發(fā)布時間：2017-10-05 21:09

  本文關(guān)鍵詞：深水裸巖河床條件下無封底雙壁鋼圍堰的設(shè)計問題與施工風險控制

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【摘要】：長江中上游地區(qū)隨著三峽庫區(qū)蓄水成功,在冬、春季節(jié),三峽庫區(qū)處于175m左右的高水位狀態(tài),并且持續(xù)時間比較長,使得在較低水位施工的時間大大縮短;而在夏天,為了滿足防洪渡汛的需要,水位下降到汛限水位145m左右,一年中水位高差變化大。而且因山區(qū)河流地形陡峭和落差大等固有特點,使得水流湍急,河床泥沙覆蓋層薄,甚至巖層裸露,有些河床巖石節(jié)理裂隙發(fā)育,使得長江上游應(yīng)用雙壁鋼圍堰施工深水基礎(chǔ)面臨預(yù)防圍堰內(nèi)涌水、涌泥和圍堰結(jié)構(gòu)抗浮等難題。本文主要針對裸巖河床條件下施工深水基礎(chǔ)采用的無封底雙壁鋼圍堰進行研究,主要做了以下工作:1收集分析與臨時結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工有關(guān)的規(guī)范條款,提出臨時結(jié)構(gòu)設(shè)計的容許應(yīng)力法和極限狀態(tài)法的計算內(nèi)容,然后針對雙壁鋼圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計進行細化,發(fā)現(xiàn)深水裸巖河床條件下無封底雙壁鋼圍堰的設(shè)計計算中存在以下問題:1)當采用容許應(yīng)力法進行鋼圍堰設(shè)計計算時,安全系數(shù)K的合理取值需進一步確定。2)當采用極限狀態(tài)法進行鋼圍堰設(shè)計計算時,作用的分項系數(shù)和組合系數(shù)的大小仍需進一步研究確定。3)對于環(huán)境荷載,風荷載和波浪力已有設(shè)計規(guī)范給出了作用不同重現(xiàn)期的計算方法,而對于水流力還未提出適用于作用不同重現(xiàn)期的計算方法;橫向水流力對鋼圍堰的影響較大,但是研究較少,特別是跨海大橋施工圍堰水流力問題還需進一步的研究。4)抗浮驗算是深水裸巖河床條件下無封底雙壁鋼圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計計算的重要內(nèi)容,可以通過在韌腳外圍焊接鋼筋等措施鋼圍堰的抗浮能力;而且河床巖層裂隙水壓力或基底的滲流壓力對鋼圍堰的浮力影響較大。5)目前可偏保守的可用容許應(yīng)力法計算深水裸巖河床條件下無封底雙壁鋼圍堰的局部強度、穩(wěn)定性和地基承載力;利用極限狀態(tài)法計算鋼圍堰的整體穩(wěn)定性和抗浮穩(wěn)定性。2依托工程實例,利用容許應(yīng)力法驗算了雙壁鋼圍堰組合荷載作用下和工作狀態(tài)的局部強度、穩(wěn)定性和低水位時地基承載力驗算,利用極限狀態(tài)法驗算了雙壁鋼圍堰的整體穩(wěn)定性。計算結(jié)果表明:進行鋼圍堰抗浮穩(wěn)定性驗算時測試和模擬計算圍堰基槽與基槽混凝土接觸位置滲透壓力是非常有必要的,可以大量的減少壓重,減少施工成本的投入;鋼圍堰與基槽混凝土之間的粘結(jié)力和基槽混凝土與基巖之間的粘結(jié)力對圍堰的抗浮、抗滑移驗算影響較大。3利用模糊綜合評價法對深水裸巖河床條件下采用無封底雙壁鋼圍堰的施工過程進行了整體的風險評價,結(jié)果表明無封底雙壁鋼圍堰施工整體風險處于較低水平;施工中最大的風險因素是圍堰內(nèi)涌水,主要受基槽清基干凈程度和帷幕注漿止水效果的影響。4對鋼圍堰內(nèi)涌水這一主要風險因素給出了詳細的止水措施,并根據(jù)無封底雙壁鋼圍堰的設(shè)計、安裝過程的關(guān)鍵風險因素,給出相應(yīng)的注意事項,保證施工的安全性,避免發(fā)生安全事故。
【關(guān)鍵詞】：臨時結(jié)構(gòu) 裸露巖層 無封底雙壁鋼圍堰 可靠度
【學位授予單位】：重慶交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U445.556
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 緒論12-20
• 1.1 選題背景12-15
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.2 國外研究現(xiàn)狀16
• 1.3 研究意義16-17
• 1.4 主要研究內(nèi)容17-20
• 第二章 臨時結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算問題20-44
• 2.1 容許應(yīng)力法在臨時結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用20-26
• 2.1.1 容許應(yīng)力法簡介20
• 2.1.2 材料的容許應(yīng)力20-22
• 2.1.3 計算荷載22-24
• 2.1.4 地基承載力24-25
• 2.1.5 基礎(chǔ)穩(wěn)定性25-26
