【正文】 上支擋結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)引起的破壞樁板墻施工過程中，由于在原坡面、坡角開挖卸荷作用，誘發(fā)樁板墻頂點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高以上坡體的破壞，上部坡體錯(cuò)落、坍塌、滑動(dòng)使得在樁板墻結(jié)構(gòu)體內(nèi)產(chǎn)生巨大的外力，從而引起錨索樁板墻整體破壞。 石英云母片巖：青灰色，片狀構(gòu)造，變晶結(jié)構(gòu)，片理、節(jié)理較發(fā)育，強(qiáng)風(fēng)化弱風(fēng)化，風(fēng)化層厚2～5m。 設(shè)計(jì)依據(jù)1． 《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》2． 《鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》3． 《鐵路工程設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)——路基》 土壓力計(jì)算 指標(biāo)選取1. 圍內(nèi)路塹挖方大部分位于巖體風(fēng)化層內(nèi)，巖體破碎，節(jié)理發(fā)育，預(yù)加固樁外力采用庫侖主動(dòng)土壓力理論計(jì)算，其巖體參數(shù)如下：γ=22kN/m ，c=0，φ=35 ，2. 預(yù)加固樁的外力安全系數(shù)采用K=。根據(jù)樁底邊界條件確定。（3） 繪制鋼筋布置圖，詳見抗滑樁鋼筋構(gòu)造圖。灌注樁施工一般應(yīng)先進(jìn)行試成孔施工，試成孔的數(shù)量不少于兩個(gè)，以便核對(duì)地質(zhì)資料，檢驗(yàn)所選的設(shè)備、施工工藝以及技術(shù)要求是否適宜，同時(shí)檢驗(yàn)并修正施工技術(shù)參數(shù)。 (5)在進(jìn)行護(hù)壁混凝土澆筑時(shí)，鎖口與第一節(jié)護(hù)壁應(yīng)整體澆筑，但鎖口與第一節(jié)護(hù)壁應(yīng)預(yù)留橫系梁、錨索與樁身聯(lián)接處的位置；當(dāng)上一節(jié)護(hù)壁混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80％時(shí)再行開挖下一節(jié)樁孔及澆筑護(hù)壁混凝土。施工時(shí)每一工地應(yīng)設(shè)專職質(zhì)量檢驗(yàn)員，對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行全面檢查監(jiān)督，質(zhì)量責(zé)任落實(shí)到人，落實(shí)到每一根樁。lOmm。在有條件的情況下或大型滑坡工程，應(yīng)考慮進(jìn)行試樁檢測(cè)。灌注時(shí)適當(dāng)超過樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高。 鋼筋籠吊放入孔徑位容許偏差為：鋼筋籠定位標(biāo)高：177。因此，控制施工質(zhì)量顯得特別重要。4. 擋土板采取直接搭接樁身的形式，樁、板連接處的間隙用瀝青麻絮填 (1)人工挖孔鋼筋混凝土抗滑樁孔施工時(shí)應(yīng)從兩端向中間跳開挖，跳孔數(shù)為1，4，7，l0，13，…。（8） 待單號(hào)樁完成后，方可進(jìn)行雙號(hào)樁施工。其鋼筋截?cái)帱c(diǎn)應(yīng)伸至不需要該鋼筋的截面以外的長度[其中28：]。圖243. 滑動(dòng)面以上樁身內(nèi)力和變位計(jì)算（1） 彎矩和剪力滑動(dòng)面以上樁所承受的外力為滑坡推力和樁前反力之差Ex,其分布形式在本設(shè)計(jì)中取為矩形，內(nèi)力計(jì)算時(shí)，按一端固定的懸臂梁考慮。 