软土地基砂袋围堰施工技术及变形失稳影响因素分析

文章编号　１０００￣５２６９(２０２０)０３￣００９８￣０７

贵州大学学报(自然科学版)

ＪｏｕｒｎａｌｏｆＧｕｉｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ(ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ)Ｖｏｌ.３７　Ｎｏ.３

Ｍａｙ２０２０

ＤＯＩ:１０.１５９５８/ｊ.ｃｎｋｉ.ｇｄｘｂｚｒｂ.２０２０.０３.１７

软土地基砂袋围堰施工技术及变形失稳影响因素分析

(１.中铁五局集团建筑工程有限责任公司ꎬ贵州贵阳５５００８１ꎻ２.贵州大学机械工程学院ꎬ贵州贵阳５５００２５)

娄中华１∗ꎬ拓峰鹏１ꎬ靳壮壮２

摘　要:在贵阳市南明区河水环境综合整治项目二期工程施工中ꎬ针对软土地基砂袋围堰易变形失稳、承载能力差等问题ꎬ开展了软土地基砂袋围堰施工技术及变形失稳影响因素分析ꎮ本文基于实际施工工况条件ꎬ在考虑最不利荷载作用下ꎬ采用有限元法对软地基砂袋围堰进行了模拟分析ꎬ并以围堰倾角和围堰宽度作为影响因素ꎬ获得了相同水位条件下围堰变形情况ꎬ提出了最优的砂袋围堰堆砌方案ꎬ通过研究提高了砂袋围堰受力性能ꎬ降低了变形失稳破坏的风险ꎬ并将其理论模拟优化结果应用于实际挡水围堰施工承载力中ꎬ加快了施工进度ꎬ保证了工程质量ꎬ可为后续类似围堰施工提供理论支持ꎮ

关键词:砂袋围堰ꎻ变形失稳ꎻ有限元法ꎻ优化中图分类号:Ｕ６５５.４　　　文献标识码:Ａ　　随着当前科学技术的快速发展ꎬ国家在交通水运、市政配套设施等方面取得快速的进步ꎬ在施工过程中对安全环保施工方面的要求也越来越高ꎮ水工结构施工过程中经常采用围堰作为临时挡水措施ꎬ在围堰选型上大多采用砂袋形式施工ꎬ砂袋围堰具有施工工艺简单、节约工期和成本等特点ꎻ但是施工过程中同样面临一些问题ꎬ如软地基砂袋围堰变形失稳、承载能力差ꎬ容易发生沉降[１]等ꎬ因此开展软土地基砂袋围堰变形失稳影响因素研究具有重要的工程意义ꎮ

当前国内外相关学者对工程施工过程中的围堰变形施工开展了大量研究ꎬ如陈凌伟等[２]开展了大砂袋围堰的变形与失稳模式研究ꎬ进行离心试验结合模拟分析结果ꎬ对围堰的变形及机理进行研究ꎬ取得了可观的成果ꎻ崔春义等[３]基于Ｍｏｈｒ￣Ｃｏｕ￣ｌｏｍｂ破坏准则的本构模型ꎬ考虑土石物的弹塑性性质ꎬ对不同水位情况下的钢板围堰进行模拟分析ꎬ验算结果有效的指导了实际工程施工ꎻ彭飞[４]则开展了共桩型围堰的力学性能进行分析研究ꎬ利

用传统的计算方法对结构进行了验算ꎬ再结合模拟分析手段对围堰进行初步静力分析ꎬ对比了几个工况条件下的应力情况ꎬ获得了最优的设计方案ꎮ以上的研究学者都取得了较好的研究成果ꎬ为指导工程施工提供可靠的方案ꎬ本文基于上述学者的研究方法ꎬ对实际工程的软地基砂袋围堰施工技术及变形失稳影响因素进行了分析ꎮ

在本项目施工过程中ꎬ为避免出现软土地基砂袋围堰变形失稳ꎬ加快施工进度ꎬ在现有的研究方法的基础上ꎬ利用有限元模拟分析的方法对围堰的变形模式及变形因素进行研究ꎬ以围堰倾角和围堰宽度作为影响因素ꎬ对比分析了相同水位工况下围堰变形情况ꎬ为实际的施工提供了优化方案ꎬ确保了施工的安全性ꎬ降低了施工成本ꎬ加快了施工进度ꎬ优化了实际施工方案确保了施工安全ꎮ

