一種利用壓載改善整體式底板受力的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水運(yùn)水利工程技術(shù)領(lǐng)域，更具體說是一種大型船閘、船塢和水閘的整體式閘首和閘室結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]在船閘、船塢和水閘等水運(yùn)水利工程技術(shù)領(lǐng)域中，整體式結(jié)構(gòu)是一種非常重要的結(jié)構(gòu)型式。這種結(jié)構(gòu)由底板和邊墻(根據(jù)工程領(lǐng)域的不同，亦可稱為邊墩或閘墩等名稱)組成，具有整體受力好，防滲性強(qiáng)，地基反力分布比較均勻，對(duì)地基承載力要求比較低等優(yōu)點(diǎn)，在一些大型水運(yùn)水利工程中經(jīng)常采用。但是工程實(shí)踐表明，整體式結(jié)構(gòu)的底板在施工過程中經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生裂縫，尤其是底板上表面中部的裂縫最為常見。分析其原因，結(jié)構(gòu)承受的溫度荷載、邊荷載、濕度荷載、地基回彈力等荷載較大，致使表面最大拉應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度是重要原因。
[0003]為此，人們根據(jù)裂縫原因從多種角度提出了各種措施，如加大底板截面尺寸、加配鋼筋，采用預(yù)留寬縫施工方法施工(詳見《土木工程學(xué)報(bào)》1992年第I期的“大型船閘底板分縫施工方案的研宄”一文以及《長沙交通學(xué)院》1996年第2期“預(yù)留寬縫施工方法對(duì)船閘底板的影響” 一文)，將常規(guī)的混凝土替換為纖維混凝土 (詳見《現(xiàn)代交通技術(shù)》2009年第6期的“纖維混凝土在宿迀皂河三線船閘工程中的試驗(yàn)研宄” 一文)，改變常規(guī)施工順序，先進(jìn)行部分土體回填，再進(jìn)行基坑內(nèi)結(jié)構(gòu)物的施工等(詳見中國專利ZL201010606658“減小邊荷載影響的方法”)，采用預(yù)應(yīng)力鋼筋(詳見《重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)》2013年第5期的“塢式閘室底板預(yù)應(yīng)力筋線形布置研宄”一文)，以及在底板中部設(shè)置突肋、鋪設(shè)補(bǔ)償軟墊層、在底板端部設(shè)置齒墻、在地基內(nèi)打入遮簾板粧等(詳見《水利水電技術(shù)》2014年第11期的“塢式船閘底板受力的改善措施及其效果分析” 一文)等方法。
[0004]盡管以上方法效果較好，而且也趨向于施工比較簡單的無縫化施工，但有些方法同時(shí)也存在施工較復(fù)雜，影響工期，或者工程投資大等一些缺點(diǎn)。鑒于此，設(shè)計(jì)一種新的簡便的無縫化施工方法改善整體式結(jié)構(gòu)底板受力，解決整體式結(jié)構(gòu)施工過程中混凝土容易開裂的問題十分必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為克服現(xiàn)有方法存在的不足，改善整體式結(jié)構(gòu)底板受力，本發(fā)明提供了一種利用壓載改善整體式底板受力的方法。
[0006]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種利用壓載改善整體式底板受力的方法，按以下步驟實(shí)施:
(1)放坡開挖基坑；
(2)整體式底板施工；
(3)利用壓載體對(duì)底板壓載，并繼續(xù)進(jìn)行邊墻澆筑及墻后填土回填施工；
(4)清理壓載體。
[0007]進(jìn)一步地，所述壓載體為對(duì)底板產(chǎn)生向下壓載作用的構(gòu)筑物或裝置。
[0008]進(jìn)一步地，在邊墻澆筑和墻后土體回填施工時(shí)，計(jì)算壓載對(duì)底板的作用效應(yīng)。
[0009]優(yōu)選地，采用有限元方法進(jìn)行計(jì)算和分析。
[0010]進(jìn)一步地，根據(jù)壓載對(duì)底板的作用效應(yīng)大小，調(diào)整壓載的分布和大小。
[0011]更進(jìn)一步地，利用構(gòu)筑物或裝置的自重產(chǎn)生對(duì)底板向下的壓載作用。
[0012]優(yōu)選地，所述構(gòu)筑物或裝置為便于堆放和清走的重物。
[0013]優(yōu)選地，所述重物為充填水或沙土，同時(shí)方便開啟和關(guān)閉的密封袋。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明充分利用和發(fā)揮了整體式結(jié)構(gòu)的邊墻本身與底板相連的特點(diǎn)，采用壓載方式減小和抵抗溫度荷載、邊荷載、濕度荷載、地基回彈力等荷載對(duì)底板產(chǎn)生的不利影響，從而減小施工過程中底板表面的最大拉應(yīng)力，有效預(yù)防底板混凝土開裂。另外，壓載實(shí)施簡單，施工方便，工程造價(jià)低。
[0015]綜上所述，一種利用壓載改善整體式底板受力的方法優(yōu)越性好。
【附圖說明】
[0016]圖1為運(yùn)用本發(fā)明涉及的一種利用壓載改善整體式底板受力的方法的施工示意圖。
