船閘引航道靠船墩結(jié)構(gòu)的設計方法

1、船閘引航道靠船墩結(jié)構(gòu)的設計方法摘要：依靠墩的架構(gòu)形體以及其受力運算，是內(nèi)河船閘引航道靠船墩設計規(guī)劃 中的側(cè)重點。文章切合項目實例，使用M法分別運算了使用剛性架構(gòu)、柔性架構(gòu) 以及上剛下柔性架構(gòu)規(guī)劃的四種種類靠船墩架構(gòu)的內(nèi)力以及其具體的唯一狀況， 運算數(shù)據(jù)以及其規(guī)劃比選證明，鋼管樁基礎硅承臺架構(gòu)靠船墩時內(nèi)河引航道靠船 墩結(jié)構(gòu)規(guī)劃，不僅造成成本低廉而且非常的適合使用。關(guān)鍵字：內(nèi)河船閘靠船墩；結(jié)構(gòu)設計；M法1工程概況某港水利樞紐項目坐落在松江區(qū)塔匯鎮(zhèn)、油墩港與柳河交匯的區(qū)域，主要是 由節(jié)制閘和船閘構(gòu)建而成。屬于水利控制片當中骨干河道的油墩港，南北兩邊分 別經(jīng)過口門連結(jié)黃浦江以及吳淞江，該港船閘是距離松

2、江區(qū)域最近的一個船閘， 是松江區(qū)之外建筑材質(zhì)輸入和區(qū)域內(nèi)生活垃圾輸送的必由之路。油墩港船閘的規(guī) 劃通航級別控制在100噸，但是切實其極限過閘噸位為1400噸。這幾年一來， 船閘通航噸位級別以及其總量如下：2011年總量為19828515噸，通航船只 67584艘，平均2944艘；2012年其通航總量為20733301噸，67307艘，平均 3084 艘；2013 年，24338755 噸，72653 艘，平均 3354 艘；2014 年，26371846 噸，70419艘，平均375b艘，嚴重超過設計通航噸位。該港船閘內(nèi)河側(cè)總共有17個隔離墩。因為建筑的年代過于久遠，受到大噸位 級船只頻繁撞擊

3、等相關(guān)因素，受損坍塌的已有6個，已被清除運送至港灣之外， 現(xiàn)如今剩下的11個隔離墩也已經(jīng)破損不堪。為保障船舶的航行穩(wěn)定與安全，要 求對靠船墩展開對應的拆建工作。2水文地質(zhì)條件擬建工程的場地在勘察深度（極限深度控制在45.0米）區(qū)域之中揭露的地基 土種類都是第四紀沉積物，主要由粘質(zhì)土、粉質(zhì)土以及砂性材料所構(gòu)成。依照地 基土的形成原因、時代背景、結(jié)構(gòu)特點以及其力學特征等展開綜合的研究，可以 分成為4個工程地質(zhì)層，其中第層可以分成2個亞層、第3層又可以分成 是為2個次亞地層。3四種靠船墩結(jié)構(gòu)型式該項目中內(nèi)河引航道中的靠船墩使用高樁承臺形式的架構(gòu)，結(jié)構(gòu)上對比了灌 注樁混凝土承臺、鋼管樁混凝土承臺以及柔

4、性鋼管樁簇三個樁基，總共由三個結(jié) 構(gòu)種類。平臺之上又可以分成是方形與三角形1。依照該項目的切實特征一共編 制了四個方案展開比對，分別是剛性架構(gòu)（方案一：三角形混凝土承臺灌注樁靠 船墩、方案二：方形混凝土承臺灌注樁靠船墩）、柔性架構(gòu)（方案三：柔性鋼管 樁簇靠船墩）以及上剛下柔架構(gòu)（方案四：三角形混凝土承臺鋼管樁靠船墩）。3.1剛性結(jié)構(gòu)方案一：三角形混凝土承臺灌注樁靠船墩三角形混凝土承臺灌注樁靠船墩的上層是三角形，使用強度等級為C30的鋼 筋混凝土承臺，其變成控制在7.3米左右，通航一面外包上10毫米厚的鋼板，尖 角區(qū)域使用半徑為0.6米的弧形鋼板裹住。承臺下部是由3個半徑為400毫米長 度為25

5、米，強度為C30鉆孔灌注樁基礎，樁體之間的間隔控制在6.0米，泥面線 往上使用8毫米厚的鋼護筒保護，詳情參見下圖1。方案二：方形硅承臺灌注樁靠船墩方形混凝土承臺灌注樁靠船墩，其上層是方形且強度等級為C30的鋼筋混凝 凝土承臺，邊線長度控制在6.0米，三個邊都外包鋼板，其厚度控制在10毫米。 承臺的下層是4個半徑為350毫米且長度為25米，使用強度為C30鉆孔灌注樁 樁基施作，兩樁體之間的間隔控制在4.0米，外露土面層使用8m毫米厚的鋼護 筒施作。3.2柔性結(jié)構(gòu)方案三：柔性鋼管樁簇靠船墩柔性鋼管樁簇靠船墩，其上層結(jié)構(gòu)是三角形鋼管連梁，邊長控制在5.40米， 鋼管連梁主要是由半徑為250毫米的鋼管

