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在砂性场地中建造船坞时，船坞基坑降水施工对临近的板桩码头的位移有较大的影响，甚至会出现板桩墙的位移向岸侧移动的现象。结合新加坡某新建船厂工程，对船坞基坑降水施工过程中板桩位移的实际监测成果进行分析与研究，并应用PLAXIS有限元程序进行数值模拟分析，其计算结果进一步验证了监测结果位移趋势的正确性。
在通常情况下，拉锚式板桩码头在墙前开挖过程及开挖完成后，板桩墙的位移值应该是向水域方向移动的，根据经验一般在拉锚点以下开挖面以上出现向水域方向的位移最大值。但是，在纯砂性地基且板桩墙后附近有大面积降水的情况下，位移值就会明显减小，甚至位移不向水域发展，反而向陆域方向发展。这主要是由于板桩墙后的降水及砂的强透水性，使板桩墙后的水位低于墙前水位，产生向内的水压力，在墙后回填不是很高的状态下，向内的水压力就可能会超过墙后土压力，最终使板桩墙向岸侧位移。本文所引用的实例就发生了板桩墙向岸侧位移的现象。通过应用PLAXIS对实例工程的数值模拟分析，计算结果与实测板桩墙位移趋势一致。
1工程实例
1.1 工程概况
本文引用实例工程为新加坡某新建船厂项目，工程包括4个新建船坞和沿岸顺岸码头及突堤码头，工程平面布置见图1。由于船坞施工的需要，需对施工区域进行大面积开挖，开挖深度约14~16.5m，开挖面标高-9.5~-12.1m，分2个基坑开挖。1#顺岸码头和2#顺岸码头分别位于2个基坑两侧。并且顺岸码头前沿距基坑开挖顶边线均约57m。
1.2 地质条件
本工程场地均为吹填砂，原始海床面标高在-20.0~-30.0m，海床面以上均为吹填的中粗砂。吹填砂表层2~12m为松散的中粗砂，以下为中密或密实的中粗砂。原始海床面以下主要为砂质粉土，粉质砂土，粉质粘土，局部有粘土夹层。吹填砂的渗透系数约为（3~9）×10-2cm/s，砂质粉土及粉质砂土的渗透系数约为（2~4）×10-5cm/s。可见，上层吹填砂的渗透系数大，透水性强，原状土的渗透系数较小，透水性较弱。表1为整个场地的地质资料中选出的2个典型的钻孔资料。
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1.3 基坑及顺岸码头施工情况
本工程船坞施工采用的是大开挖施工方案，由于上层吹填砂透水性强，故在基坑开挖后方增设一道临时止水钢板桩帷幕。钢板桩采用的是FSP-IV型钢板桩，锁口之间的缝隙较大，再加上局部区域可能存在钢板桩未打到相对不透水层的标高等原因，这道临时止水帷幕未完全发挥作用。由于基坑内开挖降水，钢板桩帷幕后的地下水位比正常情况下的地下水位要低的多，根据现场实测，基坑开挖到底后，帷幕后地下水位约-1.00m左右，原始场地的地下水位约为+1.50m。在基坑开挖施工的同时，顺岸码头也在施工过程中，并且顺岸码头钢板桩施工完成早于基坑开挖到底的工况。码头钢板桩深度虽未到不透水层，但是由于码头钢板桩采用的是Arcelor的热轧AZ型钢板桩，锁口比较紧密，码头钢板桩墙后的地下水位也比原始地下水位低，约为+0.00m，而且基本不受钢板桩外海水水位变化的影响。码头及基坑开挖剖面图见图2.
发布时间:2021-11-21 07:19 点击:27