软基低阻水比模袋砂+钢管桩组合围堰受力特性分析

作     者：黄雪阳 刘力英 杨春山 Huang Xueyang;Liu Liying;Yang Chunshan

作者机构：广州市市政工程设计研究总院有限公司广东广州510060 

出 版 物：《市政技术》 (Journal of Municipal Technology)

年 卷 期：2024年第42卷第7期

页      面：79-86,238页

学科分类：081401[工学-岩土工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 

主　　题：软土地基 阻水比 模袋砂 钢管桩 组合围堰 力学特性 数值模拟 

摘      要：在总结现有水下隧道模袋砂围堰常见断面类型的基础上,针对软土地基模袋砂组合围堰断面尺寸大、阻水比高的问题,以广州某典型软土地基沉管隧道接口段围堰工程为研究背景,提出了低阻水比的模袋砂+钢管桩组合围堰方案。同时,分析了组合围堰中钢管桩的作用机制,探讨了围堰的受力特性,并研究了其对模袋充填厚度、模袋弹性模量和充填砂内摩擦角等参数的敏感性。分析结果表明:1)低阻水比组合围堰方案具有合理性,相较于常规方案,该方案中外侧围堰沉降显著增大,但其对模袋内力的影响较小,整体稳定性良好;2)围堰顶部沉降值和模袋拉力值均随模袋充填厚度的增加而增大;3)模袋弹性模量越大,围堰顶部沉降值越小,但模袋拉力值越大;4)围堰顶部沉降和模袋拉力与充填砂内摩擦角之间存在反向非线性关系。因此建议软土地基上的模袋充填厚度控制在0.5~0.7 m范围内,充填砂内摩擦角不小于28°,并可通过在底部铺设高强土工格栅来增强对围堰顶部沉降及其稳定性的控制。