一種調(diào)整摩擦力影響的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水運(yùn)水利工程技術(shù)領(lǐng)域，更具體說(shuō)是一種軟弱地基上墻后高填土的大型船閘、船塢和水閘的整體式閘首和整體式閘室結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]在船閘、船塢和水閘等水運(yùn)水利工程技術(shù)領(lǐng)域中，整體式結(jié)構(gòu)是一種非常重要的結(jié)構(gòu)型式。這種結(jié)構(gòu)由底板和邊墻(根據(jù)工程領(lǐng)域的不同，亦可稱為邊墩或閘墩等名稱)整體連接而成，具有整體剛度大，防滲性強(qiáng)，地基反力分布比較均勻，對(duì)地基承載力要求比較低等優(yōu)點(diǎn)，在一些大型水運(yùn)水利工程中經(jīng)常采用。但是工程實(shí)踐表明，整體式結(jié)構(gòu)的底板施工過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)裂縫(通常是墻后土體回填的施工過(guò)程中)，而底板上表面中部的裂縫最為常見(jiàn)，尤其是對(duì)于軟弱地基上的大型整體式結(jié)構(gòu)而言。
[0003]本質(zhì)上，底板上表面開(kāi)裂主要是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)承受的不利于底板上表面受力的荷載作用較大，如邊荷載、溫度荷載、濕度荷載、墻后摩擦力等，而承受的有利于底板上表面受力的荷載作用則較小，主要是邊墻上的土壓力，致使底板上表面最大拉應(yīng)力超過(guò)了混凝土抗拉強(qiáng)度從而導(dǎo)致開(kāi)裂。
[0004]摩擦力伴隨著土壓力、邊荷載等荷載同時(shí)出現(xiàn)，由于摩擦力相對(duì)于土壓力、邊荷載的量值而言，其本身的量值較小，也比較難消除和減小，往往容易引起人們的忽視。但事實(shí)上，摩擦力對(duì)整體式結(jié)構(gòu)底板受力具有十分的重要影響(詳見(jiàn)《水力發(fā)電學(xué)報(bào)》2014年第2期的“墻背摩擦力對(duì)塢式船閘底板影響及其改善措施” 一文)，以往人們的這種忽視往往會(huì)導(dǎo)致摩擦力成為引發(fā)底板開(kāi)裂的關(guān)鍵因素，對(duì)軟弱地基上的大型整體式結(jié)構(gòu)尤為如此。
[0005]綜上所述，進(jìn)一步分析和研宄摩擦力的特性，并設(shè)計(jì)出一種效果更為良好的方法，調(diào)整摩擦力對(duì)底板受力的影響，對(duì)改善整體式結(jié)構(gòu)受力十分關(guān)鍵和必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為克服現(xiàn)有方法存在的不足，改善整體式結(jié)構(gòu)底板受力，本發(fā)明提供了一種調(diào)整摩擦力影響的方法。
[0007]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種調(diào)整摩擦力影響的方法，按以下步驟實(shí)施:
(1)沿放坡面開(kāi)挖基坑；
(2)整體式結(jié)構(gòu)底板和邊墻施工；
(3)在坡腳處架設(shè)減摩裝置，并回填先期土體；
(4)回填邊墻與減摩裝置之間空隙；
(5)繼續(xù)完成剩余填土。
[0008]進(jìn)一步地，所述減摩裝置形成受力面對(duì)先期回填土體進(jìn)行支護(hù)，防止傾倒和漏出。
[0009]優(yōu)選地，受力面為平直面。
[0010]進(jìn)一步地，計(jì)算減摩裝置與邊墻之間的距離以及減摩裝置的高度。
[0011]優(yōu)選地，采用有限元方法計(jì)算。
[0012]進(jìn)一步地，后期對(duì)減摩裝置與邊墻之間的空隙進(jìn)行回填。
[0013]進(jìn)一步地，減摩裝置與邊墻之間存在接觸。
[0014]進(jìn)一步地，所述接觸為點(diǎn)與面之間的接觸。
[0015]進(jìn)一步地，所述點(diǎn)與面之間的接觸為減摩裝置的減摩零部件與邊墻的接觸。
[0016]進(jìn)一步地，所述減摩零部件為可以減小摩擦的零件或零件組合。
[0017]優(yōu)選地，所述零件或零件組合為滾輪或滑塊。
[0018]以往由于對(duì)摩擦力作用效應(yīng)認(rèn)識(shí)不夠，很難有針對(duì)性地采取有效方法對(duì)摩擦力進(jìn)行合理的調(diào)整和控制，因而也無(wú)法有效避免摩擦力的不利影響和充分發(fā)揮摩擦力的有益效應(yīng)。本方法在土體回填初期，通過(guò)減摩裝置將面與面之間的摩擦轉(zhuǎn)為點(diǎn)與面之間的摩擦，同時(shí)還將滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)為滾動(dòng)摩擦，充分減小了摩擦力的不利影響，而在土體回填后期，則仍然充分發(fā)揮摩擦力對(duì)底板受力的有益作用，使底板受力保持在混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)允許范圍之內(nèi)。
[0019]另外，本方法在有效調(diào)整摩擦力作用效果時(shí)，還同樣十分有效地調(diào)整了邊荷載和墻后土壓力對(duì)底板受力的不利影響和有益作用效應(yīng)，使底板受力更合理，結(jié)構(gòu)更安全，耐久性更好。
[0020]綜上所述，本方法優(yōu)越性好。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為運(yùn)用本發(fā)明涉及的一種調(diào)整摩擦力影響的方法的施工示意圖。
