框架码头排架结构对土质岸坡应力变形的影响研究

摘要

高桩架空直立式码头由于能适应内河大水位差的变动条件，提高货物的装卸效率，在内河港口码头的建设中有着十分重要的地位。高桩码头桩基所处岸坡长期受到水位升降的影响，容易造成岸坡失稳及码头结构破坏。本文依托“十二五”国家科技支撑计划课题“山区河流渠化河段港口码头建设关键技术研究”(编号2012BAB05B04)，采用模型试验作为研究手段，研究了框架码头单排架结构对土质岸坡应力变形的影响，具体研究工作及取得的成果包括:
　　(1)根据相似理论设计了排架模型及岸坡的尺寸，确定了模型的布置方案和加载方案，并确定了岸坡中各应力变形测点的位置。对组成岸坡的试验土料进行了含水率试验、密度试验、筛分试验、三轴试验、直剪试验，确定了试验土料的基本物理参数。
　　(2)通过无排架的砂泥岩混合料岸坡模型试验，得到了在坡顶堆载情况下，岸坡内各测点竖向变形的变化规律，分析了岸坡竖向应力和水平应力沿深度方向的分布规律，研究了岸坡内各测点的竖向附加应力系数和侧压力系数沿深度及测点位置的变化规律。通过模拟水位的升降研究了岸坡内部应力随水位升降的变化规律。
　　(3)通过排架对土质岸坡应力变形的影响模型试验，得到了在坡顶堆载的情况下，岸坡内各测点竖向变形的变化规律，分析了桩前桩后岸坡竖向应力和水平应力沿深度的分布规律，研究了岸坡内各测点的竖向附加应力系数和侧压力系数沿深度及测点位置的变化规律。通过模拟水位的升降研究了岸坡内部应力随水位升降的变化规律。
　　(4)通过对上述试验成果的分析，可以认为排架的存在会对岸坡各点的水平应力产生明显影响，改变水平应力沿深度的分布规律，并对侧压力系数的分布规律产生明显影响。同时，排架的存在也减小了岸坡的竖向位移和岸坡内部的水平应力，体现出排架具有遮帘作用，减小了岸坡应力，增强了岸坡的稳定性。通过水位升降试验表明了岸坡内应力会随着水位的升降发生变化，严重时可能导致岸坡失稳破坏。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 问题的提出

1．2 国内外研究现状

1．2．1 边坡稳定性研究方法

1．2．2 桩基与岸坡相互作用

1．2．3 排架与岸坡相互作用

1．3 主要研究内容

1．4 研究技术路线

第二章 试验模型设计与制作

2．1 引言

2．2 试验目的

2．3 试验模型依据

2．4 相似理论原理

2．5 模型试验方案设计

2．5．1 模型试验比尺

2．5．2 模型试验系统介绍

2．5．3 模型试验布置方案

2．5．4 模型试验加载方案

2．5．5 模型试验水位升降方案

2．6 排架模型的制作

2．7 试验土料的制备

2．8 模型试验测点布置及数据处理方法

2．8．1 岸坡土体位移测量

2．8．2 岸坡土体应力测量

2．9 模型制作

2．9．1 第一组试验模型制作

2．9．2 第二组试验模型制作

2．9．3 第三组试验模型制作

2．10 本章小结

第三章 无排架砂泥岩混合料岸坡模型试验成果及分析

3．1 概述

3．2 试验加载方法

3．3 试验测点布置

3．4 堆载作用下岸坡变形分析

3．5 未进行堆载时岸坡应力分析

3．5．1 竖向应力

3．5．2 水平应力

3．6 堆载作用下岸坡应力分析

3．6．1 竖向应力

3．6．2 水平应力

3．7 水位升降过程中岸坡应力分析

3．7．1 水位上升过程

3．7．2 水位下降过程

3．8 本章小结

第四章 排架对砂泥岩混合料岸坡应力变形的影响

4．1 概述

4．2 试验加载方法

4．3 试验测点布置

4．4 堆载作用下岸坡变形分析

4．5 未进行堆载时岸坡应力分析

4．5．1 竖向应力

4．5．2 水平应力

4．6 堆载作用下岸坡应力分析

4．6．1 竖向应力

4．6．2 水平应力

4．7 有无排架砂泥岩混合料岸坡应力变形分析对比

4．7．1 竖向位移

4．7．2 竖向应力

4．7．3 水平应力

4．8 水位升降过程中岸坡应力分析

4．8．1 水位上升过程

4．8．2 水位下降过程

4．9 本章小结

第五章 排架对砂土岸坡应力变形的影响

5．1 概述

5．2 试验加载方法

5．3 试验测点布置

5．4 试验现象分析

5．5 堆载作用下岸坡变形分析

5．6 未进行堆载时岸坡应力分析

5．7 堆载作用下岸坡应力分析

5．8 砂土岸坡与砂泥岩混合料岸坡应力变形分析对比

5．8．1 竖向位移

5．8．2 水平应力

5．9 水位升降过程中岸坡应力分析

5．9．1 水位上升过程

5．9．2 水位下降过程

5．10 本章小结

第六章 结论及展望

6．1 全文总结

6．2 研究展望

致谢

参考文献

在学期间发表的论著及取得的科研成果