雙排鋼板樁在東莞市運河節(jié)制閘導(dǎo)流明渠設(shè)計中的應(yīng)用1、工程概況東莞市樟村水質(zhì)凈化廠位于運河樟村段，設(shè)計日處理能力近期為360萬噸，遠(yuǎn)期為460萬噸，現(xiàn)為亞洲最大的污水處理廠，工程總投資約4.3億元，工程已于2002年全面開工建設(shè)，近期已竣工投入使用。作為凈化廠配套工程的運河節(jié)制閘，位于廠區(qū)上游，擔(dān)負(fù)著攔污、引污的任務(wù)，節(jié)制閘能否按時竣工投入使用，是凈化廠能否按時投產(chǎn)的關(guān)鍵。節(jié)制閘設(shè)于運河樟村段，歷史上實測最大洪峰流量400m3/s，估算施工期（10月-4月）最大流量100m3/s?？紤]到本工程工期緊，場地狹窄，需全斷面截斷運河進(jìn)行施工，設(shè)計時初擬在節(jié)制閘左岸或右岸布置導(dǎo)流明渠進(jìn)行施工期導(dǎo)流，實際布置時發(fā)現(xiàn)右岸已有進(jìn)出水涵、提升泵房、施工道路等設(shè)施，在該處布置導(dǎo)流明渠難度很高，且施工干擾也很大，不利于趕工期搶進(jìn)度，故最終將導(dǎo)流明渠布置于節(jié)制閘左岸灘地，即東江大堤一側(cè)。樞紐布置見圖1。

考慮到導(dǎo)流明渠設(shè)計流量較大，導(dǎo)流時間也較長（實際使用將近半年），設(shè)計時明渠右側(cè)采用連續(xù)灌注樁（兼作水閘左岸墻），左側(cè)采用漿砌石擋土墻，砼護(hù)底、護(hù)面，設(shè)計渠長215米，渠凈寬20米，渠底縱坡1/1000。斷面形式如圖2。

由于多種原因，工程推遲到2002年12月才動工，此時東江、運河水位均較高，在明渠擋土墻基底試開挖時發(fā)現(xiàn)在高程0.00米處有砂夾層，地下水位很高，其地質(zhì)條件與節(jié)制閘早期布孔存在較大差異，開挖過程基坑有流砂、滑坡現(xiàn)象發(fā)生，已危及東江大堤安全，工程被迫中止。由于導(dǎo)流明渠是節(jié)制閘工程的瓶頸,為盡早開始節(jié)制閘,主體工程的全面開工建設(shè)，經(jīng)充分比較分析，嘗試采用雙排鋼板樁代替原設(shè)計的漿砌石擋土墻，修改后斷面形式如圖3、圖4。2、工程地質(zhì)為摸清擬打鋼板樁位置的基巖出露情況，以便合理選擇樁型、樁長，避免浪費，沿樁軸線補充地質(zhì)鉆探（均為觀察孔），結(jié)果表明，基巖面起伏極大，強風(fēng)化砂巖巖面高程-3.02~-8.05m，其中75%巖面高程-3.0~-4.0m，巖面以上主要為中細(xì)砂層及耕作土層，地質(zhì)條件良好。3、鋼板樁支護(hù)設(shè)計3.1

鋼板樁簡介鋼板樁是一種較老的基坑支護(hù)方式，采用錘擊或振動方法打入帶鎖口的樁體，使之在基坑四周閉合，并保證水平、垂直和抗?jié)B；樁體可作成懸臂式、坑內(nèi)支撐、上部拉錨等支護(hù)方式，作為在土方開挖和基礎(chǔ)施工時抵抗樁背的土、水壓力，使之達(dá)到基坑內(nèi)外穩(wěn)定；樁的型式有U型、Z型及直腹型等，常用的是U型咬口式(本工程即采用該樁型)。鋼板樁最初主要應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑的深基坑支護(hù)，由于其施工方便快捷、擋土止水效果良好，近期我院已將其應(yīng)用到多宗水利工程的邊坡支護(hù)設(shè)計中，取得較好的經(jīng)濟效益。但由于鋼板樁一次性投資大，打拔費用高，施工時有躁音、振動等問題，在經(jīng)濟欠發(fā)達(dá)地區(qū)、城區(qū)應(yīng)用受到很大限制。日本拉森U型鋼板樁資料摔種敬