6、連桿，外包鋼板，厚度控制在10毫米， 其內(nèi)部配置襯板以及加勁肋板。承臺的下層是三個半徑為550毫米，長度為25 米，厚度是10毫米的鋼管樁基，兩樁之間的間隔控制在4.0米左右，樁上層15.0 米以內(nèi)澆筑強度等級為C25的混凝土。3.3上剛下柔結(jié)構(gòu)方案四：三角形混凝土承臺鋼管樁靠船墩三角形混凝土承臺鋼管樁靠船墩，其上層的高程控制在2.5至3.8米，屬于三 角形鋼筋混凝土承臺，其邊長是5.O米，使用直徑為1600毫米的半圓導角，通 航一面的外表面外包使用的是厚度為10毫米的鋼板；基礎使用3根半徑為350 毫米，長度為25米的鋼管樁壁厚度控制在10毫米，其上層長度15米澆筑強度 等級為C25的混凝土

7、2。圖1三角形混凝土承臺灌注樁靠船墩4靠船墩受力分析與計算靠船墩是一種非常典型的主要承受水平載荷的群樁根本。現(xiàn)如今中國對靠船 墩的運算形式有M法、PY曲線法以及N-L法等。每一種運算形式都有其適當?shù)?區(qū)間以及其優(yōu)缺點。M法因為其計算模型相對較為簡便，所以受到了廣泛的使用。4.1船舶摘擊力分析靠船墩的功效是保障船閘通行船舶的安全、穩(wěn)定運作。考慮到現(xiàn)如今通行船 只的噸位等級并切合規(guī)劃航道級別，該次設計依照IV級規(guī)劃航線等級5OO噸級 船閘規(guī)劃靠船墩，內(nèi)河一面靠船墩的建筑物等級是4級。依照船閘水工建筑物設計規(guī)范JTJ307-2001，船舶沖擊力能夠依照以下的 算式進行運算：Fc=0.9KW2/3引航

8、線當中導航建筑物的直線區(qū)段K的取值為1.67，船位的排水量W是5OO 噸，計算得到Fc=94.9kN。4.2剛性結(jié)構(gòu)簡化分析與計算4.2.1三角形砼承臺灌注樁靠船墩針對三角形混凝土承臺灌注樁靠船墩，通過M法運算船舶沖擊力對剛性架構(gòu)造成的影響 3。（1）當船舶撞擊力順著靠船呈60度角方向作用之時，依照兩排樁進行運算，在此當中， 樁A是第一排樁，樁B、C為第二排樁。詳情參見下圖2；圖2方案一力順著靠船一面呈現(xiàn)以60度方向（2）當船舶撞擊力和靠船一面方向垂直之時；依照兩排樁進行運算，其中樁A、C屬于第一排樁，樁B是第 4.2.2方形砼承臺灌注樁靠船墩針對方形混凝土承臺灌注樁靠船墩，使用M法運算船舶沖

9、擊力對于剛性結(jié)構(gòu)所帶來的作用。（1）沖擊力與靠船側(cè)呈45度方向時，依照三排樁機型運算，在此當中樁A屬于第一排 樁，樁B、D屬于第二排樁，樁C屬于第三排樁。（2）當呈90度角時，依照兩排樁運算，樁A、D屬于第一排樁，樁B、C屬于第二排樁。4.3柔性結(jié)構(gòu)簡化分析與計算柔性靠船墩架構(gòu)一般樁身位移相對較大，不僅如此還承受一樣的載荷。依照湯姆林森的 理念，將柔性靠船墩的樁基設定成為單懸臂樁進行運算。文章以單樁當作是運算對象，假定 作用在其上的船舶沖擊力度控制在（2/3）Fc，運算其對柔性架構(gòu)所帶來的作用。4.4靠船墩結(jié)構(gòu)方案比選比較得到，三角形混凝土承臺灌注樁靠船墩和方形混凝土承臺灌注樁靠船墩的剛性架構(gòu)

10、 項目投資相對較大，作業(yè)周期長；柔性鋼管樁簇靠船墩的柔性結(jié)構(gòu)受自身的特征的限制，在 船舶的撞擊之下，自身強度不斷減少，安全性能也逐漸降低，要求注重其耐久度；三角形混 凝土承臺鋼管樁靠船墩上剛下柔架構(gòu)不但作業(yè)手段簡單，作業(yè)時間相對較短，作業(yè)質(zhì)量更是 非常的安全可靠，并且項目投資最少，所以推薦使用三角形混凝土承臺鋼管樁靠船墩。5結(jié)論文章切合某港水利樞紐項目中船閘內(nèi)河引航道靠船墩項目規(guī)劃，研究了靠船墩所受不同 角度作用力的水平?jīng)_擊力狀況，使用M法運算得到四種方案的內(nèi)力以及其形變量，得到的數(shù) 據(jù)符合規(guī)范。在此當中，鋼管樁基礎混凝土承臺架構(gòu)靠船墩作業(yè)不必使用大挖掘或者時疏浚 土方，作業(yè)周期短，耐久性質(zhì)良好，投資成本低，有著便捷、安全、經(jīng)濟效益高的特征，