重力式碼頭穩(wěn)定性驗算

1、重力式碼頭穩(wěn)定性驗算及地基應力的計算】爼amawfc<sc填料回填砂內摩擦角為32%砂土的浮容重、濕容重分別為9.5KN/m18.5KN/m碼頭強背與鉛垂線的夾角為25。，地面水平，墻背為俯斜式設計。1-設計思路為對碼頭進行穩(wěn)定性驗算，需計算作用于墻背的主動土壓力。由于卸荷板、不同區(qū)域填料重度標準值的差異會對土壓力強度分布產生影響，所以此計算以設計高低水位的不同，以及碼頭不同深度進行分區(qū)域計算主動土壓力。據此，在低水位時將回填土分成HL、LO、OM、MN、NP四部分在高水位時將回填土分成HK、KL、LO.OM、MN、NP五部分其中tan2. 相關系數的確定外摩擦角5的確定墻背與填料的摩擦

2、角的標準值根據地基條件、墻背形式、粗糙程度等確定。俯斜的混凝土或砌體墻背采用1/3倍填料內摩擦角標準值。6二1/3<1)=10.6667°破裂角e的確定第二破裂角按下式計算:&=0.5(90°-0.5sinT()-0=29°S1110第n層填料主動土壓力系數的確定第n層填料主動土壓力系數按下式計算:_cos訟一a)co%cos+5)1+Ism+5)sin(0-0)Ycos+5)cos-0)因墻背后只用一種填料回填，該填料的內摩擦角在水上、水卞均取32。但墻背與鉛垂線的夾角HL部分為25。，其余部分為0。，所以此計算中填料主動土壓力系數Kan有兩個取值

3、。在HL段COS（0-Q）-=0.5118cos2acos（a+S）1+sin（0+5）sin（0-0）cos+5）cos-0）在其余部分K=cos訟一_=°丄843anp|co&cos+5）1+Ism（0+5）sm（0-0）cos+5）cos-0）地面荷載系數Kq的確定地面荷載系數Kq按下式計算:cosa_cos（g_0）3. 各部分土壓力強度的計算設計低水位各部分土壓力強度的計算第n層填料頂層的土壓力強度按卞式計算：永久作用fl-1?！爱a(工叢)©cosq1=1可變作用em=qK“©cosa第n層填料底層的土壓力強度按下式計算:永久作用e心=（工也）心

4、cosar=i可變作用cosa由上式求出設計低水位時各層頂層與底層的土壓力強度該層名稱回填料深度范闈備注頂層永久作用底層永久作用可變作用HL回填砂0-2.7水上0.00023.1690.464qL0回填砂2.7-35水上23.16918.4080.284q0M回填砂3.5-4.4373侵水0.0002.5320.284qMN回填砂4.4373-6.2侵水2.53225.7010.284qNP回填砂6.2-8侵水25.70130.5620.284q設計高水位各部分土壓力強度的計算如上，求出設計高水位時各層頂層與底層的土壓力強度該層名稱回填料深度范闈備注頂層永久作用底層永久作用可變作用HK回填砂0

5、-1.2水上0.00010.2970.464qKL回填砂1.2-2.7侵水10.29716.9070.464qLO回填砂2.73.5侵水16.90712.5230.284qOM回填砂3.5-4.4373侵水0.0002.5320.284qMN回填砂4.4373-6.2侵水2.53219.8160.284qNP回填砂6.2-8侵水19.81624.6770.284q4. 各部分土壓力的計算設計低水位各部分土壓力的計算第n層填料土壓力的合力按卞列公式計算永久作用&=05©+空）丄cosa可變作用=qKqKanhn由上式求出設計低水位時各層的土壓力該層名稱深度范IM永久作用永久作用

6、水平分力永久作用豎直分力可變作用可變作用水平分力可變作用豎直分力HL0-2.734.51228.03820.1231.542q1.252q0.899qLO2.7-3.S16.63116.3433.0780.231q0.188q0.135qOM3.5443731.1871.1660.2200.271q0.220q0.158qMN4.4373-6.224.88324.4534.6060.509q0.414q0.297qNP6.2-850.63749.7629.3730.520q0.423q0.303q設計高水位各部分土壓力的計算如上，求出設計高水位時各層的土壓力該層名稱深度范IM永久作用永久作用水

7、平分力永久作用豎直分力可變作用可變作用水平分力可變作用豎直分力HK0-1.26.8175.5383.9750.685q0.557Q0.400qKL1.2-2.722.51218.28913.1260.857q0.696q0.500qLO2.7-3.S11.77211.5692.1790.231q0.188q0.135qOM3.5443731.1871.1660.2200.271q0.220q0.158qMN4.4373-6.219.69619.3563.6160.509q0.414q0.297qNP6.2-840.04439.3527.4120.520q0.423q0.303q5. 碼頭穩(wěn)定性

