一種調(diào)整土壓力影響的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水運水利工程技術(shù)領(lǐng)域，更具體說是軟弱地基上的一種大型船閘、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(墩)整體連接而成，具有整體性好，防滲性強，地基反力分布比較均勻，對地基承載力要求比較低等優(yōu)點，在一些大型水運水利工程中經(jīng)常采用。但是工程實踐表明，軟弱地基上的整體式結(jié)構(gòu)底板施工過程中經(jīng)常會出現(xiàn)裂縫，尤其是底板上表面中部的裂縫最為常見。
[0003]為此，人們提出了多種措施，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》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研宄”一文)，改變常規(guī)施工順序，先進行部分土體回填，再進行基坑內(nèi)結(jié)構(gòu)物的施工(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(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。本質(zhì)上，底板上表面開裂主要是因為結(jié)構(gòu)承受的不利于底板上表面受力的荷載作用較大，如溫度荷載、邊荷載、濕度荷載、地基回彈力等，而承受的有利于底板上表面受力的荷載作用則較小，主要是邊墻(墩)上的土壓力，致使底板上表面最大拉應(yīng)力超過了混凝土抗拉強度的緣故。因此，設(shè)計一種簡便易行的新方法，增強有利于底板上表面受力的作用，主要是調(diào)整土壓力的影響，進而達到改善整體式結(jié)構(gòu)底板受力目的，以解決整體式結(jié)構(gòu)底板上表面在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)明提供了一種調(diào)整土壓力影響的方法。
[0006]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種調(diào)整土壓力影響的方法，按以下步驟實施:
(1)開挖地基，并進行超挖；
(2)對超挖部分進行回填；
(3)整體式結(jié)構(gòu)施工； (4)填土回填施工。
[0007]進一步地，所述開挖為沿放坡面開挖。
[0008]優(yōu)選地，所述放坡面位于邊墻(墩)后回填土的破裂面之外。
[0009]進一步地，所述超挖指開挖至建基面以下。
[0010]優(yōu)選地，保留整體式結(jié)構(gòu)下部的土體。
[0011]優(yōu)選地，采用沿整體式結(jié)構(gòu)底板兩端面的垂直面支護整體式結(jié)構(gòu)下部土體。
[0012]優(yōu)選地，所述垂直面為板粧。
[0013]進一步地，計算墻(墩)后土壓力對底板的作用效應(yīng)和超挖深度。
[0014]優(yōu)選地，采用有限元方法計算。
[0015]以往對于整體式結(jié)構(gòu)施工，基坑通常僅開挖至建基面，而本發(fā)明中，對基坑進行超挖，這樣增加了墻(墩)后填土的高度，進而增大了邊墻(墩)后的土壓力，同時板粧亦能減小邊荷載的影響，且對地基的這種處理將使地基反力分布更趨均勻，這些均有利于底板上表面的受力，且實施簡單，施工方便，工程投資小。
【附圖說明】
[0016]圖1為運用本發(fā)明涉及的一種調(diào)整土壓力影響的方法的施工示意圖。
[0017]其中:1、放坡面；2、地基；3、建基面；4、板粧；5、破裂面；6、整體式結(jié)構(gòu)；7、填土。
【具體實施方式】
[0018]為了使本發(fā)明的構(gòu)思、實現(xiàn)技術(shù)手段、主要創(chuàng)作特征易于明白，下面結(jié)合圖1進一步闡述本發(fā)明涉及的一種調(diào)整土壓力影響的方法。
[0019]參見圖1所示，實施例為運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行:
(1)沿位于破裂面5以外的放坡面I開挖地基2，并開挖至建基面3以下，同時采用板粧4支護整體式結(jié)構(gòu)6下部的土體；
(2)對建基面3以下的開挖部分進行回填；
(3)整體式結(jié)構(gòu)6施工；
(4)填土7回填施工。
[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)以實施。上述實施例和說明書的描述只是為了說明本發(fā)明的基本思路和基本實施步驟，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)，本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項】
1.一種調(diào)整土壓力影響的方法，其特征是按以下步驟實施: (1)開挖地基，并進行超挖； (2)對超挖部分進行回填； (3)整體式結(jié)構(gòu)施工； (4)填土回填施工。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種調(diào)整土壓力影響的方法，其特征在于:沿放坡面超挖至建基面以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種調(diào)整土壓力影響的方法，其特征在于:對建基面以下超挖部分進行回填。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種調(diào)整土壓力影響的方法，其特征在于:計算墻(墩)后土壓力對底板的作用效應(yīng)和超挖深度。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種調(diào)整土壓力影響的方法，其特征在于:對整體式結(jié)構(gòu)下部土體進行保留。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種調(diào)整土壓力影響的方法，其特征在于:采用垂直面支護整體式結(jié)構(gòu)下部土體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種調(diào)整土壓力影響的方法，其特征在于:所述垂直面為板粧。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種調(diào)整土壓力影響的方法，其特征在于:計算板粧長度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種調(diào)整土壓力影響的方法，其特征在于:對建基面以下超挖部分進行回填。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種調(diào)整土壓力影響的方法，其特征在于:計算墻(墩)后土壓力對底板的作用效應(yīng)和超挖深度。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種調(diào)整土壓力影響的方法，其特征是按以下步驟進行：（1）開挖地基，并進行超挖；（2）對超挖部分進行回填；（3）整體式結(jié)構(gòu)施工；（4）填土回填施工。本方法可以增強土壓力對底板上表面產(chǎn)生的有利作用，同時可以減小邊荷載等荷載對底板上表面產(chǎn)生的不利影響，有效地預(yù)防整體式結(jié)構(gòu)施工過程中底板上表面的開裂問題，且施工簡單，實施方便，工程造價低。
【IPC分類】E02D17-18, E02D17-04, E02D17-02
【公開號】CN104790407
【申請?zhí)枴緾N201510190281
【發(fā)明人】曹周紅, 劉曉平, 黃倫超
【申請人】長沙理工大學(xué)
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月21日