混凝土與碎石基床摩擦系數(shù)、橡膠板與碎石基床摩擦系數(shù)取值分析1.混凝土與碎石基床摩擦系數(shù)比較1.1試驗(yàn)長(zhǎng)江口深水航道治理工程橡膠阻滑板摩擦系數(shù)試驗(yàn)研究報(bào)告中得出混凝土和碎石基床試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。表1 混凝土與基床摩擦系數(shù)試驗(yàn)結(jié)果摩擦系數(shù)取值依據(jù) 及基床應(yīng)力 統(tǒng)計(jì)指標(biāo)峰 值 段 平 均 值峰 值40kpa60kpa80kpa40kpa60kpa80kpa同一基床應(yīng)力測(cè)試次數(shù)131313131313同一基床應(yīng)力最小值0.617 0.592 0.680 0.629 0.629 0.685 同一基床應(yīng)力最大值0.737 0.759 0.745 0.751 0.780 0.766 同一基床應(yīng)力平均值0.685 0.675 0.715 0.710 0.699 0.732 同一基床應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)差0.029 0.062 0.019 0.030 0.059 0.020 三種基床應(yīng)力的均值0.6920.714 三種基床應(yīng)力的標(biāo)準(zhǔn)差0.043 0.041 通過(guò)表1可以發(fā)現(xiàn)同一基床應(yīng)力最大值在40kpa、60kpa、80kpa下規(guī)律不明顯，本工程實(shí)際沉管對(duì)地壓力約為1.72kpa0.66kpa, 根據(jù)規(guī)律應(yīng)取對(duì)基床壓力40kpa工況下的摩擦力峰值最大值0.751。1.2規(guī)范重力式碼頭設(shè)計(jì)規(guī)范中以0.6作為混凝土與基床摩擦系數(shù)，圖1中給出規(guī)范編制說(shuō)明提供的多家試驗(yàn)結(jié)果，從該圖可看出，規(guī)范的摩擦系數(shù)0.6主要取自細(xì)平基床、基床應(yīng)力200-600kpa的試驗(yàn)結(jié)果。在基床應(yīng)力小于200kpa時(shí)摩擦系數(shù)增大到0.650.75（見(jiàn)圖中試驗(yàn)1、2）。這與試驗(yàn)結(jié)果一致。還應(yīng)注意到，試驗(yàn)采用150kg塊石拋石基床，整平標(biāo)準(zhǔn)100mm，整平標(biāo)準(zhǔn)接近于粗平，有利于摩擦系數(shù)的提高。圖1 重力式碼頭規(guī)范基床摩擦系數(shù)所引用試驗(yàn)結(jié)果港珠澳沉管隧道碎石基床屬于細(xì)平，較本試驗(yàn)粗平基床摩擦系數(shù)會(huì)有降低的趨勢(shì)，但沉管對(duì)基床壓力較小，較本試驗(yàn)對(duì)摩擦系數(shù)有增加的趨勢(shì)，兩種條件互相抵消，故取摩擦力系數(shù)最大值為0.75。1.3結(jié)論通過(guò)長(zhǎng)江口深水航道治理工程橡膠阻滑板摩擦系數(shù)試驗(yàn)研究報(bào)告和重力式碼頭設(shè)計(jì)規(guī)范綜合分析，結(jié)合本工程碎石基床的特點(diǎn)和沉管對(duì)基床的壓力分布情況，取沉管混凝土與碎石基床摩擦力系數(shù)為0.75。2.橡膠板與碎石基床摩擦系數(shù)比較長(zhǎng)江口深水航道治理工程橡膠阻滑板摩擦系數(shù)試驗(yàn)研究報(bào)告中為了定量分析摩擦系數(shù)組內(nèi)差異對(duì)產(chǎn)品抗滑安全度可能帶來(lái)的影響，2.1 基床應(yīng)力的影響試驗(yàn)中基床應(yīng)力對(duì)摩擦系數(shù)的影響表現(xiàn)為摩擦系數(shù)隨基床應(yīng)力增加而略有降低的趨勢(shì)。