超深基槽重力式碼頭結構選型和設計關鍵技術

劉華如

摘 要：隨著重力式碼頭結構類型在水運行業中的應用越來越普遍，超深基槽重力式碼頭結構開始逐漸被港口建設單位所接受，并成為港口建設中碼頭結構的主流類型之一，想要做好超深基槽重力式碼頭結構的設計和施工工作，首先應該針對超深基槽重力式碼頭結構的類型以及其施工中的具體工藝做好設計工作，進而保證超深基槽重力式碼頭結構能夠有效的完成其設計和施工作業，保證超深基槽重力式碼頭結構有效的發揮其作為港口碼頭結構的主要優點。該文將對超深基槽重力式碼頭結構的選型工作以及其設計內容中的關鍵技術進行具體的分析，針對當前階段超深基槽重力式碼頭結構在設計過程中遇到的技術難點提出相應的解決措施。

關鍵詞：超深基槽 重力式碼頭 結構選型 設計關鍵技術

中圖分類號：U656.111 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）03（b）-0082-01

重力式碼頭是當前階段我國港口建設中較為普遍的一種碼頭結構形式，其具有結構堅固性好、抗凍以及抗冰性能好、荷載承受能力好等諸多特點，能夠廣泛的適應不同港口建設過程中地面集中荷載和裝卸工藝的環境要求變化情況，同時其施工程序較為簡單、維修費用較少等等優點，而超深基槽重力式碼頭則是在重力式碼頭施工技術的基礎上延伸出來的一種新型碼頭施工技術，其主要通過在碼頭設計和施工過程中挖設深度更長、體積更大的基槽來作為碼頭的基礎結構，在有效的增強了碼頭荷載承受能力的基礎上對于碼頭設計和施工過程中的專業能力提出了更高的要求，而想要做好超深基槽重力式碼頭的設計工作，首先需要針對超深基槽重力式碼頭的結構選型以及其在施工過程中需要運用的關鍵技術做好設計工作，綜合考量超深基槽重力式碼頭施工過程中的影響因素，保證重力式碼頭設計的內容能夠順利的貫徹執行。

1 超深基槽重力式碼頭的結構選型工作

具體來講，重力式碼頭的結構組成包括胸墻、墻身、拋石基床、墻后回填等等結構內容，同時重力式碼頭的結構類型包括墻體砌筑式、方塊砌筑式、沉箱式以及扶壁式等多種類型，選擇合適的超深基槽重力式碼頭的結構，就是根據港口的實際情況，包括港口的自然條件（工程地質情況、海水波浪情況）、港口工程的成本投入以及施工單位的具體施工工藝來選擇合適的超深基槽重力式碼頭類型，保證選擇的超深基槽重力式碼頭結構類型能夠有效的滿足港口建設單位的實際要求，能夠滿足港口工作情況的具體需要，能夠有效的擴升港口的實際用地范圍，能夠從容應對港口碼頭結構建設過程中出現的種種問題。設計單位可以在超深基槽重力式碼頭的結構選型過程中，首先設計出集中超深基槽重力式碼頭的結構類型樣式，然后根據碼頭結構在經濟、成本、質量、使用性能以及滿足要求上的具體表現選擇最優的超深基槽重力式碼頭結構類型，保證超深基槽重力式碼頭結構類型的貫徹實施。

2 超深基槽重力式碼頭的設計關鍵技術

2.1 基礎持力層的設計

基礎持力層是超深基槽重力式碼頭中的重要結構，對超深基槽重力式碼頭的荷載承受能力、適應地形變化能力以及其對地面和海水的作用力承受能力等有著非常重要的影響，在超深基槽重力式碼頭的設計內容中，設計師應該針對工程的實際地質情況以及港口碼頭的功能使用荷載承受情況，做好基礎持力層的設計工作。具體來講，設計師可以從基礎持力層的地基承載力抵抗系數以及碼頭斷面地基平均沉降量兩個設計參數的確定方面來完成基礎持力層的設計工作，其中地基承載力抵抗系數是由基槽開挖深度和拋石厚度所決定的，而碼頭斷面地基平均沉降量則由碼頭工程對天然地基中的地層選擇情況來做出相應的取值。

2.2 基槽開挖的設計

超深基槽重力式碼頭的基槽開挖設計工作包括基槽開挖過程中的底部寬度設計以及斷面設計工作兩項內容，其中基槽開挖底部寬度設計應該根據基槽應力擴散線條的分布情況結合工程成本以及相關基槽設計參數確定具體的底部寬度數值，這一過程中基槽底部寬度的設計應該大于碼頭墻底寬度的兩倍數目與基床厚度的和，同時根據基槽的擴散線參數在基床位移變化的情況下產生的變化做出相應的優化調整；同時基槽開挖過程中斷面的設計一般都會采取一字型的直線結構，其中地變現多以高程控制為主，在其土層與土層之間形成相互交錯的局面，同時斷面高程并不相同，基槽開挖邊坡的角度應該根據抗力的數值進行取值。

2.3 基槽拋石的設計

一般來說，在超深基槽重力式碼頭的基槽拋石設計內容中，當其面臨基槽拋石較厚的情況下，應該首先計算好基床底面以下的拋石體積按照相應的地基體積進行交換施工作業，但在超深基槽重力式碼頭的實際設計內容中，可以適當的對其作出調整，將基槽拋石分為拋石基床以及拋石換填層兩層結構，這種做法既保證了基槽內部整體承載力和土體性質產生了相應的變化，同時也節省了碼頭工程的施工成本。但值得注意的是，在將基槽拋石分類的過程中，必須做好基槽拋石基床厚度的計算和檢驗工作，保證基槽拋石基床厚度能夠有效的起到基槽承載力分攤的作用，保證拋石換填層的體積仍然能夠達到碼頭工程性能的具體要求，同時充分做好基槽拋石的夯實工作，通過夯實次數的添加來有效的增加基槽拋石的密度，保證基槽拋石確實在夯實作業下產生了一定的密度增加，以減少碼頭工程在施工過程中由于拋石密度不夠而產生的不均勻沉降現象，保證碼頭工程的施工符合其預期效果。

3 結語

隨著水運行業的不斷發展，超神基槽重力式碼頭的結構在碼頭選址以及施工的過程中運用的越來越多，其能夠憑借結構形式優秀的耐久性能、較大的地面荷載承受能力以及結構形式的多樣性變化能力，在碼頭建設的過程中受到越來越多建設單位和施工單位的青睞，同時重力式碼頭還擁有施工工藝較為簡單、施工周期較短等優點，能夠有效的為建設單位和施工單位節省大量的施工成本，有效的提高其經濟效益。但值得注意的是，要想保證超神基槽重力式碼頭能夠有效的發揮上述工程有點，必須充分的做好超深基槽重力式碼頭結構的設計和施工工作，保證超深基槽重力式碼頭結構的選型以及工程結構的設計能夠有效的避免諸多影響因素的制約，有效的發揮其工程的特點，創造更大的經濟效益。

參考文獻

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