基坑降水对砂性地基板桩码头的影响:三明钢板桩施工-钢板桩支护施工找闽昊公司

　　计算模型及模型参数

　　本文分别计算考虑基坑降水和不考虑基坑降水2个模型进行比较。考虑基坑降水的计算模型如图3所示，采用PLAXIS程序进行数值模拟计算，计算模型中材料模型采用排水条件下的摩尔-库伦模型。将基坑开挖、板桩码头施工及开挖等各工况进行模拟计算。土层参数及地下水位选择见表2及表3。不考虑基坑降水模型也采用排水条件下的摩尔-库伦模型，土层参数同表2，板桩码头的剩余水位，按英标BS6349[1]中的规定取1.3m，计算模型见图4。

　　2.2计算结果

　　分析PLAXIS有限元计算结果可知，考虑基坑降水的模型，当计算工况为码头及基坑均开挖至设计标高，水位为表3中各标高时，计算的板桩墙的最大位移位于板桩墙顶，并且位移为向岸侧移动，向海侧的位移仅发生在开挖面以上一段区域，此模型的位移结果图见图5。而不考虑基坑降水的模型，计算工况为码头开挖至设计标高，剩余水位为1.3m，此工况计算的位移结果为正常情况下的位移趋势，最大位移发生在开挖面与拉杆中间部位，模型的位移结果图见图6。

　　在考虑基坑降水的模型计算时，增加计算了码头开挖至设计标高、坞墙回填、地下水位恢复为正常地下水位（剩余水位为1.3m）时的工况，此工况的计算板桩墙位移与不考虑基坑降水模型计算的板桩墙位移基本相同。此工况的计算位移结果图见图7。各计算模型的位移结果汇总见表4。

　　3 位移实测成果分析

　　本工程在施工工程中，实施了大量的监测项目，本文主要采用监测数据比较完整的2#顺岸码头的测斜监测结果进行分析。

　　3.2 码头测斜监测成果

　　根据监测成果，板桩墙的位移可分为二个阶段:第一阶段为基坑开挖至设计标高，并已降水至坑底下，码头刚开挖至设计标高；第二阶段为码头开挖至设计标高，基坑回填并停止降水。第一阶段板桩墙的整体位移都是往岸侧方向移动的，最大位移值为35mm。第二阶段板桩墙的位移都往海侧方向，最大位移值为-32mm。各监测点位移累计值成果图见图9和图10。

　　3.3监测成果分析与研究

　　2#顺岸码头共4个监测点，这4个测点的位移趋势，在二个阶段与理论计算的位移趋势一致。第一阶段除了I4测点外，其它3个测点位移趋势比较接近，均向岸侧位移，最大值在I3测点，位移值为35mm。I1～I3监测点的位移均为顶部较大，底部较小，且基本呈线性分布，仅顶部回填范围可能受土体扰动的原因，实测位移值偏离线性分布较大。实测的板桩墙位移趋势与模型计算的结果基本相同，但是数值略有差别。这可能由以下2个原因造成:

　　1) 测斜监测点由于码头的混凝土胸墙的原因，无法紧贴钢板桩设置测斜孔，实际测斜孔位位于钢板桩后侧约1.5m处。因此，监测出来的测斜成果仅为钢板桩后侧1.5m处土体的位移，并非钢板桩的实际位移。并且，从理论上分析，该土体的位移一般会小于钢板桩的位移，这也与实测位移相符。

　　2) 另一个重要的原因是测斜监测孔的设置时间滞后的因素。由于施工条件的限制，测斜孔是在码头混凝土胸墙、拉杆等都施工完成后才设置的，因此，在安装之前产生的位移并没有计入测量成果中。

　　第二阶段除了I4测点外，其它3个测点位移趋势比较接近，均向海侧位移，最大值在I4测点，位移值为-32mm。I1～I3监测点的位移均为在拉杆及开挖面之间达到位移最大值，位移趋势与模型计算的结果一致。

　　本文结合新加坡某新建船厂工程，对板桩位移的实际监测成果进行分析与研究，并应用PLAXIS有限元程序进行数值模拟计算，得到如下结论:

　　（1）在强透水性的砂性地基中，板桩码头后方如有大面积基坑降水情况，在降水过程中码头的位移会有明显减小，甚至会出现板桩墙的位移整体向岸侧移动的现象。

　　（2）PLAXIS有限元模拟计算的码头位移趋势与实测结果的位移趋势完全一致，可以说明，有限元计算模型的选取，工况、设计参数的设置与实际情况较相符合，可以为以后相似直立式驳岸工程计算提供较可靠的依据。

　　（3）板桩码头后方大面积基坑降水可作为施工期控制码头位移的措施，并提高施工期的安全系数。