一种深水软土地基岸壁式码头结构及其施工方法与流程

本发明涉及岸壁式码头结构技术领域，特别是一种深水软土地基岸壁式码头结构及其施工方法。

背景技术：

软土地基建造围堤大多采用斜坡堤结构，其技术难度和造价随着水深的增加而成倍提高，因此一般宜布置在浅水处。而码头前沿要求位于深水处，因此软土地基上的码头结构大多与围堤分开建设，并通过较长的栈桥来联通。

重力式码头结构具备挡土岸壁功能，但是对地基承载力要求较高。软土地基的天然承载力是不能满足重力式码头需要的。通过挤密砂桩、碎石桩或水泥土搅拌桩等技术对软土地基进行加固后的复合地基，承载力能够一定程度上满足建造重力式码头结构的需要，但是其能够承受重力式码头结构作为挡土岸壁结构的填土土压力仍然是有限的，故一般用于水深较浅的小型码头结构上。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种深水软土地基岸壁式码头结构及其施工方法，可以在深水软土地基上直接建造岸壁式码头，兼具码头和围堤的功能，既可以省去栈桥，又可以大幅增加陆域使用面积，具有很高的经济、社会价值。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种深水软土地基岸壁式码头结构，其特征在于，包括加固处理的软土地基、抛石前基床、抛石后基床、前沉箱、后沉箱、抛石斜坡堤、前胸墙、后胸墙、梁板结构和墙后回填料；所述加固处理的软土地基靠近深水的一端设置有抛石前基床，抛石前基床的顶部设置有前沉箱，前沉箱的顶部设置有前胸墙；所述抛石前基床的后方设置有抛石后基床，抛石后基床的顶部设置有后沉箱，后沉箱的顶部设置有后胸墙，后沉箱的后方设置有墙后回填料；前沉箱与后沉箱之间设置有抛石斜坡堤，前胸墙与后胸墙之间设置有梁板结构。

优选地，所述加固处理的软土地基的顶部设置有垫层，抛石前基床和抛石后基床均设置在垫层上。

优选地，所述抛石前基床的前方设置有抛石护底层，抛石护底层设置在垫层上。

优选地，所述抛石后基床的后方设置有倒滤层，倒滤层位于抛石后基床与墙后回填料之间。

优选地，所述墙后回填料的顶部设置有陆域面层。

优选地，所述抛石后基床的高度高于抛石前基床的高度。

优选地，所述前沉箱和后沉箱内均回填块石或砂。

一种深水软土地基岸壁式码头结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：对软土地基进行加固处理，并计算加固后的软土地基承载力；

步骤二：在加固处理后的软土地基上进行抛石前基床和抛石后基床的施工；

步骤三：在抛石前基床上安装前沉箱，并对前沉箱内回填块石或砂；

步骤四：在抛石后基床上安装后沉箱，并对后沉箱内回填块石或砂；

步骤五：对前沉箱与后沉箱之间回填块石，形成抛石斜坡堤；

步骤六：对后沉箱后方回填墙后回填料；

步骤七：现浇前沉箱上的前胸墙和后沉箱上的后胸墙；

步骤八：安装连接前、后沉箱的梁板结构；

步骤九：在前胸墙、梁板结构、后胸墙上现浇码头面层；

步骤十：在墙后回填料上进行陆域面层施工。

本发明与现有技术相比，其显著优点：本发明深水软土地基岸壁式码头结构利用挤密砂桩等地基处理手段大幅提高软土地基承载力，满足重力式码头的需要，并利用分级沉箱、逐级回填的办法把深水高回填结构的土压力分散到各级沉箱上，减小每个沉箱所受的土压力，达到建设深水岸壁结构的目的，满足码头结构前沿靠船后方挡土的功能要求；本发明深水软土地基岸壁式码头结构可以在深水软土地基上直接建造岸壁式码头，兼具码头和围堤的功能，既可以省去栈桥，又可以大幅增加陆域使用面积，具有很高的经济、社会价值。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1为本发明深水软土地基岸壁式码头结构的结构示意图。