[0017]其中:1、開挖面；2、底板；3、邊墻；4、壓載體；5、填土。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使本發(fā)明的構(gòu)思、實(shí)現(xiàn)技術(shù)手段、主要?jiǎng)?chuàng)作特征易于明白，下面結(jié)合圖1進(jìn)一步闡述本發(fā)明涉及的一種利用壓載改善整體式底板受力的方法。
[0019]參見圖1所示，實(shí)施例為運(yùn)用本方法的大型船閘整體式閘室結(jié)構(gòu)施工示意圖。本方法依次按如下步驟進(jìn)行:
(1)放坡開挖基坑(見圖中開挖面I);
(2)整體式底板2施工；
(3)利用壓載體4對(duì)底板壓載，并繼續(xù)進(jìn)行邊墻3澆筑及墻后填土5回填施工；
(4)清理壓載體4。
[0020]以上顯示和描述了本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思和主要特征，本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該能了解本發(fā)明的內(nèi)容并能據(jù)以實(shí)施。上述實(shí)施例和說明書描述的只是為了說明本發(fā)明的基本思路和基本實(shí)施步驟，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)，本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用壓載改善整體式底板受力的方法，其特征是按以下步驟實(shí)施: (1)放坡開挖基坑； (2)整體式底板施工； (3)利用壓載體對(duì)底板壓載，并繼續(xù)進(jìn)行邊墻澆筑及墻后填土回填施工； (4)清理壓載體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用壓載改善整體式底板受力的方法，其特征在于:所述壓載體為產(chǎn)生對(duì)底板向下壓載作用的構(gòu)筑物或裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用壓載改善整體式底板受力的方法，其特征在于:在邊墻澆筑和墻后土體回填施工時(shí)，計(jì)算壓載對(duì)底板的作用效應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用壓載改善整體式底板受力的方法，其特征在于:在邊墻澆筑和墻后土體回填施工時(shí)，根據(jù)壓載對(duì)底板的作用效應(yīng)大小，調(diào)整壓載的分布和大小。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用壓載改善整體式底板受力的方法，其特征在于:利用構(gòu)筑物或裝置的自重產(chǎn)生對(duì)底板向下的壓載作用。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的利用壓載改善整體式底板受力的方法，其特征在于:所述構(gòu)筑物或裝置為便于堆放和清走的重物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的利用壓載改善整體式底板受力的方法，其特征在于:所述重物為充填水或沙土，同時(shí)方便開啟和關(guān)閉的密封袋。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的利用壓載改善整體式底板受力的方法，其特征在于:在邊墻澆筑和墻后土體回填施工時(shí)，計(jì)算密封袋壓載對(duì)底板的作用效應(yīng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的利用壓載改善整體式底板受力的方法，其特征在于:在邊墻澆筑和墻后土體回填施工時(shí)，根據(jù)壓載對(duì)底板的作用效應(yīng)大小，調(diào)整密閉袋壓載的分布和大小。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用壓載改善整體式底板受力的方法，其特征是按以下步驟進(jìn)行：（1）放坡開挖基坑；（2）整體式底板施工；（3）利用壓載體對(duì)底板壓載，并繼續(xù)進(jìn)行邊墻澆筑及墻后填土回填施工；（4）清理壓載體。本方法可以減小整體式結(jié)構(gòu)施工過程中邊荷載、地基回彈力等多種荷載對(duì)底板產(chǎn)生的不利影響，有效地預(yù)防底板開裂，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)耐久性，且施工簡單，實(shí)施方便，工程造價(jià)低。
【IPC分類】E02C1-00, E02B7-20
【公開號(hào)】CN104762931
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510201189
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】長沙理工大學(xué)
【公開日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2015年4月27日