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水下高耸薄墙爆破对紧邻钢管桩的动力影响

封江东 王金绪 孙晓伟 黎卫超 曹昂

封江东,王金绪,孙晓伟,等. 水下高耸薄墙爆破对紧邻钢管桩的动力影响[J]. 水利水运工程学报,2023(3):130-137. doi:  10.12170/20220105001
引用本文: 封江东,王金绪,孙晓伟,等. 水下高耸薄墙爆破对紧邻钢管桩的动力影响[J]. 水利水运工程学报,2023(3):130-137. doi:  10.12170/20220105001
(FENG Jiangdong, WANG Jinxu, SUN Xiaowei, et al. Influence of demolition blasting of underwater towering thin wall on dynamic characteristics of adjacent steel pipe pile[J]. Hydro-Science and Engineering, 2023(3): 130-137. (in Chinese)) doi:  10.12170/20220105001
Citation: (FENG Jiangdong, WANG Jinxu, SUN Xiaowei, et al. Influence of demolition blasting of underwater towering thin wall on dynamic characteristics of adjacent steel pipe pile[J]. Hydro-Science and Engineering, 2023(3): 130-137. (in Chinese)) doi:  10.12170/20220105001

水下高耸薄墙爆破对紧邻钢管桩的动力影响

doi: 10.12170/20220105001
基金项目: 中央财政基本科研业务费资助项目(CKSF2021461/YT)
详细信息
    作者简介:

    封江东(1985—),男,江苏盐城人,高级工程师,硕士,主要从事桥梁与隧道施工技术研究。E-mail:276752252@qq.com

    通讯作者:

    黎卫超(E-mail:liwc0905@mail.crsri.cn

  • 中图分类号: U459

Influence of demolition blasting of underwater towering thin wall on dynamic characteristics of adjacent steel pipe pile

  • 摘要: 沉管隧道暗埋段对接端、预制干坞坞口的临时护岸多采用深水钢管桩-混凝土止水墙复合结构,所处环境及结构的特殊性使其难以采取机械拆除的方法,研究混凝土止水墙爆破拆除对紧邻钢管桩动力特性的影响具有现实意义。基于襄阳市某工程沉管对接端止水墙爆破拆除工程,采用欧拉-拉格朗日耦合方法建立三维精细化钢管桩-混凝土止水墙有限元模型,分析不同炮孔布置形式(桩间与桩侧布孔)下拆除爆破对钢管桩动力特性的影响。研究表明,不同布孔形式下,锁口钢管桩均不会倾倒,但桩间布孔更有利于螺栓剪断,能够达到拆除对象破碎坍塌、保留对象“断而不倒”、对周围环境“零干扰”的爆破效果。
  • 图  1  临时止水结构

    Figure  1.  Temporary water stop structure

    图  2  模型概况

    Figure  2.  Model diagram

    图  3  1、2号桩剪力时程

    Figure  3.  Shear force time-histories for piles 1 and 2

    图  4  1、2号桩弯矩时程

    Figure  4.  Bending moment time-histories for piles 1 and 2

    图  5  1、2号桩爆后位移

    Figure  5.  Displacement contour after blasting for piles 1 and 2

    图  6  t=2 ms时刻桩间布孔时1、2号桩螺栓位移趋势云图

    Figure  6.  Contours of displacement trend of bolts for piles 1 and 2 in the case with charge holes between piles at t=2 ms

    图  7  t=2 ms时刻桩侧布孔时1、2号桩螺栓位移趋势云图

    Figure  7.  Contours of displacement trend of bolts for piles 1 and 2 in the case with pile side charge holes at t=2 ms

    图  8  1、2号桩等效塑性应变时程

    Figure  8.  Equivalent plastic strain time-histories for piles 1 and 2

    图  9  爆破效果

    Figure  9.  Blasting effect

    表  1  数值模型参数

    Table  1.   Numerical model parameters

    材料密度/(kg·m−3)弹性模量/MPa泊松比屈服强度/MPa
    钢管7 850210 0000.20345
    螺栓7 850210 0000.20345
    水泥砂浆2 0003600.2610
    钢管内填充沙2 2002000.25
    塑性混凝土2 3005000.2815
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-01-05
  • 网络出版日期:  2023-06-09
  • 刊出日期:  2023-06-15

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