工程概述 本工點(diǎn)起訖里程:DK83+280～DK83+415。預(yù)應(yīng)力錨索樁板墻整體破壞可分為四種情況：(1) 沿填土面與原坡面滑動(dòng)、破壞樁板墻在填土面與原坡面之間形成明顯分界面，分界面內(nèi)側(cè)是原狀巖土體，其結(jié)構(gòu)性能穩(wěn)定，分界面外側(cè)是人工填筑土，屬于擾動(dòng)巖土體，其結(jié)構(gòu)性能不穩(wěn)定，所以在此分界面極容易引起填筑土體滑動(dòng)造成結(jié)構(gòu)整體破壞。(2)地基反力系數(shù)樁側(cè)巖土體的彈性抗力系數(shù)簡(jiǎn)稱為地基反力系數(shù)，是地基承受的側(cè)壓力與樁在該位置處產(chǎn)生的側(cè)向位移的比值。 抗滑樁的設(shè)計(jì)計(jì)算程序根據(jù)上述設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)內(nèi)容，抗滑樁的設(shè)計(jì)計(jì)算程序如圖17所示。排架樁的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大，抗彎能力強(qiáng)，樁壁阻力較小，樁身應(yīng)力較小，在軟弱地層有較明顯的優(yōu)越性。 抗滑樁抗滑樁通過樁身將上部承受的坡體推力傳給樁 下部的側(cè)向土體或巖體，依靠樁下部的側(cè)向阻力來承擔(dān)邊坡的下推力，而使邊坡保持平衡或穩(wěn)定，見圖14。錨固樁樁底支承應(yīng)結(jié)合地層情況和樁底嵌固深度采用自由端或鉸支端。錨固樁之間應(yīng)設(shè)置擋土板或其他措施維持巖(土)體穩(wěn)定 錨固樁的設(shè)置應(yīng)滿足下列要求:1樁應(yīng)錨固在穩(wěn)定的地層中。當(dāng)?shù)鼗休d力低時(shí)，可于墻底設(shè)鋼筋混凝土基座，以減薄墻身，減小開挖懸臂式采用鋼筋混凝土材料，由立臂、墻趾板、墻踵板三個(gè)部分組成，斷面尺寸較小。然而，樁板墻結(jié)構(gòu)是一個(gè)邊界條件極為復(fù)雜的介質(zhì)與結(jié)構(gòu)共同作用的體系，它既涉及土力學(xué)中典型的強(qiáng)度及穩(wěn)定問題，又密切與變形有關(guān)，同時(shí)還涉及土與圍護(hù)結(jié)構(gòu)的共同作用問題。，計(jì)算滑面處的水平位移、轉(zhuǎn)角和滑面下樁不同位置處地層側(cè)向彈性抗力、截面剪力和彎矩；并給出最大剪力和最大彎矩及相應(yīng)位置。本論文將選取樁板式路塹擋土墻作為算例，根據(jù)使用功能的要求及所提供的主要技術(shù)指標(biāo)，選定設(shè)計(jì)方案, 進(jìn)行邊坡變形機(jī)理分析及路塹邊坡開挖坡率的設(shè)計(jì)。對(duì)地質(zhì)情況復(fù)雜的一級(jí)邊坡，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)結(jié)合邊坡地質(zhì)勘察報(bào)告，因地制宜，做好邊坡設(shè)計(jì)方案比選，提請(qǐng)業(yè)主及相關(guān)專家評(píng)審，在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行邊坡?lián)鯄Φ脑O(shè)計(jì)。否則，地層上部應(yīng)采取適當(dāng)?shù)募庸檀胧?，或增加樁的埋深和加大樁的截面積。 （包括列車荷載引起的土壓力） 的計(jì)算，樁后土壓力與一般擋土墻的土壓力計(jì)算方法相同，擋土墻在施工期間發(fā)生的位移，作用在墻背后主動(dòng)土壓力，一般可按庫侖土壓力公式進(jìn)行計(jì)算。