大變幅水位作用下架空式斜坡碼頭與岸坡的整體穩(wěn)定性研究.pdf

1、云南省富寧港工程建成后，由于受到白色水利樞紐的影響，港區(qū)將會長期處于一個(gè)水位漲落變化的環(huán)境中，庫水位的變化不僅會改變岸坡巖土體的物理性質(zhì)使得材料參數(shù)下降，同時(shí)還會改變巖土體的應(yīng)力狀態(tài)，使得岸坡原有的平衡狀態(tài)被打破，發(fā)生位移變形甚至是滑坡。而岸坡的位移變形則會導(dǎo)致碼頭樁基的內(nèi)力狀態(tài)發(fā)生改變，造成樁基的位移開裂甚至斷樁，岸坡后部的不均勻沉降還會導(dǎo)致碼頭堆場以及接岸結(jié)構(gòu)的變形。因此如何有效評價(jià)大變幅水位對岸坡以及碼頭結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性的影響是一個(gè)

2、亟待解決的問題。為此本文以富寧港一期通用碼頭工程為依托，對大變幅水位作用下的港區(qū)岸坡穩(wěn)定性及架空式斜坡碼頭結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進(jìn)行了較深入的研究，主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:
　　 (1)利用有限元強(qiáng)度折減法計(jì)算得到碼頭岸坡在不同水位下的穩(wěn)定系數(shù)以及岸坡的位移變形特征，分析得到岸坡的失穩(wěn)破壞模式主要為岸坡表層殘積土沿著與下臥基巖接觸面的滑動破壞，水平位移最大值位于岸坡下部1/3位置處，且高水位條件下岸坡的位移值遠(yuǎn)大于低水位條件下岸坡位移值，

3、但穩(wěn)定系數(shù)遠(yuǎn)小于低水位條件下的岸坡穩(wěn)定系數(shù)。同時(shí)后部填方較大的沉降量也是一個(gè)導(dǎo)致岸坡不穩(wěn)定的因素。
　　 (2)利用有限元軟件計(jì)算得到岸坡在水位驟降條件下的穩(wěn)定系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于最高水位和最低水位情況，說明水位驟降對岸坡是最不利的階段。同時(shí)得到岸坡的破壞模式同樣為表層殘積土沿著與下臥基巖接觸面滑動破壞。還分析了滑體內(nèi)部的粘聚力、孔隙水壓力以及抗剪強(qiáng)度的變化特點(diǎn)。
　　 (3)通過有限元二維及三維建模計(jì)算，對不同水位條件下的岸坡

4、與碼頭整體穩(wěn)定性進(jìn)行分析，得到了岸坡及架空式斜坡碼頭整體結(jié)構(gòu)在不同水位作用下的應(yīng)力應(yīng)變特性。分析并對比高水位和低水位條件下碼頭各排樁基的水平位移、沉降、彎矩值和剪力值。對比無碼頭結(jié)構(gòu)下岸坡的水平位移和應(yīng)力值看出碼頭樁基對岸坡穩(wěn)定性有著一個(gè)積極的作用。
　　 (4)通過對不同水位情況下的岸坡以及碼頭結(jié)構(gòu)進(jìn)行離心模型試驗(yàn)，得到岸坡的位移變形值及破壞模式，同時(shí)還得到碼頭樁基的水平位移值。對比分析有限元計(jì)算結(jié)果看出兩種手段得到的岸坡與碼