8、驗算重力式碼頭應進行穩(wěn)定性驗算，設計低水位與高水位的相關參數取不同值，所以應分別驗算兩種情況下碼頭的穩(wěn)定性。設計低水位時碼頭穩(wěn)定性驗算碼頭受到永久作用總土壓力的水平分力和豎直分力標準值分別為Eh=Ehlo+Ehom+Ehmn+Ehnp=119.762KNEv=Evlo+Evom+Evmn+Evnp=374KNEqH=EqHLO+EqHOM+EqHMN+EqHNP=2.497qKNEqV二EqVLO+EqVOM+EqVMN+EqVNP=l792qKN不考慮波浪力、剩余水壓力，對斗壁碼頭，沿墻底面、墻身各水平縫和基床底面的抗滑穩(wěn)定性可按下是式計算Yo(YeEh+YeEch)<(/OG+yb：

9、Ev+YEEqv)f/d根據規(guī)范，結構重要性系數丫。取1.1,土壓力分項系數Ye取1.35,結構系數Yd取1,自重力分項系數YG取1,沿計算面的摩擦系數設計值取055。1.IX(1.35x119.762+1.352497q)<(G+1.35x37.4+1.35xl.792q)x0.55對土壓力強度進行分析，得到各層合力的作用點，并求出各層的水平分力標準值對計算面前趾的傾覆力矩和豎向分力標準值對前趾的穩(wěn)定力矩。該層深度范圍永久作用相對各層永久作各層永久作各層可變作各層可變作名稱前趾的坐標用水平力矩用豎直力矩用水平力矩用豎直力矩HL0-2.7(1.83,6.2)51.394124.7632.

10、848q5.880qLO2.7-3.5(5.1,4.886)83.34915.0370.959q0.662qOM3.54437(3.6,4.125)4.1980.9080.792Q0.637qMN4.437-6.2(3.6,2.44)88.03111.2391.490q0.796qNP6.2-8(3.6,0.874)179.143&1921.523q0.273q則整個模型受到的永久作用水平力矩和豎直力矩分別為：Meh=406.115,Mev=160.138整個模型受到的可變作用水平力矩和豎直力矩分別為：MEqH=7.612q,MEqv=8.248q卅壁式碼頭，對墻底面和墻身各水平縫及齒

11、縫計算面前趾的抗傾穩(wěn)定性，在不考慮波浪作用，且由可變作用產生的土壓力為主導可變作用時，可按下列公式檢驗：齊(Yeeh+Yeeh)<億+人M紂+即)Id1.IX(1.35X406.115+1.35X7.612q)<(6+1.35x160.138+135x8.248q)x0.55設計高水位時碼頭穩(wěn)定性驗算碼頭受到永久作用總土壓力的水平分力和豎直分力標準值分別為Eh=Ehly+Ehyo+Ehom+Ehmn+Ehnp=9527KNEv=Evly+Evyo+Evom+Evmn+Evnp=30.558KNEqH二EqHLY+EqHYO+EqHOM+EqHMN+EqHNP=3073qKXEqv二

12、EqVLY+EqVYO+EqVOM+EqVMN+EqVNP=2498qKN不考慮波浪力、剩余水壓力，對斗壁碼頭，沿墻底面、墻身各水平縫和基床底面的抗滑穩(wěn)定性可按下是式計算Yo(YeEh+YeEch)<(yoG+yEEv+yEEqv)f/d根據規(guī)范，結構重要性系數丫。取1.1,土壓力分項系數Ye取1.35,結構系數Yd取1,自重力分項系數Yg取b沿計算面的摩擦系數設計值取0.55。1.IX(1.35x95.27+1.353.073q)<(G+1.35x30.558+1.35x2.498q)x0.55對土壓力強度進行分析，得到各層合力的作用點，并求出各層的水平分力標準值對計算面前趾的傾

13、覆力矩和豎向分力標準值對前趾的穩(wěn)定力矩。該層深度范闈相對前趾的各層永久作各層永久作各層可變作各層可變作名稱坐標用水平力矩用豎直力矩用水平力矩用豎直力矩HK0-1.2(1.97,7.2)10.9098628.621.128q2.960qKL1.2-2.7(2.13,6.25)38.9555782.03751.556q3.070qLO2.73.5(5.1,5.13)59.001911.178270.959q0.662qOM3.5-4.4373(3.6,3.875)4.19760.85250.792Q0.637qMN4.4373-6.2(3.6,2.126)69.68167.7513961.490q0.796qNP6.2-8(3.6,0.684)141.66725.0698081.523q0.273q則整個模型受到的永久作用水平力矩和豎直力矩分別為：Meh二324.413,Mev二135.509整個模型受到的可變作用水平力矩和豎直力矩分別為：MEqH7.612q,MEqv8.248q卅壁式碼頭，對墻底面和墻身各水平縫及齒縫計算面前趾的抗傾穩(wěn)定性，在不考慮波浪作用，且由可變作用產生的土壓力為主導可變作用時，可按下列公式檢驗：齊(Yeeh+九Mg”)<+(滄Mg+YeMev+九)Id1.IX(1.3