• 2.2 極限狀態(tài)法設(shè)計法在臨時結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用26-39
• 2.2.1 極限狀態(tài)設(shè)計法基本概念26-28
• 2.2.2 結(jié)構(gòu)抗力取值28-30
• 2.2.3 作用的分類和組合30-33
• 2.2.4 作用代表值33-36
• 2.2.5 地基承載力36-37
• 2.2.6 基礎(chǔ)穩(wěn)定性37-39
• 2.3 深水裸巖河床條件下無封底雙壁鋼圍堰的設(shè)計計算問題39-43
• 2.3.1 深水裸巖河床條件下無封底雙壁鋼圍堰的設(shè)計計算特點39-41
• 2.3.2 結(jié)構(gòu)抗力的取值41
• 2.3.3 環(huán)境荷載的取值41-42
• 2.3.4 作用的組合42
• 2.3.5 地基承載力設(shè)計計算42
• 2.3.6 整體穩(wěn)定性設(shè)計計算42-43
• 2.4 本章小結(jié)43-44
• 第三章 深水裸巖條件下無封底雙壁鋼圍堰設(shè)計計算44-74
• 3.1 工程概況44-46
• 3.1.1 雙壁鋼圍堰設(shè)計狀況44-45
• 3.1.2 地質(zhì)情況45-46
• 3.1.3 水文氣候46
• 3.2 無封底雙壁鋼圍堰在組合荷載作用下局部驗算46-56
• 3.2.1 計算過程46
• 3.2.2 建模原則46-47
• 3.2.3 主要計算荷載47-51
• 3.2.4 雙壁鋼圍堰計算工況51
• 3.2.5 應(yīng)力計算51-52
• 3.2.6 變形計算52
• 3.2.7 斜撐穩(wěn)定性計算52-55
• 3.2.8 焊縫及節(jié)點板計算55-56
• 3.3 深水裸巖河床條件下無封底雙壁鋼圍堰整體穩(wěn)定性驗算56-60
• 3.3.1 抗浮驗算56-58
• 3.3.2 抗傾覆驗算58-59
• 3.3.3 抗滑移驗算59-60
• 3.3.4 地基承載力驗算60
• 3.4 無封底雙壁鋼圍堰工作狀態(tài)結(jié)構(gòu)計算60-72
• 3.4.1 壁板在靜水壓力作用下的強度驗算60-62
• 3.4.2 豎向肋角鋼受力計算62-64
• 3.4.3 水平托架驗算64-68
• 3.4.4 隔倉板承受水頭差能力計算68-69
• 3.4.5 鋼圍堰承受靜水壓力時整體的穩(wěn)定性驗算69-71
• 3.4.6 鋼圍堰自浮穩(wěn)定性計算71-72
• 3.5 本章小結(jié)72-74
• 第四章 模糊綜合評價法評價無封底雙壁鋼圍堰施工74-96
• 4.1 風險評估方法對比74
• 4.2 模糊綜合評判法74-77
• 4.2.1 模糊綜合評價75-77
• 4.2.2 多層次綜合評判77
• 4.2.3 模糊綜合評判法的特點77
• 4.3 無封底雙壁鋼圍堰施工過程77-86
• 4.3.1 雙壁鋼圍堰的設(shè)計77-78
• 4.3.2 雙壁鋼圍堰的加工、拼裝78-79
• 4.3.3 雙壁鋼圍堰的運輸79-80
• 4.3.4 雙壁鋼圍堰的安裝80-81
• 4.3.5 圍堰槽混凝土澆筑81-86
• 4.4 無封底雙壁鋼圍堰施工風險識別86-88
• 4.5 無封底雙壁鋼圍堰施工風險評估和評價模型88-90
• 4.6 無封底雙壁鋼圍堰施工模糊綜合評價90-95
• 4.6.1 建立評價隸屬矩陣90-93
• 4.6.2 模糊綜合評價93-95
• 4.7 本章小結(jié)95-96
• 第五章 無封底雙壁鋼圍堰施工的風險控制96-110
• 5.1 圍堰槽混凝土澆筑注意事項96-98
• 5.2 帷幕注漿風險控制98-99
• 5.2.1 帷幕注漿注意事項98
• 5.2.2 帷幕注漿效果檢查98-99
• 5.3 設(shè)計風險控制99-100
• 5.4 加工風險控制100-101
• 5.5 鋼圍堰拼裝風險控制101-102
• 5.5.1 鋼圍堰焊接要求101-102
• 5.5.2 焊縫檢查102
• 5.5.3 鋼圍堰的水密性試驗102
• 5.6 安裝風險控制102-105
• 5.6.1 鋼圍堰吊運安全措施102-103
• 5.6.2 鋼圍堰現(xiàn)場拼接注意事項103-104
• 5.6.3 鋼圍堰下沉施工的質(zhì)量、安全措施104
• 5.6.4 鋼圍堰變形監(jiān)測安全防范措施104-105
• 5.7 其他方面風險控制105-108
• 5.7.1 鋼圍堰內(nèi)施工防物體打擊安全措施105
• 5.7.2 鋼圍堰施工防觸電安全措施105
• 5.7.3 防淹溺安全措施105-106
• 5.7.4 基坑施工安全措施106
• 5.7.5 特種作業(yè)安全措施106-108
• 5.7.6 鋼圍堰施工安全管理108
• 5.8 本章小結(jié)108-110
• 第六章 結(jié)論和展望110-112
• 6.1 結(jié)論110-111
• 6.2 展望111-112
• 致謝112-114
• 參考文獻114-118
• 在學期間發(fā)表的論著及取得的學術(shù)成果118

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本文編號：978830