呈類誓尺白

耽寸鼠截面積帝重姓

顆量孟二次力矩外截面模量芹W毒(堆mm)傍h淋(系mm)象t掉(景mm)營每片真(渣cm澇2薯)膨每片駐(河N/m)爭每米偷(參N/m類2真)魚每片奏(鎮(zhèn)cm蛙4慢)搖每米佩(杠cm和4嚴(yán)/m)罰每片米(寬cm扣3嗓)技每米洪(碗cm尼3未/m)嘴YSP-I退400短75低8.0深46.49獨365旗912咽429鑰3820財66.4察509諒YSPU濾-5胖400災(zāi)80促7.6刃45.21攏355驅(qū)888暖454捕4220驢64.7磚527行FSPI斃A瞎400咸85拔8.0坊45.21抖355司888嘗598害4500濾88.0淡529協(xié)YSP-遍Ⅱ津400拒100穩(wěn)10.5裳61.18慚480鋸1200磨986春8690樣121違869知FSP-秧Ⅱ探400諷100滲10.5賠61.18蹲480僵1200賓1240嘆8740找152印874欠YSPU輝-9值400何110返9.3尖55.01臨432連1080插1070綠9680茶120垂880乳FSP寧Ⅱ咱A震400循120線9.2炭55.01件432獲1080淘1460登10600飄160染880幟YSP-尤Ⅲ調(diào)400襪125漂13.0兄76.42禍600酸1500赴1920建16400跨196陳1310借FSP-看Ⅲ滋400毅125妻13.0垮76.42緣600模1500抽2220圈16800部223詢1340塵YSPU化-15桿400恩150文12.2獎74.40分584觀1460袖2700鴿22800醫(yī)238辜1520溫FSP-撿Ⅲ喉A球400副150甚13.1仁74.40掏584脈1460燭2790若22800答250燭1520楊YSP-那Ⅳ妖400魔155水15.5壩96.99揀761偏1900串3690徐31900量311擺2060碎FSP-肉Ⅳ管400偵170陶15.5疼96.99塔761彼1900訂4670向38600援362錢2270扮YSPU肌-23睡400劇175囑14.7截94.21飼740等1850誠4380題39400墓330冶2250胸FSP-纖Ⅳ獸A脈400磁185隊16.1院94.21醋740氣1850然5300祖41600檔400邊2250紙YSP-V憤420久175泰22.0奏134.0顧1050友2500厘5950盛55200痛433街3150奔FSP-VL兼500綠200構(gòu)24.3蘇133.8避1050玻2100防7960山63000閱520皺3150億FSP-VI點L每500咸225耀27.6積153.0循1200撈2400妻11400陶86000沉680怠3820嬸3.2

勾樁類型選擇摟參照振動法施蒜打鋼板樁經(jīng)驗鵝，樁尖能入巖醫(yī)深度僅鍵為治10~軟20cm駛，按巖面高股程卵-3.0~詢-4.0m紀(jì)計算，樁身入批土深度汗在請2~減3m抄間。經(jīng)估算，搞懸臂樁入土深臥度需達(dá)旁6m爽方能滿足結(jié)構(gòu)可穩(wěn)定性要求，東故懸臂樁不適結(jié)合該處地質(zhì)條蟲件，設(shè)計時選囑擇上部有錨固還的錨定式板樁濟。惕從邊坡開挖情碧況、地質(zhì)鉆探卡結(jié)果分析，堤蠻坡填土較為疏污松，若采用常披規(guī)樁頂設(shè)置鋼襪錨桿，一方面縱錨固效果很難偷保證，另一方津面其打孔、灌吩漿錨固時間長閥，無法滿足當(dāng)飽時切趕工期需要，古況且其造價也膛不低。經(jīng)查閱怖資料，結(jié)合本嘉工程實際情況減，確定采用雙筋排鋼板樁結(jié)構(gòu)善形式作為邊坡伍支護(hù)，其中外海排鋼板樁為擋清土、防滲、抗佩沖，內(nèi)排鋼板首樁為錨固、防側(cè)滲，兩者在樁喇頂采用拉結(jié)結(jié)舒構(gòu)連成一個整混體，形成一個典重力式擋土墻文。靈3.3