１　工程概况

１.１　项目简介

贵阳市新庄污水处理厂二期工程配套截污沟工程位于贵州省贵阳市东风镇ꎬ全长９.７ｋｍꎬ沿河

收稿日期:２０１９￣１２￣３１

基金项目:贵州省科技计划项目资助(黔科合平台人才[２０１９]５６１６号)ꎻ贵州省科技支撑计划项目资助(黔科合ＬＨ字支撑[２０１７]７２３６)作者简介:娄中华(１９７１￣)ꎬ男ꎬ高级工程师ꎬ研究方向:建筑工程及复杂结构建造ꎬＥｍａｉｌ:７７４０１１２７８＠ｑｑ.ｃｏｍ.∗通讯作者:娄中华ꎬＥｍａｉｌ:７７４０１１２７８＠ｑｑ.ｃｏｍ.

第３期娄中华等:软土地基砂袋围堰施工技术及变形失稳影响因素分析

􀅰９９􀅰

道岸边布置ꎮ沿线河道宽１５~５８ｍꎬ河水深度丰水期４~６ｍꎬ枯水期１~３ｍꎬ两岸大部分为山体ꎬ最大山体高度３８ｍꎬ截污沟的修筑大多需要在河道中修筑施工便道及围堰后开挖沟槽进行截污沟混凝土箱涵施工ꎬ围堰结构示意图如图１所示ꎬ箱涵基坑开挖深度约４~８ｍꎮ本文以施工过程中自然环境、施工环境较为复杂的Ｚ６＋６４０—Ｚ８＋０６０、Ｚ６＋进行研究ꎮ

６９０—Ｚ７＋０４０、Ｚ７＋７１５—Ｚ７＋７７０段截污沟为对象

线南明河水形成互补ꎬ其水量及水位埋深主要受大气降水和沿河水位的影响ꎬ主要以地下径流方式由地势较高处向较低处径流排泄ꎬ最终流入南明河ꎮ１.３　不良地质

(１)拟建截污沟施工后在沿线将形成基坑挖

方边坡ꎬ边坡应放坡开挖ꎮ但Ｚ６＋６４０—Ｚ６＋６９０段需要开山开挖ꎬ且临近沪昆高铁南明河大桥桥墩下ꎬ根据«截污沟工程与沪昆高铁交叉施工方案»及其相关会议纪要ꎬ该段基坑开挖严禁爆破作业ꎬ图１　围堰结构示意图

Ｆｉｇ.１　Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｃｏｆｆｅｒｄａｍｓｔｒｕｃｔｕｒｅ

１.２　水文地质１.２.１　地表水

Ｚ０本段截污沟沿南明河布置ꎬ截污沟施工里程从

在＋９６９.２００００—~Ｚ９９８９.２９＋７２０ꎬｍ该工程河水实测枯水期水位值之间ꎮ截污沟箱涵施工多处于汛期ꎬ汛期水位上涨迅速ꎬ且水位高于箱涵顶面ꎬ据水文资料显示和当地现场踏勘走访了解本区域常年洪水水位将比河道正常水位高出３ｍꎮ为了防止汛期水位上涨给施工带来不利影响ꎬ产生安全隐患ꎬ根据«水利水电工程施工组织设计»与«水利水电工程围堰设计规范»的要求ꎬ拟在箱涵主体靠河道外堆码粘土袋围堰ꎬ围堰顶比河道常年洪水水位高１.３ｍ(防渗高度０.８ｍ＋安全高度０.５ｍ)ꎮ１.２.２　地下水

