重力式码头基槽开挖及抛石基床设计优化

刘全兴，刘新明

（1.中交第二航务工程勘察设计院有限公司，湖北武汉 430071；2.中交广州航道局有限公司，广东广州 510000；）

引言

部分重力式码头存在深开挖、厚基床的现象。根据现行规范[1]重力式码头基槽底宽不宜小于码头墙底宽度与2 倍基床厚度之和，墙后有填土的重力式码头基顶应力传递至基底时，应力扩散范围前端不小于1.5 倍基床厚度，后端不小于0.5 倍基床厚度。抛石基床应力扩散线见图1。

图1 抛石基床应力扩散线图

现行规范指出当基床较厚时可在基床下采用换填方式处理，但未明确指出及槽开挖宽度如何确定，在以往工程设计中[2]，曾经以换填料的内摩擦角来控制换基槽开挖宽度。但是在一些深开挖、厚基床的工程中，以上方式无明确理论依据，且基槽底部开挖宽度依然较宽，开挖量及回填量依然较大，不利于控制工程投资。影响码头基槽开挖以及基床抛石的主要因素为基床应力扩散，本文结合实际工程对码头基床应力扩散范围进行研究，从而对基槽开挖及基床抛石进行优化设计。

2 工程实例

某沿海件杂货码头兼顾汽车滚装功能，作用于码头上荷载较大，工程处强风化岩埋深起伏较大，经过综合比较采用重力式方沉箱结构，沉箱底宽9 m，基床厚度取2～9 m。基床下为强风化岩，地基承载力在400 kpa 以上。根据计算，基床顶面大小主应力分别为252 kpa 与72 kpa，水平作用力为547 kN/m。典型断面及受力见图2。本工程基槽开挖及抛石基床投资所占比例较大，因此优化开挖及回填量是本工程节省投资的关键。……