110106雁洲水(船)闸工程双排钢板桩围堰设计

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1、第４２卷第１期人民长江Ｖｏｌ．４２，Ｎｏ．１２０１１年１月ＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＪａｎ．，２０１１文章编号：１００１－４１７９（２０１１）０１－００２２－０４雁洲水（船）闸工程双排钢板桩围堰设计叶三元，李蘅，万启宣（长江勘测规划设计研究院施工设计处，湖北武汉４３００１０）摘要：雁洲水（船）闸工程采用在淤泥软基上修建大规模双排钢板桩围堰的施工导流方案，围堰由双排拉森式ＳＰ－Ⅳ型钢板桩组成，即在围堰轴线两侧各设置一排钢板桩，两排桩之间回填砂砾石料并通过拉杆连接成整体，形成挡水挡土结构。较详细地阐述了围堰的设计，稳定性分析及钢板桩的结构选型。该钢板桩围堰建成运行后，经受住了

2、台风的正面袭击和２．２ｍ高潮位的考验，运行状况良好。关键词：钢板桩；围堰；软基设计；雁洲水（船）闸中图法分类号：ＴＶ５５１．３文献标志码：表１围堰基础水下地层分布及物理力学性质１工程概况土层层含水天然快剪渗透系雁洲水（船）闸工程位于广州市番禺区市桥河河地层干密度／载力／土类面高程／率／密度／孔隙比ｃ／／数／－３代号（ｇ·ｍ）ｋＰａ口，由水闸和船闸组成，水闸共９孔，单孔宽度为１６．０ｍ％（ｇ·ｍ－３）（ｃｍ·ｓ－１）ｋＰａ（°）ｍ，总净宽为１４４ｍ。船闸设计最大通航船舶为５００ｔＱｍｃ淤泥－１．５～－５６１．３１．６１１．０１１．６９２６．０２．１５０ｉ×１０－６级，船

3、闸有效尺寸为１２０．０ｍ×１６．０ｍ×３．５ｍ（长×淤泥质－６－５．８～－１３．０４２．４１．７５１．２５１．１７１６．０６．４８０ｉ×１０宽×最小槛上水深）。根据工程枢纽布置情况及地粉质粘土粘土－５．８～－１３．０２８．２１．９４１．５２０．７８５１７．６８．０１４０ｉ×１０－７形、水系特点，雁洲水闸施工导流比较了明渠导流和束砂壤土－２－８．２～－１３．７１７．３２．０７１．７５０．５００－２５．８１５０ｉ×１０－４ｅｌ粉质粘土－１１．９～－１９．８２３．５２．００１．６２０．６４８１４．５１８．０１７０ｉ×１０－７窄河床分期导流方式，围堰型式比较了全年土石围堰、Ｑ泥

4、岩、泥钢板桩分序分块围护、格型钢板桩围堰和双排钢板桩Ｋ－１３．８～－２４．４质粉砂岩围堰等多种型式，结合工程实际和当地施工特点，最终推荐采用双排钢板桩二期导流方案。导流工程围堰平面布置见图１。３钢板桩围堰设计２工程地质条件３．１围堰设计标准雁洲水闸闸址区属珠江三角洲淤积、冲积平原，地雁洲水闸为１级建筑物，相应导流工程建筑物级形平坦开阔，地面高程一般为０．６～２．０ｍ，区内鱼塘别为４级。按广东省地方标准《广东省海堤工程设计沟渠及房屋、工厂星罗密布。市桥河河道顺直，河面宽导则（试行）》（ＤＢ／Ｔ１８２－２００４）规定，１，２级建筑物的约２１０ｍ左右。主流深泓位于左侧，河底高

5、程一般为围堰施工期度汛潮（洪）标准重现期为５～１０ａ；根据－４．０～－５．０ｍ，最低处为－６．０８ｍ。围堰基础水下《水利水电工程施工组织设计规范》（ＳＬ３０３－２００４），地层分布及物理力学性质见表１。导流标准在１０～２０ａ一遇范围内选择。结合工程所收稿日期：２０１０－０２－２４作者简介：叶三元，男，高级工程师，主要从事水利水电工程设计工作。Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｅｓａｎｙｗｍ＠ｃｊｗｓｊｙ．ｃｏｍ．ｃｎ第１期叶三元，等：雁洲水（船）闸工程双排钢板桩围堰设计２３图１雁洲水（船）闸工程钢板桩围堰平面布置－２在地的实际情况，外江侧下游围堰导流标准按全年１０ｍｍ的含量）小于５％。渗

6、透系数应大于１０ｃｍ／ｓ。３ａ一遇潮位２．４５ｍ考虑。内河侧上游围堰设计标准抛填自重压实干容重大于１．９０ｔ／ｍ，内摩擦角为３０°３为市桥河全年１０％频率洪水８０５ｍ／ｓ组合下游５ａ～３５°。一遇潮水位２．３２ｍ，经水力学计算上游水位为２．８ｍ。考虑围堰稳定性要求，围堰背水侧设置高２．０ｍ、３．２双排钢板桩围堰设计顶宽５ｍ的砂砾石支撑体。为减小钢板桩所受内力，对于河床高程低于－３ｍ和－４ｍ的部位，基坑侧支撑双排钢板桩围堰即在围堰轴线两侧各设置一排钢体填筑高度需分别加高２．５ｍ和３．０ｍ；为加强围堰板桩，两排桩之间回填砂砾石料并通过拉杆连接成整的结构整体性，参照类似工程经

7、验，每隔２４ｍ设置一体，形成挡水挡土结构。双排钢板桩围堰结构剖面如排横向钢板桩。图２所示，围堰由双排拉森式ＳＰ－Ⅳ型钢板桩组成，迎水侧桩顶高程为３．３ｍ，背水侧桩顶高程为２．８ｍ，两排桩间距为８ｍ，内外侧钢板桩长均为１８ｍ。分别在高程２．０，－０．５ｍ处设置一道拉杆，拉杆水平间距拟定为１．６ｍ。对于河床工程低于－４ｍ的部位，在－０．５ｍ处增设一道拉杆。围堰围护基坑最大开挖高程－６．３ｍ，较天然河床深约４ｍ。图３为双排钢板桩结构平面示意图。图３双排钢板桩结构平面示意（单位：ｃｍ）２一期基坑面积４．２万ｍ，钢板桩围堰轴线全长５８１．９ｍ，共用