大型船塢口的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

大型船塢口的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

一、特大型船塢口的自然條件分析

為了對(duì)特大型船塢口進(jìn)展科學(xué)合理的設(shè)計(jì),需要對(duì)其自然條件進(jìn)展分析,這是進(jìn)展方案設(shè)計(jì)和開(kāi)展施工工作的根底和前提,也是保證船塢口設(shè)計(jì)符合規(guī)定要求的有效途徑。

1.1地形地貌

地形地貌對(duì)船塢口設(shè)計(jì)起著關(guān)鍵性的影響,不同的地形地貌要求實(shí)行不同的船塢口設(shè)計(jì)方案。就中船長(zhǎng)興造船基地的船塢口設(shè)計(jì)而言,擬建的船塢塢口的位置是防汛大堤的外側(cè),塢口的前沿線與大堤的堤頂有60-95米的距離,同時(shí)泥面標(biāo)高在水平面以下4到6米的位置。在對(duì)地形地貌進(jìn)展分析時(shí),不僅要考慮建立基地的地形狀況,還要明確把握坡度變化以及前沿線的之間的距離。在長(zhǎng)興造成基地的船塢塢口設(shè)計(jì)中,地形條件較為簡(jiǎn)單,局部塢口所處的地理環(huán)境惡劣,泥面的坡度和深度極大,對(duì)船塢塢口的施工帶來(lái)了不利的影響。

1.2地質(zhì)條件

地質(zhì)條件的分析關(guān)系到深層基坑的施工,在對(duì)地質(zhì)條件進(jìn)展分析時(shí),需要對(duì)施工場(chǎng)地的土層和土質(zhì)進(jìn)展分析,同時(shí)要把握不同土質(zhì)之間的特征差異,如土層的層面標(biāo)高、重度、自然孔隙比、自然含水率、滲透系數(shù)以及分散力和內(nèi)摩擦角,只有對(duì)相應(yīng)的地質(zhì)數(shù)據(jù)有明確的把握,才能夠?yàn)槭┕ぴO(shè)計(jì)供應(yīng)參考和借鑒,保證施工的合理性和科學(xué)性。

1.3水文條件

對(duì)于船塢塢口設(shè)計(jì)而言,需要對(duì)水文條件有明確的熟悉,包括潮流、水位設(shè)計(jì)以及波浪等幾個(gè)方面。在進(jìn)展船塢塢口的設(shè)計(jì)中,要在高水位以及極端高水位計(jì)算的根底上進(jìn)展圍護(hù)構(gòu)造的計(jì)算。同時(shí)《船塢工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》也規(guī)定考綜合考慮汛期以及臺(tái)風(fēng)的風(fēng)險(xiǎn)因素,避開(kāi)自然破壞因素對(duì)船塢塢口的不利影響。

二、合理設(shè)計(jì)工程方案

2.1圍護(hù)墻構(gòu)造設(shè)計(jì)

首先要結(jié)合塢口基坑開(kāi)挖面標(biāo)高和圍墻外側(cè)水位數(shù)據(jù)的根底上計(jì)算出基坑的開(kāi)挖深度,然后將板樁等作為圍護(hù)墻,為了提高圍護(hù)墻的強(qiáng)度,需要在內(nèi)部設(shè)置肯定數(shù)量的支撐。在進(jìn)展圍護(hù)墻的構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí),要選用合格的材料,一般而言,需要鋼板樁,同時(shí)為了提高船塢塢口的止水效果和抗風(fēng)浪性,需要在圍護(hù)墻的外側(cè)和兩側(cè)設(shè)置鋼板樁,這樣樁與頂部的圈梁就構(gòu)成為一個(gè)統(tǒng)一的整體。此外,由于船塢塢口都是出于大堤四周,這就對(duì)周邊負(fù)荷平衡有很高的要求,因此需要實(shí)行削坡卸載和拋填加壓的方式處理,最大限度的保持泥面標(biāo)高全都,為了保證足夠的強(qiáng)度,需要在進(jìn)展拋填加壓時(shí)選用袋裝砂以及塊石。

2.2建立高質(zhì)量的支撐體系

在對(duì)圍護(hù)墻的構(gòu)造設(shè)計(jì)完成以后,需要建立高質(zhì)量的支撐體系,通常采納南北向?qū)渭咏菗蔚姆桨?這就需要結(jié)合工程的實(shí)際需要,通常而言,支撐構(gòu)造包括三道,并且每一道都有規(guī)定的剛度和型號(hào)。為了保證支撐能夠擔(dān)當(dāng)相應(yīng)的負(fù)荷,提高支撐構(gòu)造的質(zhì)量,需要采納鋼支撐。此外,為了提高圍護(hù)體系的整體抗彎剛度,在平面上設(shè)置平面桁架處,隨著開(kāi)挖的逐步進(jìn)展,依據(jù)構(gòu)造監(jiān)測(cè)結(jié)果,可能需在上下各道支撐間設(shè)置豎向的剪刀撐體系。