(１)岩溶水主要赋存于白云岩和灰岩的岩溶以及岩溶水和孔隙水

溶隙中ꎬ包括岩溶裂隙水和岩溶孔隙水ꎬ岩溶水较丰富ꎬ(２)其埋深一般大于基岩裂隙水

１０ｍꎮ

基岩裂隙水主要赋存于节理裂隙和岩层面中ꎬ水量及水文联系受节理裂隙和层面控制ꎬ一般赋存于地表以下(３)５~８ｍ以内的浅部节理裂隙风化带中ꎮ

上层滞水赋存于第四系土体中或岩土接触面附上层滞水

近ꎬ多呈透镜状分布ꎬ特别是受河水水位的影响大ꎬ水量较小且季节性变化较大ꎬ其埋深一般１~５ｍꎮ拟建截污管沟场区地下水位与河水水位一致ꎬ与沿

应用机械冷凿开挖ꎬ并需要采取支护措施ꎮ

地段跨越现有河道(２)拟建截污沟沿南明河延伸(Ｚ７＋７１５—Ｚ７＋ꎬ７７０)ꎬ管沟沿线局部

河道内残留有一层淤泥质土为主的软土ꎬ该土层工程性能

差ꎬ在管道基础施工时ꎬ需要将其清除ꎬ宜采取毛石混凝土换填等基底处理措施河滩或耕地(３)拟建截污沟沿南明河右岸延伸ꎮ

ꎬ河滩部分(Ｚ６＋６９０—Ｚ７＋０４０)ꎬ右岸均为

土质以淤泥质土为主的软土ꎬ耕地部分为粘质软土ꎬ该两种土层工程性能差ꎬ在截污沟箱涵基础施工时ꎬ需要将其清除ꎬ宜采取毛石混凝土换填等基底处理措施２　ꎮ

围堰施工技术

围堰施工前ꎬ为防止河道狭窄水流湍急段将所填筑围堰冲刷走ꎬ先对该区段所需施工围堰区段采用大体积吨袋进行填筑ꎬ根据距离远近采用汽车吊或者挖掘机进行抛填ꎮ吨袋内装满符合施工要求０.３的粘土ꎬ并使用铁丝封口ꎮ吨袋填至高出正常水位

再采用挖掘机配合运输车运输至现场进行围堰填ｍ左右ꎬ顶部宽达到设计坡度需达到的宽度后ꎬ筑ꎬ填筑高度比河道常年洪水水位高１.３ｍꎬ填筑宽度为车辆行走一侧ꎬ顶宽取８ｍꎬ非行走车辆一侧ꎬ顶宽取４ｍꎬ并形成１∶１的边坡后方可停止填筑ꎮ为了加强围堰的防冲刷抗渗挡水能力ꎬ在围堰两侧人工进行土袋围堰堆码ꎬ堆码１ｍ宽时铺设双层彩条布止水ꎬ再进行另外１ｍ土袋围堰堆码作为保护ꎬ土袋围堰堆码要遵循相互搭接ꎬ密实平顺的原则ꎬ增加围堰的整体性和抗冲刷能力ꎬ围堰布置如图２所示ꎮ

由于吨袋与黏土袋需要大量黏土ꎬ本工程场地内基本为淤泥或泥夹石ꎬ不能满足于挡水围堰的填筑ꎮ本工程黏土采用外购的方式ꎬ需现场人工装袋人工堆码ꎮ

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贵州大学学报(自然科学版)第３７卷

光华[７]提出的复杂荷载下地基极限承载力的计算公式ꎬ如式(１)所示ꎬ而通过上述对围堰破坏形式

图２　围堰布置图Ｆｉｇ.２　Ｃｏｆｆｅｒｄａｍｌａｙｏｕｔ

的破坏分析ꎬ可将不同角度下的变形破坏受力Ｐｃ简化为如图４所示ꎮ

３　围堰变形分析

３.１　变形失稳分析

在施工过程中ꎬ将砂袋堆放在围堰外侧ꎬ防止渗水及垮塌ꎬ对开展围堰施工具有重要作用ꎬ如果砂袋施工不准确ꎬ造成垮塌失稳ꎬ将直接影响施工进度及施工质量ꎬ造成大量的成本损失ꎬ因此对砂袋围堰进行失稳分析具有重要意义ꎮ

在施工过程中由于载荷是随着砂袋的不断增加而不断增加ꎬ是一个线性递增过程ꎬ导致在围堰及地基的受力不均将会造成部分塌陷失稳ꎬ随着砂袋的不断增加ꎬ失稳变形也就越剧烈ꎬ如图３所示ꎬ围堰失稳前后的对比图ꎮ