[0022]其中:1、放坡面；2、底板；3、邊墻；4、減摩裝置；5、滾輪；6、先期填土 ；7、邊墻與減摩裝置之間的空隙；8、剩余填土。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為了使本發(fā)明的構(gòu)思、實(shí)現(xiàn)技術(shù)手段、主要?jiǎng)?chuàng)作特征易于明白，下面結(jié)合圖1進(jìn)一步闡述本發(fā)明涉及的一種調(diào)整摩擦力影響的方法。
[0024]參見(jiàn)圖1所示，實(shí)施例為運(yùn)用本方法的大型船閘整體式閘室結(jié)構(gòu)施工示意圖。本方法依次按如下步驟進(jìn)行:
(1)沿放坡面I開(kāi)挖基坑；
(2)整體式結(jié)構(gòu)底板2和邊墻3施工；
(3)在坡腳處架設(shè)減摩裝置4，并使減摩裝置4中的滾輪5與邊墻3形成滾動(dòng)接觸，同時(shí)回填先期土體6;
(4)回填邊墻與減摩裝置之間空隙7;
(5)繼續(xù)完成剩余填土8。
[0025]以上顯示和描述了本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思和主要特征，本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該能了解本發(fā)明的內(nèi)容并能據(jù)以實(shí)施。上述實(shí)施例和說(shuō)明書的描述只是為了說(shuō)明本發(fā)明的基本思路和基本實(shí)施步驟，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，如具體實(shí)施步驟的變化和改進(jìn)等，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)，本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種調(diào)整摩擦力影響的方法，其特征是按以下步驟實(shí)施: (1)沿放坡面開(kāi)挖基坑； (2)整體式結(jié)構(gòu)底板和邊墻施工； (3)在坡腳處架設(shè)減摩裝置，并回填先期土體； (4)回填邊墻與減摩裝置之間空隙； (5)繼續(xù)完成剩余填土。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種調(diào)整摩擦力影響的方法，其特征在于:所述減摩裝置形成受力面對(duì)先期回填土體進(jìn)行支護(hù)，防止傾倒和漏出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種調(diào)整摩擦力影響的方法，其特征在于:計(jì)算減摩裝置與邊墻之間的距離以及減摩裝置的高度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種調(diào)整摩擦力影響的方法，其特征在于:后期對(duì)減摩裝置與邊墻之間的空隙進(jìn)行回填。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種調(diào)整摩擦力影響的方法，其特征在于:減摩裝置與邊墻之間存在接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種調(diào)整摩擦力影響的方法，其特征在于:所述接觸為點(diǎn)與面之間的接觸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種調(diào)整摩擦力影響的方法，其特征在于:所述點(diǎn)與面之間的接觸為減摩裝置的減摩零部件與邊墻的接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種調(diào)整摩擦力影響的方法，其特征在于:所述減零摩部件為可以減小摩擦的零件或零件組合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種調(diào)整摩擦力影響的方法，其特征在于:所述零件或零件組合為滾輪或滑塊。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種調(diào)整摩擦力影響的方法，其特征是按以下步驟進(jìn)行：（1）沿放坡面開(kāi)挖基坑；（2）整體式結(jié)構(gòu)底板和邊墻施工；（3）在坡腳處架設(shè)減摩裝置，并回填先期土體；（4）回填邊墻與減摩裝置之間空隙；（5）繼續(xù)完成剩余填土。本方法既可以減小先期摩擦力對(duì)底板產(chǎn)生的不利作用，同時(shí)又可以充分利用后期摩擦力對(duì)底板產(chǎn)生的有利作用，同時(shí)還可以有效調(diào)整土壓力和邊荷載的作用效應(yīng)，使底板受力更加合理，從而能有效地預(yù)防整體式結(jié)構(gòu)在施工過(guò)程中底板產(chǎn)生開(kāi)裂，且施工簡(jiǎn)單，實(shí)施方便。
【IPC分類】E02D17-04, E02D17-02, E02D17-18
【公開(kāi)號(hào)】CN104790409
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510198084
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】長(zhǎng)沙理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2015年4月24日