均結(jié)構(gòu)分析計算院按雙排拉森鋼盼板樁的受力特稀點，其結(jié)構(gòu)設(shè)灰計應(yīng)包括墻體易穩(wěn)定分析計算詢、錨定樁結(jié)構(gòu)中分析計算、樁柴頂拉結(jié)分析計燦算三大部分內(nèi)料容。雪捐擠墻體穩(wěn)定分析低計算全計算簡圖如遭圖露5持。舒按一般經(jīng)驗，賭墻后土吹料面C=0惹，特Φ沿=30混°袖（折算）既，事γ分=19KN/協(xié)m獨3藝，銅按破裂秀角難θ浙=45饅°堡+航Φ叫/2=60獎°頌計算的有效擋仔土高感度柏H=霜8.0m敬，就土壓力按朗肯滲公式計算，則土壓力捏初定雙排鋼板面樁間距謠4.5m月(謎必須保證內(nèi)排蹄樁落在破裂面獸以外優(yōu))憤則土鼓重智G鍋1低=19喇×紛4.5沉×3.6=3美07.8KN奏鋼板樁重土G盆2盤=1.46×殊3.6詢×氣2=10.5料1KN撈（初選鋼板樁溉型扎號恰FSP-形Ⅲ主A亮，其重繁量羊1.46KN筒/m透2心）圍基底摩擦系價數(shù)吳f=tg皆Φ搬=0.577區(qū)Σ峰G=G沖1融+G帶2威=307.8購+10.51巖=318.3河1KN抗滑穩(wěn)定系數(shù)廣滿足規(guī)范要求中。把雜旅錨定樁結(jié)構(gòu)分端析計算街計算簡圖如獅圖說6愚。吩按下端自由支嗓承，上端有錨寸定拉桿的板樁脆進(jìn)行層計算（詳見《舉支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計觀手冊》，過程腿略）使求得板樁入土辱深壁度視t=鋤2.5m竹錨定桿拉惡力演T=28.6消5KN/m德板樁最大彎家矩文M禾max婆=50.33竟KN.m/m總板樁需要截面呈?；盍壳黈囑max雞=M絞max敬／杯[旦σ害]=淚347cm大3傾/m越考慮到鋼板樁錄需打入強風(fēng)化喂砂巖，且其防達(dá)護(hù)之東江大堤節(jié)極為重要，故礎(chǔ)選用較大截面懸拉森鋼板樁，忘型涼號墊FSP-II兇IA污，其佳W=陵1520c摧m體3冒/m奶。救由于巖面較高絲，樁尖僅打至鞋-4.00m留高程，此時樁通入土深度為攤2.4m太，略為不足，膛為安全計，設(shè)要計時將樁外冠2m峽范圍護(hù)底高程呀提高伶1m什作為安全儲備懂。鉤你仍樁頂拉結(jié)分析六計算渾設(shè)計時為便于盆調(diào)整雙排鋼板降樁預(yù)緊度，采累用型鋼將樁頂混夾緊，再用螺憑栓拉結(jié)?？紤]迫到鋼板樁單樁越寬度結(jié)400mm捏，設(shè)計拉結(jié)螺葛栓間距取沉a=所1.6m慶，籠則螺栓拉臂力碗T坐ˊ戲=1.6班×T=45.悄84KN驢采照用不Φ恢3乞2偽圓鋼加工，其萍允許拉篩力供100.5K若N碼，樁頂型鋼按蛇均布荷載連續(xù)草梁計算，其抗W另max全=M償max探/黃[伴σ堵]=腫46.0cm里3撐選用兩陵條脫∠握160角×沖100惑×10段，其姥W=2宋×62.13樂=合124.26練cm押3如3.4

按結(jié)論袋按雙排鋼板樁紅方案施工（振溪動法打樁），專在半個月內(nèi)即鑰完成打樁、樁販頂拉結(jié)等所有墾工作，不但避免免高邊坡開挖衣危及東江大堤恥安全，而且由演于舅U狂型咬口式鋼板窮樁有自止水功那能，基本杜絕孩了基坑滲水、捷流砂等問題，巡取得了極好的釣社會經(jīng)濟效益找。工程現(xiàn)已竣布工，明渠已填淡平恢復(fù)原狀。疼但是，由于振之動法施打鋼板售樁過程其振動瞎頻率極高，致羞使可液化土砂蜜層瞬時液化，矩承載力下降，牌周邊地面出現(xiàn)廊輕微裂縫。故犁建議在打樁完亭成后，應(yīng)間恨隔哭1~2肆天，讓液化土宿砂層恢復(fù)原狀饒后才開始開挖乘基坑，以策安卷全。進(jìn)以上僅為本人怠在工程實踐中誰的總結(jié)，錯漏叉之處請各位同黑行批評指正器。罪參考文獻(xiàn)：胡1塌．陳仲頤，葉哭書陵麟歷耀說基礎(chǔ)工程學(xué)，蠟中國建筑工業(yè)燈出版社帖，卻199干3耀；拳2轎．尉希頌成來失托支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計肉手冊，中國建壘筑工業(yè)出版社散，浪199橫5曾；炮3舌．余志成，施環(huán)文蚊華搬扁蹤深基坑支護(hù)設(shè)縮計與施工，中爸國建筑工業(yè)出