图(ａ)３　变形前围堰变形前后分析

ꎻ(ｂ)变形后ꎮ

Ｆｉｇ.３　Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｃｏｆｆｅｒｄａｍｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒ

　给后续的施工带来危害　通过图３可知ꎬ围堰失稳将会造成围堰塌陷ꎬ当围堰不断加重ꎬ两侧的ꎬ淤泥包将会隆起ꎬ降低了围堰的稳定性ꎬ同时随着河水的压力ꎬ围堰将有可能垮塌或者滑移加大后期的工作量[５￣６]限工况ꎬ采用有限元方法模拟分析围堰的变形情ꎬ因此在本文中将河水压力考虑为极况ꎮ

３.２　变形因素理论分析

本文分析的围堰结构承载力计算可以采用杨

图４　围堰变形受力简图

Ｆｉｇ.４　Ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄｄｉａｇｒａｍｏｆｃｏｆｆｅｒｄａｍ

ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｓｔｒｅｓｓ

式中Ｐｃ＝Ｎ:γ１γＬ＋ＣＮ为土容重２＋ｑＮꎻＣ为土的黏聚力ｑ＋ｑ－Ｎｑꎮ

ꎻＬ为顶部

(１)

宽度ꎻｑ为如图中所示的等效的矩形载荷ꎬ文中把载荷施加的范围等效为如图４所示的范围ꎻｑ－

为复杂载荷的等效附加载荷ꎬ具体参数可参考文献[８]和文献[７]ꎻＮ擦角相关的函数ｑꎬꎮ

Ｎｃ是承载力系数ꎬ均为关于内摩

ìïï

Ｎí

ｑ＝ｔａｎ２(４５°＋φ)ｅπï２ｌｇφ

ïî

Ｎｃ＝[ｔａｎ２(４５°＋φπｌｇφ

－１]/ｔａｎφꎮ(２)参见文献[６]中对填土极限高度的定义２)ｅ

ꎬ当用

来分析围堰时ꎬ令ｐ－

ｃ＝γ１Ｈｍａｘꎬａ＝ｑ/Ｐｃꎬγ１为围堰的土容重(２)ꎬ可化解出围堰的高度ꎬＨｍａｘ为围堰极限高度ꎬ如式(３):

ꎬ结合式(１)式Ｈｍａｘ＝

Ｎ１γＬ＋ｑＮγ(１－ａＮｑ＋ＣＮ２

结合式(３)及图４可知ｑ)

ꎮ

(３)

ꎬ围堰的填土高度受到坡比及围堰坡顶宽度的限制ꎬ也与受到的力密切相关ꎬ又由于高度的变化会使围堰的变形随之也发生变化ꎬ因此结合规范及实际工况条件ꎬ在围堰变形

第３期娄中华等:软土地基砂袋围堰施工技术及变形失稳影响因素分析

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过程中可将围堰坡度及堰顶宽度作为参考因素ꎮ３.３　围堰结构形式分析

２０１３»(在下文中简称“规范”)ꎬ对围堰结构的要求ꎬ堰顶宽度应满足施工和防汛抢险要求ꎬ土石围堰宽度一般设置为４~１２ｍꎬ对此在本工程项目中设置围堰顶部宽度最小为４ｍꎮ考虑施工机械、材２５ｔ吊车ꎬ以及人员的行走安全ꎬ砂袋围堰两侧需料运输ꎬ尤其是钢筋混凝土运输以及装卸需要采用

根据«水利水电工程围堰设计规范ＳＬ６４５—

压ꎻＫꎬＮ分别为模量数与模量指数ꎻＳ为应力水平ꎮ

式中:Ｄ为切线模量ꎻＰ１为预固压力ꎻＰ为大气在分析过程中ꎬ固结应力σ３减小ꎬ则Ｋ模量数

可取为原来的１.２倍ꎬ在接触面上法向刚度取值为常数１００００Ｎ/ｃｍꎮ其中施工材料的参数通过查阅弹性模量设置为２００００ｋＰａꎬ纵向抗拉强度设为为２×１０－３ꎬ砂袋中的含泥量小于１０％ꎬ每袋的填充文献ꎬ在本项目的施工砂袋密度设置为２.７ｋＮ/ｍ３ꎬ５０ｋＮ/ｍꎬ横向抗拉强度设为３５ｋＮ/ｍꎬ垂直渗透率

