东湖双排钢板桩围堰在抽水阶变形情况分析

3.0 闻远设计 2023-06-22 40 4 134.1KB 2 页免费

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东湖双排钢板桩围堰在抽水阶变形情况分析

[摘要]双排钢板桩围堰由于结构不设内支撑，在软土地基中变形量大，易发生倾覆。基于东湖

“ ” “ ”通道围堰工程实例，对双排钢板桩围堰前短后长和前长后短两种结构形式变形特性分析和

探讨，分析软土地基双排钢板桩围堰在 5 种不同抽水速率工况下变形及受力情况。结果表明，

“ ” “ ”围堰在抽水阶段，前长后短结构形式位移变形小于前短后长 .结合监测数据及专家意见，提

出0. 2m/d 抽水速率指标以及三级变形监测预警控制值，确保围堰安全。

[关键词] 地基；软土；钢板桩围堰；稳定性；变形；监测。

Abstract: Because of the double row steel sheet pile structure without support,it is summarized as

largedeformation in soft soil foundation and easy to overturn. Based on Eastlake Tunnel cofferdam

engineering,this paper discussed two kinds of structure type deformation characteristics as 'short after

long'and'long after short'of the double row steel sheet pile cofferdam. Using elastic plastic constitutive

model,the authors make analysis on soft soil foundation of double row steel sheet pile cofferdam in

five differentpumping rate under the condition of deformation and stress. The results show that

cofferdam in thepumping stage,'before long short'structure type displacement deformation is smaller

than the'long andshort in front'. Combined with the monitoring data and expert opinion,the 0. 2m / d

pumping rate indexand the three stage deformation monitoring and early warning control are proposed

to ensure the safety ofthe cofferdam.

Key words: foundations; soft soil; steel sheet pile cofferdam; stability; deformation; monitoring; risk.

　　 0　引言。

目前国内常见的大型围堰结构形式一般有土石围堰和钢板桩围堰两大类型。其中土石围堰施工

占用水域面积较大，同时大量的土方施工对生态环境造成破坏性的影响，且施工周期较长，因

此大多采用钢板桩围堰设计。根据查阅文献和规范可知，对于双排钢板桩围堰计算方法有 2

种： ①视内外板桩为嵌固于基坑面以下 0. 5 ~1. 0m 处的悬臂梁，按内外板桩顶端拉杆处位移

相等的条件，计算拉杆拉力和板桩最大弯矩； ②视内外板桩分别为各自独立的单排板桩，按单

排板桩计算拉杆拉力和板桩最大弯矩。《格形钢板桩码头设计与施工规程》JTJ293-98 中对板

桩计算也提出要求，对于板桩码头前墙的踢脚稳定性、板桩码头整体稳定性、桩的承载力和构

件强度等，应按承载力极限状态设计。但是对于软弱地基中双排钢板桩围堰结构形式并未提出

相关说明，均视为两侧等长考虑。现有研究对于软弱地基双排钢板桩围堰外排钢板桩的变形规

律与内排钢板桩变形规律基本一致。外排及拐角处的钢板桩接头存在较大的转动，而其他位置

转动很小。常用的计算方法有地基梁法、比例系数法、等效抗弯刚度法、有限元法，其中有限

元可考虑空间效应、适用性强。对于双排钢板围堰的整体稳定、水平抗滑稳定及抗倾覆稳定计

算、围堰变形及钢板桩内力和围堰渗流均有相关的研究，但是对双排桩支护结构双排桩桩-土

共同、桩距、排距等对支护结构的影响并无相关研究。同时，由于钢板桩围堰属于柔性结构，

在软土地基中变形量大，无法满足现场施工的要求。

本文以东湖通道工程深厚软基中双排钢板桩围堰为背景，开展不同桩长在围堰抽水阶段围堰变

形情况分析，并且结合长期监测数据对双排结构钢板桩围堰变形监测提出适宜的预警控制值。

1　工程概况。

东湖通道工程规划北起二环线红庙立交与二环线水东段对接，南止于喻家湖路喻家山北路道

口，全长约10. 6km, 其中湖中隧道长度约为4. 94km, 里程桩号为DHTDK0 + 300-

DHTDK5 +240, 采用围堰明挖法施工。隧道施工前需要设置围堰挡水，单侧围堰长度约为8.

045km, 其中双层钢板桩土芯围堰长度约为7. 16km, 长度为全国涉湖隧道之首。

1. 1 场区地层条件。

根据钻探揭露，东湖通道围堰断面地层主要为：在本次最大勘探深度45. 5m 范围内，根据钻探

资料及土工试验成果，拟建场区除表层填土外，其下依次由湖积（Ql ）的淤泥及冲积（

Qal4 ）的黏土、淤泥质黏土，第四系上更新统冲洪积（Qal + pl3 ）的粉质黏土、含粉质黏土

碎石，S2 泥质粉砂岩、S2 砂岩组成。自上而下分述如下： ① Ql 4① 主要为淤泥，厚度0. 4 ~6.

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摘要：

东湖双排钢板桩围堰在抽水阶变形情况分析[摘要]双排钢板桩围堰由于结构不设内支撑，在软土地基中变形量大，易发生倾覆。基于东湖“”“”通道围堰工程实例，对双排钢板桩围堰前短后长和前长后短两种结构形式变形特性分析和探讨，分析软土地基双排钢板桩围堰在5种不同抽水速率工况下变形及受力情况。结果表明，“”“”围堰在抽水阶段，前长后短结构形式位移变形小于前短后长.结合监测数据及专家意见，提出0.2m/d抽水速率指标以及三级变形监测预警控制值，确保围堰安全。[关键词]地基；软土；钢板桩围堰；稳定性；变形；监测。Abstract:Becauseofthedoublerowsteelsheetpilestruct...

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