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船闸围堰围堰围堰设计 1 主导地位-罗马法和主海区 上海国际客运服务中心项目（以下简称“本项目”）位于上海西郊北门外滩涂，上海港国际客运中心以东，示范铁路以西，南临黄浦江。本项目基地内部有东、西2座游艇港池。为满足港池内游艇进出黄浦江的需要,拟设置2座船闸,分别对应东、 西游艇港池,船闸轴线均垂直于黄浦江布置。 根据总平面布置,本项目船闸跨黄浦江驳岸两侧,故在施工期间,陆域需设置基坑围护,水域需设置水上围堰。围堰与围护分属不同的学科领域:围堰起挡水作用,属水运工程范围;围护为基坑专用,属岩土工程范围。二者设计标准不同,采用规范也不同。本项目位于水陆域交界处的船闸将二者紧密结合起来,不仅是平面交界,而且是空间交错、支撑交错,共用立柱,同用降水。如何将围堰、围护形成一体化,共同承担船闸施工期间的止水、挡土作用,是本项目施工的关键点。 2 内闸首结构尺度 本项目船闸为游艇进出的专用船闸,规模较小,上部结构采用整体式现浇钢筋混凝土结构。 东、西船闸结构相同,周边条件类似,故本文仅针对西船闸进行论述,船闸平面布置见图1。 船闸平面结构尺度为46.5 m×42.18 m,外闸首结构尺度为43.0 m×6.6 m,内闸首结构尺度为46.5 m×7.68 m,船闸闸室结构尺度为43.0 m× 29.0 m。船闸内闸首顶部高程为7.88~8.30 m(吴淞零点基准),外闸首顶部高程为7.50~8.85 m,闸墙顶部高程为7.5 m。外闸首门槛顶部高程为 -1.50 m, 内闸首门槛顶部高程为4.30 m。闸室底板厚2.0 m, 顶标高为 -2.10 m,底标高为 -4.10 m。船闸基础采用 Φ1 000 mm钻孔灌注桩,桩长50.0 m,桩底进入持力层粉质黏土层均不少于2倍桩径。 3 基础防护设计 3.1 地下监测网上可能会增加地下有害生物 本船闸基坑有以下3个难点:基坑南侧靠近黄浦江,水源补给充分,对围护结构的抗渗性要求较高;基坑北侧紧邻已建地下通道,围护空间有限, 基坑开挖阶段需注意对地下通道结构的变形保护; 在施工过程中,可能会碰到大量的地下障碍物。 根据本工程的特点,基坑设计时提出以下工程要点及设计思路: 1)根据基坑挖深及周边环境条件,基坑采用 “板式支护 + 内支撑”的围护形式。 2)船闸基坑分陆域围护和水域围堰两部分, 其中:陆域围护部分采用“钻孔灌注桩 + 二道钢支撑”的围护形式,临北侧地下通道的围护边,支撑直接撑于地下通道结构顶板上;水域围堰部分采用“双侧钢板桩 + 二道钢支撑”的形式。船闸陆域围护与水域围堰衔接处为改建驳岸。 3)对围护桩连接端头采用高压旋喷桩进行封闭止水处理。 4)部分围檩及支撑杆件采用植筋及设置预埋件的形式与地下通道结构及改建驳岸进行连接。 3.2 基坑与地面标高 船闸基坑呈长方形,南北向长约44.65 m,东西向宽约46.0 m。基坑总面积约2 053.9 m 工程场地自然地面标高统一采用4.90 m,西船闸底板顶面标高 -2.1 m,底板厚2.0 m,垫层厚0.2 m,坑底标高 -4.3 m,实际开挖深度9.2 m。 3.3 基坑围护设计方案 围护体的尺寸需确定桩径和桩长。影响桩径和桩长的主要因素有开挖深度、基坑规模、周边环境保护要求、地质情况和支撑道数等。 桩径主要的2个控制条件为强度和变形。桩长的控制条件较多,有满足整体稳定性、桩底抗隆起稳定性、坑底抗隆起稳定性、抗倾覆稳定性和抗管涌稳定性等。这些稳定性必须都满足基坑工程规范设计要求,才能达到安全可靠。根据开挖深度以及周边环境保护要求,确定地面超载及附加荷载, 计算求得各段围护剖面形式。 1)东、西两侧围护。开挖深度为9.2 m,采用钻孔灌注桩板式支护的围护形式,灌注桩直径为0.9 m, 桩间距1.1 m,灌注桩有效长度21.0 m,插入坑底以下13.5 m。止水帷幕采用三轴水泥搅拌桩 (Φ850@600 mm),有效长度为18.0 m,进入坑底以下8.5 m。同时,灌注桩与三轴水泥搅拌桩之间采用 Φ800@500 mm高压旋喷桩进行封闭,以加强止水效果。东、西两侧围护典型剖面图见图2。 2)北侧围护。北侧地下通道施工时,其结构下方采用 Φ700@500 mm水泥搅拌桩进行加固,深度4.0 m,可作为船闸基坑北侧防水和挡土结构。 北侧围护典型剖面图见图3。 3)止水。基坑围护采用三轴水泥搅拌桩为止水帷幕,同时保证一定的插入深度,确保止水可靠。对于围护桩连接端头,采用旋喷桩进行封闭止水处理,桩长与相邻三轴水泥搅拌桩相同。 4)坑内加固。为有效控制坑内土体的深层变位,在坑内基坑长边跨中区域设置搅拌桩加固暗墩。加固搅拌桩采用 Φ850@1800 mm三轴水泥搅拌桩加固,水泥掺量为20%。 3.3.2 地下通道上支撑体系 根据本项目基坑开挖深度和主体结