加一定宽度ꎬ同时考虑施工人力及材料成本ꎬ提出了围堰两边分别加宽１ｍ及２ｍ的方案ꎮ而“规范”对于本项目采用的围堰结构坡度没有做出明确限定ꎬ因此结合实际工程经验及“规范”中对沙土壤和混泥土坡比要求ꎬ设计了３种方案分析围堰坡度对变形沉降的影响ꎬ分别是３０°、４５°及６０°ꎮ为了加强围堰的防冲刷抗渗挡水能力ꎬ在土袋围堰堆码１ｍ宽时铺设双层彩条布止水ꎬ再进行堆码１ｍ宽土袋围堰作为保护４　模拟结果与分析

ꎮ

４.１　计算模型及材料参数分析

由于在实际工程中开展多因素试验ꎬ会造成成本的浪费及施工进度的延后ꎬ因此结合上节对围堰坡度及坡顶宽度的分析和相关学者的研究方法ꎬ采用有限元的分析方法对围堰的变形进行分析[９￣１４]砂袋采用Ｄｕｎｃａｎ￣Ｃｈａｎｇ模型进行分析ꎬ而堆砌的ꎮ

石块采用ＶｏｎＭｉｓｅｓ模型进行分析ꎬ砂袋及堆砌材料模型均采用双线性模型进行分析[１５]通过借鉴前人的研究方法ꎬ在项目中对砂袋采ꎮ

用Ｄｕｎｃａｎ￣Ｃｈａｎｇ模型ꎬ并利用双曲线应力应变曲线原理(４)所示ꎬ通过公式分析弹性模量及泊松比ꎬ如式ì:

ïＥ１＝(１－ＲＳ)２

Ｅïíσ

ï

Ｇ－Ｆｌｏｇ((４)ïî

μ＝:Ｇꎬ(１Ｐ)　ꎮ

Ｆ－为切线模量Ａ)２式中ꎻＲ为破坏比ꎻ其中ＥꎬＳ

和Ａ可用式(５)表示:

ìï－ïＳ＝ï

(íïＤσσ１σ３

(１－σσ３)１１－σ３)ꎮ(５)

ï

Ａ

＝Ｅ(１－ＲＳ)ïî

Ｅ＝ＫＰ[ｍａｘ(Ｐ１ꎬσ３)/Ｐ]Ｎ量均大于８０％ꎮ

４.２　模拟分析结果讨论

由于围堰模型较大ꎬ如果采用三维数值模型ꎬ将会增加较大的分析难度及处理时间ꎬ因此本文采用二维模型进行分析处理ꎬ通过建立三个不同坡度的围堰模型ꎬ对相关的材料属性进行加载ꎬ实际围堰的工况条件主要是一边受到约束ꎬ另一边受到水压及砂袋的自重载荷ꎬ为了更好的模拟实际工况ꎬ单独设置一边为固定约束ꎬ其他部位依据实际工况设定不同的载荷约束ꎬ在相同约束条件下ꎬ对比分析了不同倾斜角的变形情况ꎬ对实际施工的开展提供参考ꎮ图５为不同倾角情况下ꎬ模型的变形云图ꎬ从图中可以直观的看到变形的大小及部位ꎮ分析求解的结果与图３围堰变形前后的分析结论相同ꎬ在围堰底部倾角处变形最大ꎮ

图(ａ)３０°ꎻ(ｂ)４５°ꎻ(ｃ)６０°ꎮ

５　不同倾角下变形

Ｆｉｇ.５　Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉｎｃｌｉｎａｔｉｏｎａｎｇｌｅｓ

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　　通过图５分析可知ꎬ在相同约束条件下ꎬ模型变形呈现出先减小后增大的趋势ꎬ当角度由４５°增至６０°时变形开始增大ꎮ结合图５可以得出倾斜角的变化会有一个临界值ꎬ当到达临界值时ꎬ变形将会达到最小ꎬ最大变形量约为到６％(变形与高度的比值)ꎬ从一般可接受的工程位移量(≤２０％)分析[１６]ꎬ上述倾角都能满足要求ꎬ但从实际施工成本及施工难度分析ꎬ坡度应选择适宜ꎮ因为如果坡度的变形规律显示出不同的变化ꎬ随着角度的加大ꎬ

