混凝土,墙厚1.05m, 墙底标高- 28.5m, 墙顶标高- 0.7m, 墙上浇筑胸墙; 胸墙和锚碇墙之间采用Q345≈ 90的拉杆连接, 拉杆间距平均值为1.375m。
2、地下连续同层排水管道施工图墙的工作性状
地下连续墙内力的计算准确与否关系到整个板桩码头结构的稳定性。本研究对码头施工期和使用期进行原型观测, 进而分析地下连续墙的内力及变形。观测内容包括地下连续墙和遮帘桩的水平位移、拉杆拉力、地下连续墙海侧和陆侧土压力分布, 墙体海侧和陆侧的竖向钢筋应力和混凝土应变[4-7] 。
地下连续墙入土段既不是自由支承, 也不是完全的固定端。开挖泥面处是地下连续墙的受力变形分界面, 上部墙段近似为底端固定的悬臂梁, 其上作用力有土压力、剩余水压力、波浪力和拉杆拉力; 下部墙段近似为竖向弹性地基梁, 其上作用力有土压力、剩余水压真空脱气装置力[8-10] 。
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