茅洲河界河整治工程双排混凝土灌注桩支挡结构设计与稳定性分析.pdf

第 2期 欧泽锋 ： 茅洲河界河整治_T程 双排混凝土灌注桩支挡结构设计与稳定性分析 第 5 1 卷 1 2 一l 2 2 3 -1 3 2 3 -3 3 -4 V 填土层 淤泥 、 淤质土 淤质中细砂 黏性土 淤质土 泥质 中 、 细砂 泥质粗 、 砾砂 全风化砂岩 O 1 1 0 1 5 O 0 5 0O 6 0 1 2 - 0 1 5 O 1 6 -0 _ 2 O 0 0 7 0O8 0 1 2 O 1 8 0 2 4 -0 _ 3 O 0 2 4 0 2 8 05 4 7 1 3 6 5 | O- 3 o 0 0 8 8 8 t | 0 3 6 9 4_3 0 20 5 | 6-2 4 26l | | 49 5 06 0- 0 8 O O2 0 0 2 5 05 0 O 6 0 090 -1 o o 02 0 0 2 5 04 0 0 5 0 4 2 9 1 0 4 2 3 6 l 0 1 3 7 1 0 。 2 1 31 1 0 4 2 0 1 1 0 - 7 8 47 xl O 一 2 5 9 x1 0 - z 1 7 8 1 0 4 3 5 0 4 o 0 5 0 H 0 7 0 0 7 o o 1 0 5 0 0 6 0 0 7 0 0 4 5 0 - 5 0 0 7 o 0 1 01 0 0 1 O 3 0 O 2 0 o 0 0 6 0 0 - 9 0 0 河 道 的平 整 ，在 前 排桩 前侧 设 置 厚 O 2 m 的钢 筋 混 凝 土护 面 ( 图 2 ) 。 4支 护结 构 稳定分 析 4 1 计 算参 数 ( 1 ) 地面超载取 Q = l ok N m ； 0 图 2 护岸结构设计 图 ( 2 ) 根据地质报告提供的有关参数进行计算 ； ( 3 )由于 堤 防工程 设计 规 范无 直 立岸 墙 变形 控 制指标要求 ， 由于堤后厂房及建筑物较多 ， 直立岸墙 第 2期 欧泽锋 ： 茅洲河界河整治T程双排 混凝 土灌注桩支挡结构设计与稳定性分析 第 5 1 卷 ： e( +X3,2 27600)27 600 12=7。 4 _I 1 7 01 4-1 t an 27 1 6 0 0 3 0 63 3 t an 2 O U U ， l 7 3 6 9x1 9 3 0 0 x1 7 01 4 +21 3 00 x3 0 6 33 A = 一 1 7 3 5 1 ( 5 4 2 0 +1 9 3 0 0) + 3 1 0 8 8 经计算 ， K = 1 3 8 1 7 1 1 5 ， 满足规范要求。 4 3 4隆起量 的计算 孚 一 6 f 窆i=1 + g )+ 1 2 5 + 6 3 7 T m - 4 ( t a n b ) 式 中 ： 基 坑底 面 向上位 移 ( mm) ； n 从 基坑 顶 面到基 坑底 面处 的 土层层 数 ； 厂 _ _第 i 层土的重度 ( k N m ) ， 地下水位以上 取 土 的 天 然 重 度 ( k N m ) ， 地 下 水 位 以 下取 土 的饱 和重 度 ( k N m ) ； 广 一 _第 i 层土的厚度 ( m) ； 口 基 坑顶 面 的地面 超 载 ( k P a ) ； D 桩( 墙) 的嵌入长度 ( m) ； 日 基坑 的开 挖深 度 ( m) ； c 桩 ( 墙 ) 底 面处 土层 的粘 聚力 ( k P a ) ； 桩 ( 墙 ) 底面处土层的内摩擦角( 度) ； 桩 ( 墙 ) 顶面到底处各 土层 的加权平 均 重度 ( k N m ) 。 