長期負(fù)荷載重的情況下岸坡的變形對高樁碼頭的撞擊和安全性產(chǎn)生影響的研究

黃小剛

（深國際供應(yīng)鏈管理南京有限公司，江蘇 南京211500）

1 樁基安全性研究理論

本文以武隆港白馬碼頭后方樁基堆場的堆積流體以及其他大面積流體豎向后方堆載下的樁基為主要技術(shù)研究課題對象，由于后方樁基堆場岸坡陡峭，作用在后方樁基堆場的流體壓力主要是由流體豎向后方堆載經(jīng)岸坡土地傳遞，所以對這篇文章中的上述樁基研究對象需要進(jìn)行相關(guān)基礎(chǔ)理論研究和實(shí)例分析。

2 樁基表面土壓力分析

岸坡樁基土體在被動(dòng)樁基荷載的保護(hù)作用下將不會(huì)使岸坡土體內(nèi)部產(chǎn)生比較大尺度的土體水平位移，被動(dòng)樁的土體水平移動(dòng)位移將一定程度上用于保護(hù)被動(dòng)樁基和土體岸坡，防止樁基和岸坡土體進(jìn)一步的風(fēng)化變形和土體擴(kuò)散。有限元土體結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)模擬土建砌體岸邊斜坡-樁基的相互作用時(shí)，需要重新設(shè)計(jì)建立樁基與縱向摩擦相應(yīng)土體的法線接觸面，以有效地保證兩者之間的相互作用，即相應(yīng)土體的法線運(yùn)動(dòng)作用壓力可以變?yōu)閱挝辉谙鄳?yīng)土體的縱向樁身運(yùn)動(dòng)方向上所產(chǎn)生的作用力。

3 樁基彎矩計(jì)算原理

本文的模型相對比較復(fù)雜，樁基彎矩?cái)?shù)量多，在對樁基的內(nèi)力分析中需特別關(guān)注樁基的彎矩推導(dǎo)和獲取的途徑，abaqus樁基彎矩不能在本文的樁體模型中直接進(jìn)行計(jì)算，因此要得到樁基彎矩的數(shù)值和擬合樁基彎矩的曲線示意圖，就必須對樁基進(jìn)行一系列的數(shù)值推導(dǎo)和獲取。

4 樁基安全性分析

在對各種類型樁基進(jìn)行基于安全性的基本設(shè)計(jì)時(shí)，樁基的設(shè)計(jì)要求需要同時(shí)滿足兩個(gè)各方面的基本安全性設(shè)計(jì)要求，樁的最小水平受力不能超過所用夯土樁基基礎(chǔ)材料的最大容許受力及樁基材料的最大容量(由樁身最大水平受力材料彎矩大小決定)；樁頂?shù)淖畲蟠怪倍炔豢赡艽笥诨蚧虺^所用的樁基的最大受力，可用樁身的最大垂直度來表示。

5 樁身彎矩安全性分析

為了確定和保證樁的實(shí)際最大承載力不超過樁基材料的最大承載容量，在深入研究后方后方樁基的最大受力和承載特性時(shí)，必須針對荷載進(jìn)行樁身的極限彎矩安全穩(wěn)定性的討論。在荷載進(jìn)行后方樁基的整體極限彎矩安全系數(shù)的計(jì)算時(shí)，設(shè)樁基整體彎矩安全系數(shù)的比值為：式中Mu為荷載下樁基的極限彎矩；M為樁身的實(shí)際彎矩；安全系數(shù)的比值k必須等于或大于1，一般保守需要保證處在大于2的荷載狀態(tài)下。

6 岸坡保護(hù)措施

高陡岸坡被動(dòng)樁基適宜架設(shè)埋入式抗滑樁，采用埋入式抗滑短樁或套筒預(yù)留的空間，兩種高陡岸坡被動(dòng)樁基的減載控制措施是完全合理且必要的，通過各種試驗(yàn)和資料分析表明， 抗滑樁措施能夠顯著地控制和減小高陡岸坡被動(dòng)樁基土體的蠕變水平和位移，控制好高陡岸坡樁身的蠕變水平位移和承載內(nèi)力。

6 結(jié)語

本文主要依托于重慶武隆港白馬碼頭樁基工程，通過現(xiàn)場軟土蠕變模型取樣技術(shù)開展軟土蠕變模型的試驗(yàn)，再對軟土進(jìn)行origin數(shù)據(jù)處理后得到軟土蠕變參數(shù)曲線和軟土蠕變彈塑性公式等的信息。主要是得到以下的結(jié)論：

從三軸不排水系列實(shí)驗(yàn)中可初步發(fā)現(xiàn)，不同溫度范圍壓下的偏應(yīng)力蠕變曲線和等時(shí)蠕變曲線表現(xiàn)相同的規(guī)律，偏應(yīng)力蠕變水平越大，應(yīng)變速率增長越大。變形的特征呈蠕變衰減-穩(wěn)定的蠕變雙對數(shù)特征，應(yīng)變衰減速率-穩(wěn)定的時(shí)間雙對數(shù)特征曲線之間呈線性的關(guān)系。