重庆港果园作业区扩建优化方案研究

2019-09-27 14:52
中国水运 2019年7期

摘 要:重庆果园作业区是重庆港“三基地四港区”的重要组成部分,是果园港区物流枢纽的关键。根据果园二期扩建工程的具体情况,为确保工程进度要求、工程投资的有效控制、工程造价的节省、用地的控制等,需要结合气象、水文、地质、岩性对果园作业区扩建方案进行优化设计。本文根据相关规范提出优化方案,为实际工程需要提供参考依据。

关键词:工程条件;优化内容;优化验算

中图分类号:U657            文献标识码:A            文章编号:1006—7973(2019)07-0062-03

三峡工程完成并蓄水后,重庆果园作业区成为重庆港重要组成部分,确定了重庆港在长江上游的航运中心地位,并在推动两江新区建设方面,具有十分重要的作用和地位。果园作业区一期工程已经在2008年开工并计划在2010年的年底建设完成,二期工程在2010年9月开工,并提出了二期扩建工程的建设计划,按原来计划的设计来做,将面临很大的缺陷,例如:施工现场的料源、运输、不能满足现场的要求;加筋土工程中的加筋体材料需要非常高的技术工艺,而施工现场的料源不能满足要求;土石方的利用存在不平衡的现象;部分边坡设计方案不合理,没有考虑到很多重要的影响影响因素。

因此,本文根据相关规范提出优化方案,并通过理论校核和实际检验,确定设计方案的可行性和科学性。

1 优化内容

1.1优化原则

(1)满足安全、适用、可靠的原则,并满足规范规定的安全条件

(2)原来设计的功能和设计标准不能改变-总设计图不能变,结构的使用和荷载标准不能变。

(3)优化后需要便于施工、对进度、质量和管理等有提高作用。

(4)尽量要节约布置场地、加强土地的利用率,节约造价。

1.2优化内容

二期扩建工程陆域上游堆场挡墙7个(1#-7#挡墙),边坡3个(1#-3#边坡);下游部分陆域护岸挡墙3个(1#-3#护岸)、堆场挡墙6个(1#-6#挡墙),边坡4个(4#-7#边坡)。

1.3优化方案

(1)上游部分。2#坡与1#挡墙优化结合进行,按规则统一的坡率设置边坡,下部岩石采用锚喷或格构护坡,上部采用高强格栅加筋边坡。坡率1:0.5,分阶高度8m,台阶宽度3m,综合坡率1:0.8147(等代坡角50.83°)。加筋体填料采用块径不大于30 cm(50)的岩石土混合填料,综合内摩擦角不小于34°(33°),重度19.5—20.5kN/m,分层厚度50cm(70),分層压实。加筋体后方填料采用开山土石混合填料,块径不大于60 cm(70),综合内摩擦角不小于33°(32°),重度19.5—20.5kN/m,分层厚度100cm,分层压实。

(2)下游部分。为节约土地资源,对下游6#坡进行优化设计。按规则统一的坡率设置边坡,下部岩石采用锚喷或格构护坡,上部采用高强格栅加筋边坡。坡率1:0.5,分阶高度8m,台阶宽度2m,综合坡率1:0.7135(等代坡角54.5°)加筋体填料采用块径不大于30 cm(50)的岩石土混合填料,综合内摩擦角不小于34°(33°),重度19.5—20.5kN/m,分层厚度50cm(70),分层压实。加筋体后方填料采用开山土石混合填料,块径不大于60 cm(70),综合内摩擦角不小于33°(32°),重度19.5—20.5kN/m,分层厚度100cm,分层压实。

(3)其它挡墙、边坡部分。上游1#、2#、3#、4#、6#挡墙与下游1#、2#、3#挡墙衡在原设计基础上适当加大尺寸,墙后填料采用一般开山混合填料。虽增加了部分墙体块石砼数量,但却节约了墙后大量的坚硬块石填料,同时又可利用多余土石方就近回填。衡重式墙后方填料采用开山土石混合填料,块径不大于60-70 cm,综合内摩擦角不小于32°,重度19.5—21.5kN/m,分层厚度100cm,分层压实。下游1#、2#、3#护岸工程衡重式挡墙部分也可在原设计基础上进行适当优化,减少开挖深度和开挖量,优化基础等 。

2 优化后验算分析

2.1陆域挡墙优化验算

衡重式挡墙在原设计基础上适当加大尺寸,墙后方填料采用开山土石混合填料,综合内摩擦角不小于32°,重度19.5—21.5kN/m(如图1)。

挡墙适当加宽尺寸,以增加挡墙结构的稳定性,降低墙后回填料指标,由回填内摩擦角不小于38度的开山石减少为内摩擦角不小于32的开山石渣。验算选取了优化后高度为18m、25m的挡墙进行验算。

2.2 计算条件

荷载条件:挡墙后方均布30KN的堆载。

圬工砌体容重: 23.000(kN/m3)

墙后填土容重: 20.500(kN/m3)

墙背与墙后填土摩擦角: 16.000(度)

地基面土的天然容重: 25.280(kN/m3)

修正后地基土容许承载力: 800.000(kPa)

2.3计算结果(如表1、2)

2.2边坡优化验算

(1)上游边坡。2#坡按规则统一的坡率设置边坡,下部岩石采用锚喷或格构护坡,上部采用高强格栅加筋边坡。坡率1:0.5,分阶高度8m,台阶宽度3m,综合坡率1:0.8147(等代坡角50.83°)。加筋体填料采用块径不大于30 cm(50)的岩石土混合填料,综合内摩擦角不小于34°(33°)。加筋体后方填料采用开山土石混合填料,块径不大于60 cm(70),综合内摩擦角不小于33°(32°),重度19.5—20.5kN/m,分层厚度100cm,分层压实。

图2  护坡结构优化图

计算条件如下:①墙后回填开山土石:综合内摩擦=32°,重度19.05KN/m3,不考虑水作用。②岩层综合内摩擦=25.25°,c=45KPa,重度25.10KN/m3,不考虑水作用。③坡顶面均布荷载为q=20 kN/m2。④筋带布置:加筋材料竖向间距Sy=0.5m,加筋材料设计强度Ta=50 kN/m。如表3。

(2)下游边坡。对下游6#坡坡率1:0.5,分阶高度8m,台阶宽度2m,综合坡率1:0.7135(等代坡角54.5°)加筋体填料采用块径不大于30 cm(50)的岩石土混合填料,综合内摩擦角不小于34°(33°),重度19.5—20.5kN/m。加筋体后方填料采用开山土石混合填料,块径不大于60 cm(70),综合内摩擦角不小于33°(32°),重度19.5—20.5kN/m(如图3、表4)。

3 总结

综上所述,通过对挡墙的优化,适当增加挡墙尺度可以降低回填开山石的指标,明显降低了施工难度。通过对2#、6#边坡的优化,按规则统一的坡率设置边坡,下部岩石采用锚喷或格构护坡,上部采用高强格栅加筋边坡。降低了填料的要求,可以充分利用现场开山石,降低了施工难度和造价。

参考文献:

[1]李清.山区公路挡土墙设计浅析[J].北方交通,2008(2):2-4.

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[3]张敏.锚杆挡土墙施工技术在公路边坡防护中的应用[J].黑龙江交通科技,2018(6):1-2.