打桩偏位对码头结构承载力的影响及处理方法研究

发布时间：2020-04-12 04:01

【摘要】：桩基础作为高桩码头安全的根基,占工程总造价的40~60%,桩基在打设过程中受到波浪、水流、施工定位、地形、地质等多重因素的影响,其偏位超出规范容许值的现象较为常见,如果处理不当将对码头造成安全隐患。然而目前各规范对桩基偏位的控制值并不统一,局部桩基偏位对码头结构承载能力造成的影响尚未明确,缺少一套结合理论分析的综合处理方法。因此研究打桩水平偏位对高桩码头结构承载力的影响以及处理方法在工程上具体较高的价值和意义,主要研究内容和结论如下:(1)结合黄骅港四期工程,对典型的斜桩和直桩分别进行了横向和纵向的四种不同偏位假设,同时分析码头的受力情况,确定了四种计算工况,包含竖向荷载、横向水平荷载、纵向水平荷载和所有工况的组合荷载,根据弹性嵌固点法基本原理,利用有限元软件分别建立了高桩码头的数值分析模型。(2)根据有限元模型分析码头整体和偏位桩基局部的内力和位移变化情况,结果显示局部桩基偏位对码头承载能力的影响主要发生在偏位桩基附近,附加弯矩主要分配给横梁、纵梁等上部结构,而分配给偏位桩基自身的较小,且竖向荷载起主导作用,水平荷载对结构的影响较小,桩基偏位的空间影响效应并不明显。(3)结合有限元分析成果,提出平面简化计算方法,对支座约束条件和荷载进行简化处理,引述力矩分配法辅助求解,最后与有限元空间计算结果进行对比,证明了采用这种方法能够快速估算桩基偏位对码头结构承载力的主要影响,基本能否满足工程设计需求,为进一步处理偏位桩基提供理论依据。(4)基于平面简化计算方法,结合多种桩基偏位的处理手段,提出了一套桩基偏位的综合处理方法。该方法从施工期和使用期全面阐述了桩基偏位处理的理论依据和具体的处理手段,力求在满足码头结构安全稳定的前提下,降低补救成本,节省工期。(5)结合着国内现有港口沉桩施工工艺,提出了预防桩基偏位的注意点,希望通过从根源上控制打桩质量,预防桩基偏位对高桩码头结构承载力造成的不利影响。
【图文】：

断面图,高桩码头,断面图

年来随着国家“一带一路”倡议的不断推进，以中国港口相关企业为设如火如荼，在国内形成了环渤海湾地区、东南沿海地区、西南沿海角洲地区以及珠江三角洲地区等五大港口群，在国外逐渐挺进以东中东和南美洲为主的新兴港口建设群，建设了包括瓜达尔港瓜达尔埃夫斯港、斯里兰卡汉班托塔港、缅甸皎漂原油码头等一系列的海通道，为全面推进海上丝绸之路起着至关重要的作用。港口作为陆连接点，在资源配置、区域产业结构调整方面具有不可替代的作用了适应国际大型化船舶运输的需求，降低航运成本，港口正逐步向深发展，，随着国内港口海岸工程的不断开发建设，岸线资源日趋紧张来越多地受到地质水文的限制，从水文地质条件优越的近海水域逐恶劣、工程地质差的外海水域发展。桩码头为透空式水工建筑物[1,2]，采用桩基基础，作为应用广泛的主式对建设地质条件的适应能力最强，能适应各种深水化、大型化港设生态环境的影响最小，在国内外工程建设过程中被越来越多的采

高桩码头,打设,桩基

天津大学硕士学位论文桩基础作为高桩码头安全的根基，占工程总造价的 40~60%[3]，桩基打质量直接影响着码头的耐久性和安全性。桩基打设过程中不仅受到波浪、水流、风和施工定位等影响，而且受地的影响较大[4]，故打桩偏位超出规范容许值的现象在施工中较为常见。
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U656.1

【参考文献】