[發(fā)明專利]具有剪力加強的鋼圍堰封底混凝土厚度選取方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011361676.5
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112487530A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳永亮;馬元根;張軍;王剛;張成平
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵十一局集團第五工程有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/23;E02D19/04;G06F119/14
• 代理公司: 重慶為信知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 50216
• 代理人: 姚坤

本發(fā)明公開了一種具有剪力加強的鋼圍堰封底混凝土厚度選取方法，首先計算出最高水位下的封底混凝土厚度L_high，再計算出最低水位下的封底混凝土厚度L_low；最后選取最高水位下封底混凝土厚度L_high和最低水位下封底混凝土厚度L_low中的最大值作為封底混凝土的最終厚度。采用本發(fā)明的顯著效果是，通過對最高水位和最低水位下封底混凝土的厚度進行計算對比，能較為快速和準確的得到封底混凝土的應(yīng)該打的的最小厚度，為實際工程施工過程中實際的封底混凝土厚度決策選取提供了依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋼圍堰施工保障方法，具體涉及一種針對鋼圍堰封底混凝土厚度的選取方法。

背景技術(shù)

封底混凝土作為鋼吊箱圍堰的底板，往往在抽干圍堰內(nèi)部水體時承受最不利荷載工況。此時，鋼吊箱圍堰自重通過圍堰壁與封底混凝土的界面粘結(jié)傳遞給封底混凝土；封底混凝土與鋼吊箱圍堰兩者的自重、水的浮力通過封底混凝土與樁基鋼護筒的界面粘結(jié)傳遞給鋼護筒。封底混凝土依靠界面粘結(jié)與圍堰壁、鋼護筒進行傳力，故界面粘結(jié)性能對鋼吊箱圍堰的抗沉和抗浮性能至關(guān)重要。我國現(xiàn)行國家標準雖給出了界面粘結(jié)力標準值的大致取值范圍，但該粘結(jié)力與混凝土強度等級及配合比、鋼吊箱圍堰和鋼護筒表面粗糙度及銹蝕情況、封底混凝土施工質(zhì)量等多種因素有關(guān)，在絕大多數(shù)實際工程中無法準確取值。因此，確保封底混凝土界面有效粘結(jié)已成為鋼吊箱圍堰施工技術(shù)研究的薄弱環(huán)節(jié)。

為確保封底混凝土的界面粘結(jié)強度，傳統(tǒng)上往往取規(guī)范規(guī)定取值范圍內(nèi)的較小值，即通過增加封底混凝土厚度的保守措施予以解決，這在施工水位較小、變化不頻繁時尚且可行。但對三峽庫區(qū)施工水位最大漲落差可達30m的情況，通過簡單增加封底混凝土厚度不僅違背現(xiàn)行環(huán)保節(jié)能綠色施工的總體理念，且過厚的封底混凝土勢必增大鋼吊箱圍堰高度，使其結(jié)構(gòu)受力更為不利并大幅增加施工難度。更重要的是，施工水位的頻繁變化使封底混凝土承受抗浮、抗沉交變荷載的循環(huán)作用，混凝土與鋼吊箱圍堰、鋼護筒之間的界面粘結(jié)極易發(fā)生局部開裂滑移并逐步推進，從而出現(xiàn)滲漏、混凝土受力超限甚至圍堰整體失穩(wěn)現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種具有剪力加強的鋼圍堰封底混凝土厚度選取方法，其技術(shù)方案如下：

一種具有剪力加強的鋼圍堰封底混凝土厚度選取方法，其關(guān)鍵在于按以下步驟進行：

步驟一、計算最高水位下的封底混凝土厚度L_high；

在最高水位下，為保證抽水時封底混凝土板不浮起，鋼圍堰要滿足式(1)：

K₁(G₁+G₂+N)≥F (1)

式中：

K₁為鋼圍堰的抗浮驗算安全系數(shù)，取1.15；

G₁為鋼圍堰及隔艙混凝土自重；

G₂＝γ_cA₂為封底混凝土自重；

γ_c為封底混凝土的容重；

A₂為鋼圍堰內(nèi)壁凈截面面積；

N為所有鋼護筒與封底混凝土之間粘結(jié)力和剪力栓釘承載力之和；

F為鋼圍堰所受浮力；

鋼圍堰所受浮力F按式(2)計算：

F＝(x-a)γ_wA₁ (2)

式中：

x為計算水位標高；

a為鋼吊箱圍堰底標高；