【摘 要】
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在深水、裸岩倾斜且交通条件受到限制、无大型起吊设备和驳船条件下进行大型桥梁桩基施工,下沉钢护筒和钻进开孔困难,倾斜度控制难度大等,筑岛平台因造价低、施工设备简单,并可有效解决上述问题而具有重要的研究意义,而保证平台的稳定性是首要解决的问题。本论文以深水裸岩陡坡筑岛平台稳定性分析与桩基施工控制为研究对象,采用有限元法和有限差分法对桩基施工及库水位变化引起的筑岛边坡变形特征进行数值模拟分析,并针对筑岛
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在深水、裸岩倾斜且交通条件受到限制、无大型起吊设备和驳船条件下进行大型桥梁桩基施工,下沉钢护筒和钻进开孔困难,倾斜度控制难度大等,筑岛平台因造价低、施工设备简单,并可有效解决上述问题而具有重要的研究意义,而保证平台的稳定性是首要解决的问题。本论文以深水裸岩陡坡筑岛平台稳定性分析与桩基施工控制为研究对象,采用有限元法和有限差分法对桩基施工及库水位变化引起的筑岛边坡变形特征进行数值模拟分析,并针对筑岛边坡的大幅度变形以及桩基施工过程中桩孔倾斜现象,提出了倾斜度控制技术和如何选择冲孔设备。同时,充分考虑了钢护筒对桩孔开挖的有利影响,对于降低工程造价具有现实意义。主要研究内容及结论如下:（1）考虑桩基施工过程,分析了筑岛平台的稳定性变化规律。结果表明,钻孔施工对筑岛平台的影响大,使筑岛平台的水平位移增加了11.38%,竖向位移增加了18.00%,是水平位移的1.63倍;进行2、4、6、8桩孔施工的前五个施工步序位移增加1.57 mm,进行1、3、5、7、9灌注混凝土施工时的后五个施工步序的位移减小的幅度最大,是2、4、6、8灌注混凝土施工的1.10倍。（2）在2、4、6、8桩孔钻至30 m的基础上,根据实际北盘江龙滩水库运行情况分析了库水位变化对筑岛平台的影响,表明库水位下降,使筑岛平台的竖向位移减少了6.02 mm,而库水位变化下筑岛边坡的水平位移受影响较大,最大下降了6.99 mm,平台底部的孔隙水压力值最大,但在库水位变动区域,库水位对筑岛边坡顶部的孔隙水压力影响较大;筑岛平台的稳定系数在库水位作用下均小于规范要求的1.15,但考虑钢护筒影响后稳定系数最大增加了约13.70%。（3）考虑钢护筒的作用,分析了筑岛边坡稳定性,钢护筒对筑岛平台在进行2、4、6、8桩孔施工时的水平位移影响较大,最多可减小5.10 mm;当壁厚从8.00mm增加到16.00 mm时,水平位移减少2.27 mm,减少比例在45%左右;嵌岩深度从3.00 m递增到5.00 m时,水平位移减小了27.65%,嵌岩深度从5.00 m递增到7.00 m时,水平位移减小了26.29%,减小量比前一阶段减小了31.21%,并结合桩孔位移变化,提出倾斜度控制技术。（4）分析了钻机振动作用下筑岛边坡的动力响应,发现钻机位置处的坡体位移明显大于其它位置,由钻机振动引起的最大水平位移为3.86 mm,最大竖向位移为4.89 mm,其影响深度较静荷载作用时增加了约2.00 m,且钻机振动频率为5次/分钟时的位移值最小,因此确定CK-3000为该工程较为合适的冲击钻机型号。
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