這種變化是總體平均趨勢(shì)。對(duì)213批全部37塊樣品逐塊分析，有20塊樣品服從這種規(guī)律。由于這20塊樣品中有的組次不同基床應(yīng)力下摩擦系數(shù)相差比較大，出現(xiàn)了在基床應(yīng)力分別為40、60、80Kpa條件下全部樣品摩擦系數(shù)均值為0.913、0.892、0.871的遞減結(jié)果，由于還有接近一半組次不服從這種規(guī)律，所以，該論證結(jié)果并不能完全說(shuō)明問(wèn)題?？紤]到摩擦系數(shù)隨基床應(yīng)力而變化的特點(diǎn)，利用現(xiàn)有檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)推斷時(shí)，應(yīng)以接近于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值的40Kpa基床應(yīng)力條件下的試驗(yàn)結(jié)果為依據(jù)。2.2 長(zhǎng)江口二期工程配置橡膠阻滑板的沉箱底板摩擦系數(shù)估計(jì)2.2.1全部樣品的摩擦系數(shù)，在設(shè)計(jì)確定的基床應(yīng)力40kpa條件下平均值達(dá)0.913，最小值為0.818，且只出現(xiàn)于1個(gè)樣品，其余都在0.84以上。2.2.2雖然同一試驗(yàn)條件下，重復(fù)試驗(yàn)得到的摩擦系數(shù)有一定的波動(dòng)范圍，但出現(xiàn)小于0.75或0.8的樣品統(tǒng)計(jì)樣品數(shù)僅4塊，占全部樣品的10.8 。根據(jù)摩擦系數(shù)組內(nèi)分布界限值的統(tǒng)計(jì)，從平均意義而言，在設(shè)計(jì)采用的40kpa基床應(yīng)力條件下同一塊膠板的重復(fù)試驗(yàn)中出現(xiàn)小于0.8的比例只占總測(cè)試次數(shù)的3.6左右。2.2.3樣品摩擦系數(shù)最小值和組內(nèi)摩擦系數(shù)小于0.8界限出現(xiàn)的比例，這種情況應(yīng)屬于小概率事件。整個(gè)沉箱的抗滑穩(wěn)定性有較高的可靠度。2.3港珠澳島隧工程沉管精調(diào)系統(tǒng)底部橡膠板與基床摩擦系數(shù)分析沉管精調(diào)系統(tǒng)橡膠板擬采用和長(zhǎng)江口工程相同產(chǎn)品，精調(diào)系統(tǒng)對(duì)基床壓力最大約為30.58kpa，和長(zhǎng)江口工程中沉箱對(duì)基床壓力40kpa較接近，根據(jù)試驗(yàn)中基床應(yīng)力對(duì)摩擦系數(shù)的影響表現(xiàn)為摩擦系數(shù)隨基床應(yīng)力增加而略有降低的趨勢(shì)，可以得出精調(diào)系統(tǒng)底部橡膠板對(duì)基床摩擦系數(shù)有增大的趨勢(shì)；由于基床屬于細(xì)平，對(duì)摩擦力有減小的趨勢(shì)，故兩個(gè)條件可抵消。結(jié)論：根據(jù)長(zhǎng)江口深水航道治理工程橡膠阻滑板摩擦系數(shù)試驗(yàn)研究報(bào)告中分析，結(jié)合本工程實(shí)際情況，橡膠板與碎石基床摩擦力系數(shù)可以參照長(zhǎng)江口工程沉箱對(duì)基床40kpa壓力的工況取值，在設(shè)計(jì)采用的40kpa基床應(yīng)力條件下同一塊膠板的重復(fù)試驗(yàn)中出現(xiàn)小于0.8的比例只占總測(cè)試次數(shù)的3.6左右，故可以取摩擦系數(shù)0.8，保證率可以達(dá)到96.4%。