图2为本发明深水软土地基岸壁式码头结构的施工流程图。

具体实施方式

实施例1：

如图1所示，一种深水软土地基岸壁式码头结构，包括加固处理的软土地基1、抛石前基床2、抛石后基床3、前沉箱4、后沉箱5、抛石斜坡堤6、前胸墙7、后胸墙8、梁板结构9和墙后回填料10；所述加固处理的软土地基1靠近深水的一端设置有抛石前基床2，抛石前基床2的顶部设置有前沉箱4，前沉箱4的顶部设置有前胸墙7；所述抛石前基床2的后方设置有抛石后基床3，抛石后基床3的高度高于抛石前基床2的高度；抛石后基床3的顶部设置有后沉箱5，后沉箱5的顶部设置有后胸墙8，后沉箱5的后方设置有墙后回填料10；所述前沉箱4和后沉箱5内均回填块或砂石，前沉箱4与后沉箱5之间设置有抛石斜坡堤6，前胸墙7与后胸墙8之间设置有梁板结构9；所述加固处理的软土地基1的顶部设置有垫层11，抛石前基床2和抛石后基床3均设置在垫层11上；所述抛石前基床2的前方设置有抛石护底层12，抛石护底层12设置在垫层11上；所述抛石后基床3的后方设置有倒滤层13，倒滤层13位于抛石后基床3与墙后回填料10之间；所述墙后回填料10的顶部设置有陆域面层14。

如图2所示，一种深水软土地基岸壁式码头结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤一：根据软土地基地质条件选择合适的地基加固方式，对软土地基进行加固处理，并计算加固后的复合地基承载力；

步骤二：根据前沉箱底面应力和复合地基承载力计算确定前沉箱下的抛石前基床厚度，在加固处理后的复合地基上进行抛石前基床的施工；根据地质条件和复合地基力学参数，计算确定后沉箱下的抛石后基床位置和高度；抛石基床的位置和高度必须满足斜坡堤和沉箱岸壁的地基整体稳定性需要；

步骤三：根据波浪压力、船舶荷载、码头工艺使用荷载，计算确定前沉箱的结构尺寸，以及沉箱内回填高度；在抛石前基床上安装前沉箱，并对前沉箱内回填块石或砂；

步骤四：根据抛石后基床上方的墙后回填料高度设计后沉箱的结构尺寸，满足后沉箱抗倾、抗滑稳定需要；在抛石后基床上安装后沉箱，并对后沉箱内回填块石或砂；后沉箱下方的抛石后基床比前沉箱下的抛石前基床高，两者之间由斜坡提过渡；抬高抛石后基床后，后沉箱的挡土高度和后方土压力大大减小；

步骤五：对前沉箱与后沉箱之间回填块石，形成抛石斜坡堤；斜坡提可以抵消一部分后沉箱后的土压力，改善后沉箱受力条件；

步骤六：对后沉箱后方回填墙后回填料；

步骤七：现浇前沉箱上的前胸墙和后沉箱上的后胸墙；

步骤八：根据码头工艺使用荷载和前后沉箱之间的相对位置，设计连接前后沉箱的上部梁板结构，与前后沉箱一起形成完整的码头结构体系，梁板结构可按高桩码头上部结构设计；

步骤九：在前胸墙、梁板结构、后胸墙上现浇码头面层；

步骤十：在墙后回填料上进行陆域面层施工，形成岸壁式码头结构。

当水深太大，后沉箱（二级沉箱）不足以满足挡土要求时，还可以在后沉箱（二级沉箱）后方增加一级或者几级挡土结构来分担回填土压力，满足深水岸壁式码头的挡土要求。

综上所述，本发明深水软土地基岸壁式码头结构利用挤密砂桩等地基处理手段大幅提高软土地基承载力，满足重力式码头的需要，并利用分级沉箱、逐级回填的办法把深水高回填结构的土压力分散到各级沉箱上，减小每个沉箱所受的土压力，达到建设深水岸壁结构的目的，满足码头结构前沿靠船后方挡土的功能要求；本发明深水软土地基岸壁式码头结构可以在深水软土地基上直接建造岸壁式码头，兼具码头和围堤的功能，既可以省去栈桥，又可以大幅增加陆域使用面积，具有很高的经济、社会价值。