深水裸巖河床條件下無封底雙壁鋼圍堰的設(shè)計問題與施工風(fēng)險控制.pdf

1、長江中上游地區(qū)隨著三峽庫區(qū)蓄水成功，在冬、春季節(jié)，三峽庫區(qū)處于175m左右的高水位狀態(tài)，并且持續(xù)時間比較長，使得在較低水位施工的時間大大縮短;而在夏天，為了滿足防洪渡汛的需要，水位下降到汛限水位145m左右，一年中水位高差變化大。而且因山區(qū)河流地形陡峭和落差大等固有特點，使得水流湍急，河床泥沙覆蓋層薄，甚至巖層裸露，有些河床巖石節(jié)理裂隙發(fā)育，使得長江上游應(yīng)用雙壁鋼圍堰施工深水基礎(chǔ)面臨預(yù)防圍堰內(nèi)涌水、涌泥和圍堰結(jié)構(gòu)抗浮等難題。
　　

2、本文主要針對裸巖河床條件下施工深水基礎(chǔ)采用的無封底雙壁鋼圍堰進行研究，主要做了以下工作:
　　①收集分析與臨時結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工有關(guān)的規(guī)范條款，提出臨時結(jié)構(gòu)設(shè)計的容許應(yīng)力法和極限狀態(tài)法的計算內(nèi)容，然后針對雙壁鋼圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計進行細化，發(fā)現(xiàn)深水裸巖河床條件下無封底雙壁鋼圍堰的設(shè)計計算中存在以下問題:
　　1)當(dāng)采用容許應(yīng)力法進行鋼圍堰設(shè)計計算時，安全系數(shù)K的合理取值需進一步確定。
　　2)當(dāng)采用極限狀態(tài)法進行鋼圍堰設(shè)計計算時，

3、作用的分項系數(shù)和組合系數(shù)的大小仍需進一步研究確定。
　　3)對于環(huán)境荷載，風(fēng)荷載和波浪力已有設(shè)計規(guī)范給出了作用不同重現(xiàn)期的計算方法，而對于水流力還未提出適用于作用不同重現(xiàn)期的計算方法;橫向水流力對鋼圍堰的影響較大，但是研究較少，特別是跨海大橋施工圍堰水流力問題還需進一步的研究。
　　4)抗浮驗算是深水裸巖河床條件下無封底雙壁鋼圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計計算的重要內(nèi)容，可以通過在韌腳外圍焊接鋼筋等措施鋼圍堰的抗浮能力;而且河床巖層裂隙水壓力

4、或基底的滲流壓力對鋼圍堰的浮力影響較大。
　　5)目前可偏保守的可用容許應(yīng)力法計算深水裸巖河床條件下無封底雙壁鋼圍堰的局部強度、穩(wěn)定性和地基承載力;利用極限狀態(tài)法計算鋼圍堰的整體穩(wěn)定性和抗浮穩(wěn)定性。
　?、谝劳泄こ虒嵗?，利用容許應(yīng)力法驗算了雙壁鋼圍堰組合荷載作用下和工作狀態(tài)的局部強度、穩(wěn)定性和低水位時地基承載力驗算，利用極限狀態(tài)法驗算了雙壁鋼圍堰的整體穩(wěn)定性。計算結(jié)果表明:進行鋼圍堰抗浮穩(wěn)定性驗算時測試和模擬計算圍堰基槽與基

5、槽混凝土接觸位置滲透壓力是非常有必要的，可以大量的減少壓重，減少施工成本的投入;鋼圍堰與基槽混凝土之間的粘結(jié)力和基槽混凝土與基巖之間的粘結(jié)力對圍堰的抗浮、抗滑移驗算影響較大。
　?、劾媚：C合評價法對深水裸巖河床條件下采用無封底雙壁鋼圍堰的施工過程進行了整體的風(fēng)險評價，結(jié)果表明無封底雙壁鋼圍堰施工整體風(fēng)險處于較低水平;施工中最大的風(fēng)險因素是圍堰內(nèi)涌水，主要受基槽清基干凈程度和帷幕注漿止水效果的影響。
　?、軐︿搰邇?nèi)涌水這