港口工程板桩结构和桩基可靠度浅谈.pdf

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1、2012年9月■阿目曩商交通建设港口工程板桩结构和桩基可靠度浅谈周碧澄(广西南宁航道管理局)摘要：港口工程板桩结构和桩基在设计时一定要按照设计规范所规定的安全水平来进行，因为在安全水平上的合理设计能够保证板桩结构和桩基设计、施工以及使用时的安全性，且该安全性是保证港口工程板桩结构和桩基可靠度的最主要方面，最后保证其可靠度才能够保证板桩结构和桩基能够在工程规定的合理使用年限安全可靠地使用。本文主要针对港口工程板桩结构和桩基的可靠性进行简单研究。关键词：港口工程；板桩结构；桩基；可靠度1港口工程板桩结构和桩基可靠度研究中存在的问题随着国内河及

2、沿海对港口工程建设的大力关注，港口工程板桩结构和桩基的可靠度已成为研究的主要方面之一。在各国对其大力研究的背景下，港口工程的板桩结构和桩基可靠度还存在着一些问题：1．1板桩结构的受力较为复杂对板桩结构的计算方法上虽已提出很多，但是，随着码头吨位的不断增大，板桩结构的特点也在不断地变化，因此，结构受力的分析计算出现了较多的新问题。比如锚碇结构形式的不断变化、板桩墙厚度的不断增大等，都给现有的板桩结构计算方法带来了极大的挑战。1．2计算方法的局限性目前而言，对板桩结构可靠度的研究中，其计算方法一般局限在使用功能函数可用显式表达式来表示。比如计

3、算板桩墙内力的情况时会采用自由支承法来计算，这样就需要采用弹性地基粱这种类似的方法来进行辅助计算，但是在计算时会发现，板桩结构内力和锚碇结构的可靠度分析出的荷载效应是一个过程而非结果，因此根本无法使用显式函数来表达。由此可见在有限元计算中对参数的取值非常的重要，如果取值错误或者即使是不准确，那么计算出的结果便没有多大的意义。1．3分析方法主要以大样本为基础在港口工程板桩结构和桩基可靠度的研究过程中，对桩基竖向承载力的可靠度分析研究已经相当的成熟，但是研究大多以大样本为基础，时间，选用一定份量的外加剂和掺合料，加强养护，遇到高温天气时应采取

4、有效措施降低浇灌温度。3．2不均匀沉降的成因分析及其预防措施设计、施工以及地基的自身性质特点都可能导致路桥不均匀沉降的发生。其中天然地基的沉陷主要表现在土质不良的软土地基情况下，在软土路基上直接填筑或处理不当，通常会导致桥头沉降不均而引发的桥梁质量问题。在设计阶段，考虑到造价方面的因素，往往会压缩跨径尺寸，在过渡段桥头过多采用搭板结构，也是导致不均匀沉降现象的重要原因。而在施工过程中要求不严，出现过快的台背填土速度，或压实不够，也可能导致后期桥梁在自重作用和车辆荷载作用下产生沉降。要避免路基路面的不均匀沉降：①要做好地基处理工作。应综合考

5、虑各种处理工艺的优缺点，结合工程地基的具体情况和工程的要求进行选择，按照要求改善地基的性能，促使其承载力得到有效的提高，有效减少沉降并缩小桥台与路堤的沉降差。②应尽可能保证过渡段内路基的工后沉降量得到严格的控制；设法用连续的斜坡式沉降来代替路桥交界处的错落式沉降。③应结合考虑台背填料类型、降雨条件、渗水量等因素，对排水方式进行合理的选择，确保台后填料的水分被尽可能地疏干。3．3其他质量问题的出现与预防施工中出现的钢筋锈蚀问题也严重危害着桥梁的使用安全，锈蚀产生的原因通常是由于原材料不符合质量要求、施工中对材料存放不周以及施工不当等引起的。

6、由于钢筋锈蚀的机理较为复杂，因此施工也应结合多种手段进行综合治理，使钢筋在使用寿命周期内，能够一直保持其结构功能。施工中还可使用电化学法阻止桥梁钢筋锈蚀，即让钢筋携带足够数量的多余电子，使其始终处于稳定状态。而对于已经出现锈蚀的钢筋要积极进行修复，采用喷砂法除掉锈迹，根据实际情况增加一定数对小样本的使用较少。并且有些研究具有小样本的性质，却用大样本的方法对其进行研究，其科学性和合理性受到一定的质疑。2国内外对港口工程板桩结构和桩基可靠度的研究现状和内容目前国内．外对板桩结构和桩基可靠度的研究内容主要集中在板桩结构各种计算方法的发展及其可靠

7、度研究、桩基水平／竖向承载力计算和可靠度研究以及小样本问题的概率研究等方面。2．1板桩结构计算方法的发展板桩结构计算方法主要有即弹性线法和自由支承法两种，其中自由支承法是板桩结构设计中使用最早的一种方法，而且这种方法相对而言最为简单。在使用过程中，两种方法都或多或少地出现了一些问题，因此1952年Rowe对自有支承法进行了修正，并提出了新的板墙设计方法，即先按照自由支承法对设计进行全面地计算，再对土密度和墙体柔性的影响进行考虑，最后利用试验中得到的数据和绘制出的曲线对其结果进行修正。除了上述方法之外，20世纪60年代后，随着计算机技术的迅

8、速发展；地基反力法和有限元法的发展也大力兴起。2．2板桩结构的可靠度研究对板桩结构进行研究，就一定要涉及到土与结构的相互作用，其中量的钢筋以确保梁体内的含筋量。此外，还要根据道路桥梁所处的气候