钢板桩结构在护岸加固中的研究与应用

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1、钢板桩结构在护岸加固中的研究与应用　　摘要：钢板桩结构由于以最少的用钢量提供最佳的强度和耐久性，施工速度快等特点，广泛应用于码头、防波堤、船坞、临时围堰等临时和永久性结构中。其中板桩墙入土深度不仅要满足“踢脚”稳定的要求，还需满足整体稳定性的要求。因此文章结合具体工程实践，对护岸加固采用钢板桩桩结构进行了研究。　　关键词：护岸加固；钢板桩；结构加固；研究与应用　　1概述　　厦门海沧湾旅游码头工程位于厦门西海域，海沧大桥北侧，火烧屿对岸，建设浮码头1座，趸船尺度40×10×2.0m，码头泊位长58

2、m。为利用现有渔船码头改造成为旅游码头，由于船型不同，停泊水域、回旋水域设计底标高降低，需加深疏浚，加之现状护岸基础未进行处理，因此工程重点和难点在于是否需要对现状护岸进行加固及采用何种加固方案，从而保证港池疏浚后护岸的稳定性。　　2设计条件　　2.1设计水位　　设计高水位：6.16m（高潮位累积频率10%）；设计低水位：0.71m（低潮位累积频率90%）。　　极端高水位：7.43m（五十年一遇高水位）；极端低水位：-0.20m（五十年一遇低水位）。　　2.2地质情况　　本工程地质淤泥厚度为1.

3、4～15.2m。土层自上而下为：　　（1）人工填土：①a素填土：灰褐色、灰黄色，主要由粘性土、残积土等回填而成，基本完成自重固结，密实度不均，回填时间超过8年。①b填石：主要由中风化花岗岩、火山岩块石人工填成，块石大小一般约为20-50cm，抛填时间7-8年，块石间隙由砂、粘性土充填。　　（2）②淤泥：黑色、灰黑色，含有机质及少量腐殖质、贝壳碎片。干强度中等，韧性中等，摇振反应缓慢，切面稍有光泽-有光泽。　　（3）③中砂：该层呈灰黑、灰色，松散～稍密，颗粒成分主要为石英、长石砂粒，颗粒级配较差，

4、含粗砂25.9-32.5%，砂粒多呈次棱角状。　　（4）④强风化粉砂岩：褐黄色，砂状结构，块状构造，主要为石英、长石，长石大部分风化成粘土矿物，标贯试验修正后击数N≥50击，岩芯手捏即散，呈土状，风化剧烈，属极软岩，极破碎，岩体基本质量等级V类。　　3护岸稳定计算　　3.1现状护岸稳定性计算（不考虑对现有护岸加固）　　接岸区域现状护岸主要为直立式和斜坡式两种结构。其中直立式位于南侧，长度约46.0m，斜坡式位于北侧，长约84.0m。根据相关竣工资料，原设计护岸堤芯采用施打排水板进行地基处理，因后

5、期施工沟通不善，施工队将开挖的块石料倾倒于未经打板的后方陆域空地上，导致后方陆域和护岸基础未进行处理。根据总平面布置，本次码头港池及趸船位置处需疏浚至-2.3m。因此，根据勘察报告，采用《港口工程地基计算软件系统2008》对现有护岸疏浚前后的整体稳定性分析，如表2所示。　　根据复核结果，现有斜坡式护岸整体稳定的分项系数不满足规范要求，加之本次疏浚底标高较原设计疏浚底标高更低，范围更大，因此本次疏浚对现有护岸的整体稳定性产生不利的影响，应对现有斜坡式护岸进行加固。　　3.2对现有护岸加固后稳定性计

6、算　　3.2.1加固方案选择　　常规护岸加固的方式主要有：　　（1）减载措施：目的主要是减少边坡可能发生滑动破坏的下滑力。主要包括削头减载和削坡减载，削头减载是将边坡上部一定范围内覆盖层或岩体削掉，以降低边坡总高度；削坡减载是改变边坡外形，将边坡的坡度放缓。本工程海侧由于受到用海边界的制约，不能实行削坡减载；同时护岸顶高程根据防波堤顶高程计算确定，无法降低边坡总高度，不能实行削头减载。　　（2）排水固结法：主要是设置排水系统（排水板或砂井），改变地基原有的排水边界条件，增加孔隙水排出的通路，缩短

7、排水距离；同时施加起固结作用的荷载，使土中的孔隙水产生压差而渗流使土固结，加速地基土的抗剪强度的增长，从而提高地基的承载力和稳定性。虽然其工程造价较低，但排水固结法所需固结的时间较长。　　（3）抗滑桩：桩埋于稳定滑床中，依靠桩与桩周岩土体的相互嵌制作用把滑坡推力传递到稳定地层，利用稳定地层的锚固作用和被动抗力，使滑坡得到稳定。桩可改善滑坡状态，促使滑坡向稳定转化。成桩后能立即发挥作用，有利于滑坡稳定。常用的抗滑桩有钢板桩和钢筋混凝土桩。　　（4）水泥搅拌桩：利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂，

8、通过特制的深层搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理-化学反应，使软土结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基。　　根据本工程现状护岸的抛石结构，软弱土层厚度普遍大于10m的特点，本次选取钢板桩和水泥搅拌桩方案进行比较。　　钢板桩方案：?板桩墙距现有护岸顶10m，施打钢板桩墙长97m。钢板桩采用热轧U型500mm×225mm，单根长约19.0m，穿透淤泥层且进入强风化花岗岩1.0m。　　水泥搅拌桩方案：水泥搅拌桩距现有护岸顶7.5m，全长121