钢板桩围堰封底混凝土厚度优化设计分析

甘采华　宁怡豪

摘要：封底混凝土在围堰内部抽水后主要承受内外水头差的作用，因此在枯水期和洪水期封底混凝土的受力情况是不同的。为确保不同时期钢板桩围堰及封底混凝土结构的安全稳定性，文章以某钢板桩围堰施工为例，分别考虑枯水期和洪水期不同水位高度，采取有限元软件建立细部仿真计算模型进行分析。结果表明，洪水期和枯水期最小封底混凝土厚度分别为2.7 m和2.1 m，为不同水位期间封底混凝土厚度的取值提供了理论依据，以供类似水文地质條件的工程借鉴参考。

关键词：钢板桩;封底混凝土;厚度;水头差;优化设计

中国分类号：U443.16+2文章标识码：A170644

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近些年来，我们国家的经济建设越来越繁荣，社会生产力得到了极大的提高，因此对于交通建设的要求越来越严格，在此期间出现了一大批跨大江大河的桥梁工程，施工过程中所遇到的困难不断增多，如施工工期紧、水文条件复杂、河床冲刷大、地质条件复杂、施工干扰大等，给桥梁承台基础施工带来了很大的难度。而钢板桩围堰的广泛应用给桥梁基础施工带来了很大的便利，并且与双壁钢围堰和钢套箱相比，钢板桩围堰有施工便捷、对周边河流土体影响小、经济环保、重复利用率高等优点。目前针对钢板桩围堰已有大量的研究成果[1-4]，但针对枯水期和洪水期围堰封底混凝土厚度这方面鲜有涉及[5-7]。而本文将分别考虑在枯水期和洪水期不同水位高度下最小厚度封底混凝土结构的受力安全性，通过理论计算和仿真分析洪水期和枯水期最小封底混凝土厚度，在不同时期可采用不同厚度的封底混凝土，在保证安全性的前提下尽可能地节约施工成本。……