深基坑带撑双排地下连续墙支护结构性状及其对邻近船闸的影响研究

发布时间：2020-08-13 07:33

【摘要】：近年来,随着我国内河航运的快速发展,很多船闸的通航能力已接近饱和,为缓解航道的通行压力,某些航电枢纽复线船闸扩建工程已经迫在眉睫。新建复线船闸闸址一般预留在原有船闸附近,在新闸基坑工程开挖施工时难免会由于土体卸荷从而对邻近船闸产生影响,因此在邻近船闸基坑工程中,除了要满足基坑支护结构自身的强度及位移控制要求外,还需要满足对邻近船闸变形的控制。目前,国内外关于基坑开挖对邻近船闸的影响研究较少,本文以清远二线船闸深基坑带撑双排地下连续墙支护结构为工程背景,以有限元软件MIDAS/GTS NX数值模拟为主要研究手段,研究了该种支护形式的受力、变形特性及其对邻近船闸闸室变形的影响,并对加固土设计参数、双排地下连续墙设计参数、内支撑刚度设计参数等影响因素进行了系统的研究,本文研究的主要内容如下:(1)基于MIDAS/GTS NX有限元软件,建立了清远二线船闸深基坑支护结构体系有限元模型,计算分析了该支护结构的变形、受力特性,及其对邻近船闸闸室的位移影响规律,并与工程实测数据对比,验证了有限元模型的可靠性。(2)在前述模型的基础上,系统研究了加固土处于不同位置(主动区、被动区、墙间土)时的参数变化对支护结构变形、受力特性及船闸位移的影响规律,并进行了“主动区+墙间土加固”、“被动区+墙间土加固”这两种复合加固情况的对比,对类似工程有关加固土的位置、宽度和深度等方面的设计优化提出了具体的建议。(3)在前述模型的基础上,探讨了地下连续墙厚度、前墙入岩深度、排距及地连墙间的连板厚度等参数对支护结构变形、受力特性和邻近船闸闸室位移的影响规律。(4)在前述模型的基础上,研究了内支撑刚度,内支撑道数对支护结构变形、受力特性以及邻近船闸闸室位移的影响规律。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U641
【图文】：

示意图,北江,航道,枢纽

第一章绪论第一章绪论研究的背景及目的、意义工程概况江是珠江水系第二大河流，流经广东省韶关曲江、清远、英德等县市，在与西江汇合进入珠江三角洲河网地区后流入南海。曲江乌石至三水河口 21通北江中下游地区与珠江三角洲地区水上运输的位移通道，对沿江两岸人、文化传播、经济发展起到了不可替代的作用，航运地位尤为突出。目前道等级偏低，仅为Ⅴ级航道，维护水深 1.3m，航宽 40m，沿程枢纽通航，且部分航段航道条件不够稳定，难以提供长期稳定的航运保障基础，其航能力不能满足腹地运输发展的需求，迫切需要改善和提高。

船闸,枢纽,平面示意图,下闸首

第二章工程案例2.1 工程概况北江（曲江乌石至三水河口）航道扩能升级项目清远枢纽二线船闸工程为在现有清远水利枢纽的基础上兴建，布置在清远水利枢纽一线船闸右侧右侧滩地、两闸平行，中心距 90m，以上闸首上游面（坝轴线）对齐布置，上闸首长 50m，闸室长 220m，下闸首长 56m，建设规模为 220m×34m×4.5m（闸室长×口门宽×槛上最小水深），上闸首、闸室、下闸首均采用钢筋混凝土整体式结构。新建清远二线船闸工程设计最大船舶等级为 1000t 级，主要由船闸主体工程（含金属结构、启闭机械）上下游引航道、上闸首、闸室、下闸首、停泊锚地、桥梁工程、生产与辅助建筑物、电气与通信、助航设施、工程观测、大型临时工程、环境保护与水土保持等组成。上闸首位于清远水利枢纽右岸土坝处，闸室与下闸首位于枢纽一线船闸右岸减压塘处，地面高程约 5.0m，二线船闸右侧与清西围防洪堤之间的滩地地面高程约 15.0m，基坑开挖深度达 15m。

剖面图,闸室,剖面图,物理力学性质指标

图 2-2 闸室段典型地质剖面图2.3.2 土层物理力学性质指标闸室段各土层物理力学性质指标见表 2-1、表 2-2。表 2-1 闸室土层主要物理力学参数推荐采用值表岩土编号岩土名称含水量ω(%)密度ρ(g/cm3)孔隙比e0塑性指数IP液性指数IL压缩系数α1-2(1/MPa)压缩模量Es1-2(MPa)渗透系数参考值*k(cm/s)1b 填砂－－ 0.900* －－－ 6.0 2.6×10-21-3 中粗砂－－ 0.800* －－－ 12.0 6.0×10-22-2淤泥质粉质粘土混41.1 1.74 1.254 13.3 1.32 0.604 3.57 1.7×10-7

【参考文献】