長(zhǎng)期負(fù)荷載重的情況下岸坡的變形對(duì)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(chǎng)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(duì)象，由于后方樁基堆場(chǎng)岸坡陡峭，作用在后方樁基堆場(chǎng)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(duì)這篇文章中的上述樁基研究對(duì)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(duì)比較復(fù)雜，樁基彎矩?cái)?shù)量多，在對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(chǎng)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(duì)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(zhǎng)越大。變形的特征呈蠕變衰減-穩(wěn)定的蠕變雙對(duì)數(shù)特征，應(yīng)變衰減速率-穩(wěn)定的時(shí)間雙對(duì)數(shù)特征曲線之間呈線性的關(guān)系。