重庆港果园作业区扩建优化方案研究

    

    

    

    摘 要：重庆果园作业区是重庆港“三基地四港区”的重要组成部分，是果园港区物流枢纽的关键。根据果园二期扩建工程的具体情况，为确保工程进度要求、工程投资的有效控制、工程造价的节省、用地的控制等，需要结合气象、水文、地质、岩性对果园作业区扩建方案进行优化设计。本文根据相关规范提出优化方案，为实际工程需要提供参考依据。

    关键词：工程条件;优化内容;优化验算

    中图分类号：U657? ? ? ? ? ? 文献标识码：A? ? ? ? ? ? 文章编号：1006—7973（2019）07-0062-03

    三峡工程完成并蓄水后，重庆果园作业区成为重庆港重要组成部分，确定了重庆港在长江上游的航运中心地位，并在推动两江新区建设方面，具有十分重要的作用和地位。果园作业区一期工程已经在2008年开工并计划在2010年的年底建设完成，二期工程在2010年9月开工，并提出了二期扩建工程的建设计划，按原来计划的设计来做，将面临很大的缺陷，例如：施工现场的料源、运输、不能满足现场的要求;加筋土工程中的加筋体材料需要非常高的技术工艺，而施工现场的料源不能满足要求;土石方的利用存在不平衡的现象;部分边坡设计方案不合理，没有考虑到很多重要的影响影响因素。

    因此，本文根据相关规范提出优化方案，并通过理论校核和实际检验，确定设计方案的可行性和科学性。

    1 优化内容

    1.1优化原则

    （1）满足安全、适用、可靠的原则，并满足规范规定的安全条件

    （2）原来设计的功能和设计标准不能改变-总设计图不能变，结构的使用和荷载标准不能变。

    （3）优化后需要便于施工、对进度、质量和管理等有提高作用。

    （4）尽量要节约布置场地、加强土地的利用率，节约造价。

    1.2优化内容

    二期扩建工程陆域上游堆场挡墙7个（1#-7#挡墙），边坡3个（1#-3#边坡）;下游部分陆域护岸挡墙3个（1#-3#护岸）、堆场挡墙6个（1#-6#挡墙），边坡4个（4#-7#边坡）。

    1.3优化方案

    （1）上游部分。2#坡与1#挡墙优化结合进行，按规则统一的坡率设置边坡，下部岩石采用锚喷或格构护坡，上部采用高强格栅加筋边坡。坡率1：0.5，分阶高度8m，台阶宽度3m，综合坡率1：0.8147（等代坡角50.83°）。加筋体填料采用块径不大于30 cm（50）的岩石土混合填料，综合内摩擦角不小于34°（33°），重度19.5—20.5kN/m，分层厚度50cm（70），分層压实。加筋体后方填料采用开山土石混合填料，块径不大于60 cm（70），综合内摩擦角不小于33°（32°），重度19.5—20.5kN/m，分层厚度100cm，分层压实。

    （2）下游部分。为节约土地资源，对下游6#坡进行优化设计。按规则统一的坡率设置边坡，下部岩石采用锚喷或格构护坡，上部采用高强格栅加筋边坡。坡率1：0.5，分阶高度8m，台阶宽度2m，综合坡率1：0.7135（等代坡角54.5°）加筋体填料采用块径不大于30 cm（50）的岩石土混合填料，综合内摩擦角不小于34°（33°），重度19.5—20.5kN/m，分层厚度50cm（70），分层压实。加筋体后方填料采用开山土石混合填料，块径不大于60 cm（70），综合内摩擦角不小于33°（32°），重度19.5—20.5kN/m，分层厚度100cm，分层压实。

    （3）其它挡墙、边坡部分。上游1#、2#、3#、4#、6#挡墙与下游1#、2#、3#挡墙衡在原设计基础上适当加大尺寸，墙后填料采用一般开山混合填料。虽增加了部分墙体块石砼数量，但却节约了墙后大量的坚硬块石填料，同时又可利用多余土石方就近回填。衡重式墙后方填料采用开山土石混合填料，块径不大于60-70 cm，综合内摩擦角不小于32°，重度19.5—21.5kN/m，分层厚度100cm，分层压实。下游1#、2#、3#护岸工程衡重式挡墙部分也可在原设计基础上进行适当优化，减少开挖深度和开挖量，优化基础等 。

    2 优化后验算分析

    2.1陆域挡墙优化验算

    衡重式挡墙在原设计基础上适当加大尺寸，墙后方填料采用开山土石混合填料，综合内摩擦角不小于32°，重度19.5—21.5kN/m（如图1）。

    挡墙适当加宽尺寸，以增加挡墙结构的稳定性，降低墙后回填料指标，由回填内摩擦角不小于38度的开山石减少为内摩擦角不小于32的开山石渣。验算选取了优化后高度为18m、25m的挡墙进行验算。

    2.2 计算条件

    荷载条件：挡墙后方均布30KN的堆载。

    圬工砌体容重： 23.000（kN/m3）

    墙后填土容重： 20.500（kN/m3）

    墙背与墙后填土摩擦角： 16.000（度）

    地基面土的天然容重： 25.280（kN/m3）

    修正后地基土容许承载力： 800.000（kPa）

    2.3计算结果（如表1、2）

    2.2边坡优化验算

    （1）上游边坡。2#坡按规则统一的坡率设置边坡，下部岩石采用锚喷或格构护坡，上部采用高强格栅加筋边坡。坡率1：0.5，分阶高度8m，台阶宽度3m，综合坡率1：0.8147（等代坡角50.83°）。加筋体填料采用块径不大于30 cm（50）的岩石土混合填料，综合内摩擦角不小于34°（33°）。加筋体后方填料采用开山土石混合填料，块径不大于60 cm（70），综合内摩擦角不小于33°（32°），重度19.5—20.5kN/m，分层厚度100cm，分层压实。

    图2? 护坡结构优化图

    计算条件如下：①墙后回填开山土石：综合内摩擦=32°，重度19.05KN/m3，不考虑水作用。②岩层综合内摩擦=25.25°，c=45KPa，重度25.10KN/m3，不考虑水作用。③坡顶面均布荷载为q=20 kN/m2。④筋带布置：加筋材料竖向间距Sy=0.5m，加筋材料设计强度Ta=50 kN/m。如表3。

    （2）下游边坡。对下游6#坡坡率1：0.5，分阶高度8m，台阶宽度2m，综合坡率1：0.7135（等代坡角54.5°）加筋体填料采用块径不大于30 cm（50）的岩石土混合填料，综合内摩擦角不小于34°（33°），重度19.5—20.5kN/m。加筋体后方填料采用开山土石混合填料，块径不大于60 cm（70），综合内摩擦角不小于33°（32°），重度19.5—20.5kN/m（如图3、表4）。

    3 总结

    综上所述，通过对挡墙的优化，适当增加挡墙尺度可以降低回填开山石的指标，明显降低了施工难度。通过对2#、6#边坡的优化，按规则统一的坡率设置边坡，下部岩石采用锚喷或格构护坡，上部采用高强格栅加筋边坡。降低了填料的要求，可以充分利用现场开山石，降低了施工难度和造价。

    参考文献：

    [1]李清.山区公路挡土墙设计浅析[J].北方交通，2008（2）：2-4.

    [2]董天兵.公路挡土墙选型及设计实例分析[J].城市道桥与防洪，2016（5）：2-5.

    [3]张敏.锚杆挡土墙施工技术在公路边坡防护中的应用[J].黑龙江交通科技，2018（6）：1-2.