２个半圆组成ꎬ为了简化计算ꎬ将荷载有效地加到对应的面上ꎬ把轮胎接地形状等效成矩形ꎬ同时为了考虑极限工况条件ꎬ结合压强公式可知ꎬ当面积最小时ꎬ压强最大ꎬ因此假设重型车单轮胎的着地宽度及长度分别为０.２ｍ和０.３ｍꎬ双轮胎的着地宽度和长度分别为０.４ｍ和０.３ｍꎬ如图７所示ꎮ程中最大的混凝土运输车辆满载１５ｍ３ꎬ混凝土总在考虑车载运输过程中的重力问题时ꎬ以本工

重约取８０ｔ作为本文的极限工况条件ꎬ对围堰进行

过大ꎬ会使施工难度增大ꎬ坡度过小会使施工成本增加ꎬ因此ꎬ为了方便施工的顺利开展ꎬ本项目在施工中采用４５°进行施工ꎬ围堰坡比为１∶１ꎮ同时为了验证模拟方案的正确性ꎬ在项目中分别选取了小段围堰进行三种不同倾角变形进行监测ꎬ监测时主要是对其中一个点的位移进行测量ꎬ测量值主要是施工完成后及投入使用前的变形位移值ꎮ将测量的值与模拟结果进行比较发现与模拟方案的数值基本保持一致ꎬ如图６所示ꎬ虽然有点误差ꎬ可能是由于在模拟分析时采用的材料模型与约束载荷与实际的有点误差ꎬ但规律基本一致ꎬ因此该模拟分析方法可为后期工程的开展提供参考ꎮ

图６　试验模拟对比

Ｆｉｇ.６　Ｔｅｓｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ

　车载变形分析　依据上述分析以倾角为ＪＴＧＤ６０—２０１５ꎮ及根据«水利水电工程围堰设计规范«公路桥涵设计通用规范４５°的围堰结构进行ＳＬ

»６４５—２０１３»工运输现场实际中重载道路宽一般为和３.２节分析ꎬ考虑运输车辆尺寸及施６ｍꎬ同时在本项目中为了安全考虑ꎬ宽度设置为６ｍ及８ｍ进行极限重载车辆的围堰变形模拟分析ꎮ大量文献资料及其实验结果显示ꎬ轮胎接地形状由矩形和

变形分析ꎮ分别加载到４个位置上ꎬ每个轮胎下可施加２００ｋＮ的力ꎮ为了加快分析时间ꎬ本模型只建立了其中２个轮子受力时的简化模型ꎬ变形云图如图８和９所示ꎮ

图７　轮胎受力示意图

Ｆｉｇ.７　Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｔｉｒｅｆｏｒｃｅ

图８　８ｍ宽变形图Ｆｉｇ.８　Ｗｉｄｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆ８ｍ

图９　６ｍ宽变形图Ｆｉｇ.９　Ｗｉｄｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆ６ｍ

第３期娄中华等:软土地基砂袋围堰施工技术及变形失稳影响因素分析

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　　图７为重载车辆轮胎受力的简易示意图ꎬ将重载车辆的轮胎与路面的接触视为一个矩形形状进行加载ꎬ探究分析了围堰宽度分别为６ｍ和８ｍ时的变形情况ꎬ从图８和图９可以看到ꎬ宽度缩短后围堰的变形由５４ｍｍ增加到１７０ｍｍꎬ都满足可接受的工程位移量(≤２０％)工ꎮ

[１６]

变形速率的控制[Ｊ].广东水利水电ꎬ２００４ꎬ４(２):２０￣２１.[２]陈凌伟.软基上大砂袋围堰的变形与失稳模式研究[Ｄ].广州:

华南理工大学ꎬ２０１６.

[３]崔春义ꎬ黄建ꎬ孙占琦ꎬ等.不同水位下钢板桩围堰工作性状有

限元分析[Ｊ].广西大学学报:自然科学版ꎬ２０１０ꎬ３５(１):１８７￣[４]彭飞.共桩型围堰在施工中的力学性能研究[Ｄ].武汉:湖北工

业大学ꎬ２０１９.

