双排钢板桩在东莞市运河节制闸导流明渠设计中的应用(1)

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1、双排钢板桩在东莞市运河节制闸导流明渠设计中的应用(1)　　摘要：结合工程实际，本文首次将双排拉森钢板桩作为边坡支护兼作临时挡土墙结构，其施工简便、快捷，能有效防止流砂、流土，抗渗性能优异，不失为一种经济合理的边坡支护措施，在透水地基的边坡防护中具有一定的参考价值。　　关键词：拉森钢板桩；锚定；入土深度；重力式挡土墙　　1、工程概况东莞市樟村水质净化厂位于运河樟村段，设计日处理能力近期为360万吨，远期为460万吨，现为亚洲最大的污水处理厂，工程总投资约亿元，工程已于XX年全面开工建设，近期已竣工投入使用。作为净化厂配套工程的

2、运河节制闸，位于厂区上游，担负着拦污、引污的任务，节制闸能否按时竣工投入使用，是净化厂能否按时投产的关键。节制闸设于运河樟村段，历史上实测最大洪峰流量400m3/s，估算施工期最大流量100m3/s。考虑到本工程工期紧，场地狭窄，需全断面截断运河进行施工，设计时初拟在节制闸左岸或右岸布置导流明渠进行施工期导流，实际布置时发现右岸已有进出水涵、提升泵房、施工道路等设施，在该处布置导流明渠难度很高，且施工干扰也很大，不利于赶工期抢进度，故最终将导流明渠布置于节制闸左岸滩地，即东江大堤一侧。枢纽布置见图1。考虑到导流明渠设计流量较

3、大，导流时间也较长，设计时明渠右侧采用连续灌注桩，左侧采用浆砌石挡土墙，砼护底、护面，设计渠长215米，渠净宽20米，渠底纵坡1/1000。断面形式如图2。由于多种原因，工程推迟到XX年12月才动工，此时东江、运河水位均较高，在明渠挡土墙基底试开挖时发现在高程米处有砂夹层，地下水位很高，其地质条件与节制闸早期布孔存在较大差异，开挖过程基坑有流砂、滑坡现象发生，已危及东江大堤安全，工程被迫中止。由于导流明渠是节制闸工程的瓶颈,为尽早开始节制闸,主体工程的全面开工建设，经充分比较分析，尝试采用双排钢板桩代替原设计的浆砌石挡土墙，

4、修改后断面形式如图3、图4。2、工程地质为摸清拟打钢板桩位置的基岩出露情况，以便合理选择桩型、桩长，避免浪费，沿桩轴线补充地质钻探，结果表明，基岩面起伏极大，强风化砂岩岩面高程-~-，其中75%岩面高程-~-，岩面以上主要为中细砂层及耕作土层，地质条件良好。3、钢板桩支护设计3.1钢板桩简介钢板桩是一种较老的基坑支护方式，采用锤击或振动方法打入带锁口的桩体，使之在基坑四周闭合，并保证水平、垂直和抗渗；桩体可作成悬臂式、坑内支撑、上部拉锚等支护方式，作为在土方开挖和基础施工时抵抗桩背的土、水压力，使之达到基坑内外稳定；桩的型式

5、有u型、z型及直腹型等，常用的是u型咬口式(本工程即采用该桩型)。钢板桩最初主要应用于工业与民用建筑的深基坑支护，由于其施工方便快捷、挡土止水效果良好，近期我院已将其应用到多宗水利工程的边坡支护设计中，取得较好的经济效益。但由于钢板桩一次性投资大，打拔费用高，施工时有躁音、振动等问题，在经济欠发达地区、城区应用受到很大限制。日本拉森u型钢板桩资料种类尺寸截面积重量二次力矩截面模量w(mm)h(mm)t(mm)每片(cm2)每片(n/m)每米(n/m2)每片(cm4)每米(cm4/m)每片(cm3)每米(cm3/m)ysp-i

6、400753659124293820509yspu-5400803558884544220527fspia400853558885984500529ysp-ⅱ40010048012009868690121869fsp-ⅱ400100480120012408740152874yspu-9400110432108010709680120880fspⅱa4001204321080146010600160880ysp-ⅲ40012560015001920164001961310fsp-ⅲ40012560015002220168002

7、231340yspu-1540015058414602700228002381520fsp-ⅲa40015058414602790228002501520ysp-ⅳ40015576119003690319003112060fsp-ⅳ40017076119004670386003622270yspu-2340017574018504380394003302250fsp-ⅳa40018574018505300416004002250ysp-v420175105025005950552004333150fsp-vl50020010

8、5021007960630005203150fsp-vil5002251200240011400860006803820桩类型选择参照振动法施打钢板桩经验，桩尖能入岩深度仅为10~20cm，按岩面高程-~-计算，桩身入土深度在2~3m间。经估算，悬臂桩入土深度需达6m方能满足结构稳定性要求