6 ： 一 ( 9 3 7 + 3 1 13 6 )+ 12 5 (等5 4 卜 6 3 7 x1 7 4 x 2 1 - 3 删 ( t a n 2 7 6 O ) m 0mm 4 3 5 抗管涌验算 抗 管涌 稳 定安 全 系数 ( K至1 5 ) ： 1 5 y o h ( h + 2 D) 式 中： 旷 - 一侧壁重要性系数 ； 土 的有效 重度 ( k N m ) ； 地 下水 重度 ( k N m ) ； h 地 下水 位 至基 坑底 的距 离 m) ； D 桩 ( 墙 ) 人 土深度 ( m) 。 计算可知 ， K= 8 2 3 l 至1 5 ， 满足规范要求。 4 3 6 嵌固深度计算 嵌 固深度计算过程 ： 双排桩参考 J G J 1 2 0 9 9 ( 建 筑基坑支护技术规程 圆弧滑动简单 条分法计算嵌 固 深 度 ； 圆 心 ( 一 7 0 0 2 ， 5 8 6 3 ) ， 半 径 = 2 2 0 0 7 m， 对 应 的安 全系 数 Ks= 1 3 8 3 1 3 。 嵌 固深度计算值 h = 1 5 0 0 0 m 嵌固深度设计值 d = = o h o = 1 1 0 0 x 1 1 0 0 x 1 5 0 0 0 = 1 8 1 5 0m 嵌固深度采用值 h = 1 9 3 0 0 in 经验算 ， 在设计支护参数条件下 ， 整体抗滑稳 定 、抗倾覆 、抗隆起验算及基坑最大 的位移 4 3 4 2 mm， 均满足规范要求 ， 说 明双排桩支护结构在茅洲 河河 道运 用 的方案 是 可行 的。 5试 验段 实施 情况 茅洲河界河综合整治工程先后经项 目业主 、 审查 、 审批单位 、 设计单位多次论证而确定。鉴于茅 洲河地质等建设条件复杂 ，投资规模大，经各方研 究 在项 目全面实施前 ，宜先行开展试验堤建设工 作 ，在 总结试 验 双排 桩支挡 结构 在堤 防建设 经验 的 基础上 。 进一步优化本项 目工程方案 完善整个项 目 的报告。茅洲河界河段综合整治工程深圳试验段 于 2 0 1 3年 3月开 工 ， 5 0 m 城 区试 验段 双排 桩桩 支挡 结 构及河道清淤开挖和护岸等内容 ； 土建施工于 2 0 1 4 年 3月完工 ，试验监测于 2 0 1 4年 1 2月 2 2日完成 ， 监测成果如下 ： 测斜最大位移量为 1 1 9 m m。 平均值 为 9 5 m m； 支护桩最大沉降量为 8 6 6 m m， 平均值 为 6 8 8 mm；最大水平位移量为 l 4 5 mm，平均值 为 1 1 3 mm， 测点位移 、 沉降量均较小。 支护桩和连系梁 应力 测值也 较小 。城 区段 沉 降速 率为一 0 0 2 0 0 l mm d ， 沉降处于相对稳定状态 。通过试验段的实施 后 对双排桩 的支挡结构的观测结果与理论计算 的 成果比对 ， 与上述理论计算成果基本相符 ， 支护结构 变形 满 足工 程安全 要求 。 6结语 在 狭窄 空 间的河 道治理 中采 用双 排桩 支挡 结构 的应用较 少 。 茅 洲河 城 区段 因受施 工技术或 场地条件 等受限制时， 城区段采用双排灌注桩结构是代替重力 式挡 墙结构 、 桩锚结 构 的一 种较好 的支护形式 。其施 工简单 、 速度快 、 投资省 ， 特别适合于施工作业面狭 窄 、 紧靠相邻建筑物条件下的河道治理。通过对茅洲 河 界河 整治 工程 城 区段河 道整 治运用 双 排桩 支挡 结 构 进行 了分 析 ， 重点对 双排 桩 支挡结 构进 行 了设 计 ， 并对结构整体稳定及位移变形 、沉降等计算结果分 析 。 通过先期试验 的方案验证 了双排 桩支挡结 构在河 道支护工程中应用是成功的实例为茅洲河界河整 治工程中全面的实施工程方案决策提供可靠依据。 参 考文 献 ： 1 广东省水利电力勘测设计研究院 茅洲河界河整治工程 可行性研究报告 R 广州： 广东省水利电力勘测设计研 究院， 2 0 1 2 2 熊巨华 一类双排桩支护结构的简化计算方法 J 勘察 科学技术 ， 1 9 9 9 ， 1 7 ( 2 ) ： 3 2 3 4 3 3