[５]徐新济ꎬ李恒增.结构力学[Ｍ].上海:同济大学出版社ꎬ２００４.

１９２.

因此在围堰施工中可采用围堰宽度为６ｍ进行施

ꎬ但考虑到施工成本ꎬ

５　结论

通过本项目的实施ꎬ可得出以下结论:地基砂袋砂袋围堰中(１)结合实际工况条件ꎬ当围堰不断加重ꎬ通过分析发现在软土

ꎬ两侧的淤泥包将会隆起ꎬ降低了围堰的稳定性ꎬ同时随着河水的压力ꎬ围堰将有可能垮塌或者滑移ꎬ加大后期的维护工作量ꎮ结合理论分析了影响围堰变形的２个因素围堰坡度对变形沉降的影响(２)结合围堰设计规范ꎬ分别为围堰宽度和围堰坡度ꎬ设计了ꎮ

ꎬ分别是３种方案分析３０°、４５°及６０°ꎬ角进行了变形失稳模拟分析并采用有限元法对软土地基砂袋围堰不同坡ꎬ并提出了最优的砂袋围堰坡角堆砌方案ꎮ

设计规范要求(３)在最优坡角围堰结构的基础上ꎬ对不同围堰宽度的变形情况进行模ꎬ结合围堰

拟分析ꎬ获得了当围堰宽度分别为６ｍ和８ｍ时的变形情况ꎬ结果表明均满足可接受的工程位移量ꎬ为了降低施工成本可选择６ｍ宽进行施工ꎮ参考文献:

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贵州大学学报(自然科学版)第３７卷

ＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＳａｎｄＢａｇＣｏｆｆｅｒｄａｍｏｎＳｏｆｔＳｏｉｌａｎｄＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＩｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇＦａｃｔｏｒｓｏｆＤｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＩｎｓｔａｂｉｌｉｔｙ

(１.ＣｈｉｎａＲａｉｌｗａｙＦｉｆｔｈＧｒｏｕｐＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ.ꎬＬｔｄꎬＧｕｉｙａｎｇ５５０００９ꎬＣｈｉｎａꎻ

２.ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＧｕｉｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＧｕｉｙａｎｇ５５００２５ꎬＣｈｉｎａ)

ＬＯＵＺｈｏｎｇｈｕａ１∗ꎬＴＵＯＦｅｎｇｐｅｎｇ１ꎬＪＩＮＺｈｕａｎｇｚｈｕａｎｇ２

Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＩｎｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｅｃｏｎｄｐｈａｓｅｏｆＮａｎｍｉｎｇｒｉｖｅｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｐｒｏｊｅｃｔｉｎＧｕｉｙａｎｇｃｉｔｙꎬｔｈｅｐｒｏｊｅｃｔｄｅｐａｒｔｍｅｎｔｃａｒｒｉｅｄｏｕｔａｎａｎａｌｙｓｉｓｏｎｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｉｎｆｌｕｅｎ￣ｅａｓｙｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｕｎｓｔａｂｌｅｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙꎬｅｔｃ.Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒꎬｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｃｔｕａｌｗｏｒｋｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｃｏｎ￣ｓｔｒｕｃｔｉｏｎꎬｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｗｏｒｓｔｌｏａｄｓꎬｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｗａｓａｄｏｐｔｅｄｔｏｓｉｍｕｌａｔｅａｎｄａｎａｌｙｚｅｓｏｆｔｆｏｕｎｄａ￣ｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｓｏｆｓｏｆｔｓｏｉｌｓａｎｄ￣ｂａｇｃｏｆｆｅｒｄａｍꎬａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｓｏｆｔｓｏｉｌｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｓａｎｄ￣ｂａｇｃｏｆｆｅｒｄａｍ'ｓｔｉｏｎｓａｎｄｂａｇｃｏｆｆｅｒｄａｍ.Ｗｉｔｈｃｏｆｆｅｒｄａｍａｎｇｌｅａｎｄｗｉｄｔｈｏｆｔｈｅｃｏｆｆｅｒｄａｍａｓｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｓꎬｔｈｅｃｏｆｆｅｒｄａｍｄｅ￣

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(上接第９７页)

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