2.3相應(yīng)數(shù)據(jù)的計(jì)算

采納水上深基坑圍護(hù)法建筑特大型船塢塢口,是一種新的嘗試,對(duì)提高船塢塢口的建立質(zhì)量有著積極的促進(jìn)作用。在該工程中,最為顯著的特點(diǎn)是船塢塢口長(zhǎng)期受到風(fēng)、浪、流等諸多因素的影響,基坑四周的負(fù)荷會(huì)消失不平衡的現(xiàn)象,而借助新的施工工藝,特殊是數(shù)據(jù)的分析和計(jì)算,可以在很大程度上緩解負(fù)荷不平衡的現(xiàn)象。首先要借助陸上常用的基坑計(jì)算分析方法對(duì)圍護(hù)墻的負(fù)荷進(jìn)展分析和討論,一般而言,負(fù)荷主要是來(lái)自靜水壓力與波峰壓力之和以及靜水壓力與波谷拉力之差,由于工況不同,圍護(hù)墻的內(nèi)力和變形都會(huì)產(chǎn)生明顯的差異,這樣受到波浪的沖擊作用,會(huì)消失基坑兩側(cè)的壓力不同,這必定會(huì)導(dǎo)致整個(gè)圍護(hù)體系消失搖擺的趨勢(shì),最終會(huì)引起支撐體系的失穩(wěn)。為了對(duì)整體的穩(wěn)定性進(jìn)展科學(xué)的分析,為提高船塢塢口建立的質(zhì)量,需要采納新的計(jì)算方法對(duì)負(fù)荷進(jìn)展計(jì)算,一種是圍護(hù)墻和支撐體系結(jié)合起來(lái)進(jìn)展平面分析,這樣計(jì)算得出的圍護(hù)墻外側(cè)的水土壓力便是外荷載,并可以借助彈簧單元模擬基坑內(nèi)側(cè)的土體,另一種方法是對(duì)整個(gè)基坑進(jìn)展三維模擬計(jì)算,但是由于受到技術(shù)的限制,該方法只是作為一個(gè)幫助計(jì)算的方法。其次,對(duì)于船塢塢口建立的另外一個(gè)不利因素是由于受到水流和波浪的影響,基坑外側(cè)的拋填壓坡可能消失局部坍塌,進(jìn)而導(dǎo)致基坑內(nèi)外側(cè)的圍壓不均的問(wèn)題,這就需要在船塢塢口工程施工過(guò)程中對(duì)拋填壓坡進(jìn)展實(shí)時(shí)的監(jiān)控并準(zhǔn)時(shí)的補(bǔ)充拋填,最大限度的消退基坑失穩(wěn)的隱患。總之,為了確保為施工供應(yīng)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),需要對(duì)上下各道支撐間的剪力撐進(jìn)展模擬計(jì)算,這一行可以增加整個(gè)圍護(hù)體系的剛度和強(qiáng)度,有效的削減變形的發(fā)生,為水上基坑圍護(hù)法在船塢塢口建立中供應(yīng)安全儲(chǔ)藏。

三、水上深基坑圍護(hù)法建筑特大型船塢口的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

水上基坑圍護(hù)法進(jìn)展特大型船塢塢口設(shè)計(jì)是引用的陸上直立式開(kāi)挖施工工藝,與陸上基坑圍護(hù)有著顯著的區(qū)分,在該施工工藝中,圍護(hù)墻外側(cè)是水體,并且水體的水位是不斷變化的,但是陸上基坑是保持不動(dòng)的土體,同時(shí)水上基坑會(huì)受到風(fēng)浪和波濤等諸多因素的影響,導(dǎo)致水體四周的負(fù)荷是不勻稱(chēng)的,這就對(duì)整個(gè)圍護(hù)體系提出了更高的要求,必需保證水體支撐具備足夠的完整性和整體剛度。在結(jié)合理論計(jì)算和實(shí)際施工狀況的根底上,水上基坑圍護(hù)法施工工藝的重點(diǎn)和難點(diǎn)是保持水體四周符合的均衡,最大限度的避開(kāi)支撐體系失衡的現(xiàn)象。首先,為了保證基坑四周負(fù)荷的平衡,需要對(duì)基坑的內(nèi)側(cè)卸載、水側(cè)加載例如在長(zhǎng)興造船基地的船塢塢口設(shè)計(jì)中,塢口施工位置位于大堤外側(cè)的水下斜坡上,需要對(duì)土體進(jìn)展卸載,并對(duì)板樁進(jìn)展拋填。其次,在施工工藝的應(yīng)用中,基坑施工必需要保證基坑四周水位的平衡,因此需要保持施工環(huán)境的干凈,同時(shí)在基坑四周要保持水平的暢通無(wú)阻,避開(kāi)消失船塢塢口的內(nèi)外隔絕。與此同時(shí)還要合理安排施工的工序,可以對(duì)施工單位提出合理的要求,例如讓其先施工塢口兩側(cè)以及大堤相接處的駁岸,在駁岸構(gòu)造的作用下降低基坑受到潮流的沖擊,這樣就可以使基坑受到的靜水壓力是均衡的,很大程度上避開(kāi)消失基坑失衡現(xiàn)象。此外,為了增加圍護(hù)墻外側(cè)構(gòu)造的剛度,提高抗擊水流沖擊的力量,最大限度的避開(kāi)波浪侵襲而產(chǎn)生的圍護(hù)體的變形和失穩(wěn)現(xiàn)象,需要在圍護(hù)體的內(nèi)側(cè)和外側(cè)增補(bǔ)雙排鋼板樁重力體。此外,為了合