中國鐵路行業(yè)為了推廣這種支擋結(jié)構(gòu), 于20世紀(jì)90年代專門編制了《一般地區(qū)懸臂式路堤擋土墻標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖》, 加速了該結(jié)構(gòu)在鐵路路基工程中的推廣應(yīng)用,懸臂式和扶壁式擋土墻是一種輕型支擋建筑物。由于截面大、壇工數(shù)量多、施工進(jìn)度慢等不足, 重力式擋土墻在地形困難、石料缺乏地區(qū)應(yīng)用不便。自蘭州樞紐蘭州東站引出，溯宛川河谷經(jīng)金崖、楊家川，跨渭河經(jīng)渭源至大草灘，以隧道群穿越渭河與洮河分水嶺；經(jīng)岷縣穿越黃河與長江分水嶺，而后線路靠山取直以隧道群避開岷縣至隴南之間的崩塌、滑坡、泥石流等不良地質(zhì)地段；沿小岷江、白龍江東岸至隴南市，避寶珠寺等梯級(jí)電站，于洛塘河?xùn)|岸以隧道穿越裕河、毛寨省級(jí)自然保護(hù)區(qū)南緣至廣元市；經(jīng)蒼溪沿嘉陵江東岸行進(jìn)，通過閬中、南部、南充、武勝至重慶樞紐。衡重式擋土墻是中國山區(qū)鐵路應(yīng)用較廣泛的一種擋土墻形式。加筋土擋土墻由填料、在填料中布置的拉筋以及墻面板三部分組成.(6)樁板式擋土墻 20世紀(jì)70年代初, 在枝柳線上首先將樁板式擋土墻圖應(yīng)用到路塹中, 接著在內(nèi)昆、京九等線上應(yīng)用到路堤中。樁的重力可不計(jì)算。在腐蝕性環(huán)境作用下，應(yīng)進(jìn)行最大裂縫寬度驗(yàn)算，最大裂縫寬度值可適當(dāng)放寬，并采用適當(dāng)?shù)姆栏郊哟胧＿@樣才能解決既有線改造及新線建造的工程防護(hù)量大、工期緊、施工便梁不足等矛盾，才能為施工單位提供了一種方便、快捷、高效的施工防護(hù)手段，為工程的安全、順利完成提供有力的保障。計(jì)算掛板的土壓力、彎矩及剪力，并根據(jù)結(jié)果進(jìn)行配筋計(jì)算。研究重點(diǎn):、預(yù)期成果：。路基在遇到下列情況時(shí)可考慮修建擋土墻：（1） 陡坡地段；（2） 巖石風(fēng)化的路塹邊坡地段；（3） 為避免大量挖方及降低邊坡高度的路塹地段；（4） 可能產(chǎn)生塌方、滑坡的不良地質(zhì)地段；（5） 高填方地段；（6） 水流沖刷嚴(yán)重或長期受水浸泡的沿河路基地段；（7） 為節(jié)約用地、減少拆遷或少占農(nóng)田的地段。錨桿式由肋柱、擋板、錨桿組成，靠錨桿拉力維持擋土蠕的平衡。樁和板的計(jì)算僅考慮墻背主動(dòng)土壓力的水平分力，主動(dòng)土壓力的豎向分力及墻前被動(dòng)土壓力一般忽略不計(jì)。樁荷載的變異性大時(shí)應(yīng)取大值，變異性小時(shí)應(yīng)取小值。在常用的鉆孔灌注樁中，又分機(jī)械鉆孔和人工挖孔樁。 根據(jù)上述設(shè)計(jì)要求，抗滑樁的設(shè)計(jì)內(nèi)容一般為： (1)進(jìn)行樁群的平面布置，確定樁位、樁間距等平面尺度； (2)擬定樁型、樁埋深、樁長、樁斷面尺寸； (3)根據(jù)擬定的結(jié)構(gòu)確定作用于抗滑樁上的力系； (4)確定樁的計(jì)算寬度，選定地基反力系數(shù)，進(jìn)行樁的受力和變形計(jì)算； (5)進(jìn)行樁截面的配筋計(jì)算和一般的構(gòu)造設(shè)計(jì)；(6)提出施工技術(shù)要求，擬定施工方案，計(jì)算工程量，編制概(預(yù))算等。主動(dòng)土壓力：圖18　 已知墻背AB傾斜，與豎直線的夾角為ε，填土表面AC是一平面，與水平面的夾角為β，若墻背受土推向前移動(dòng)，當(dāng)墻后土體達(dá)到主動(dòng)極限平衡狀態(tài)時(shí)，整個(gè)土體沿著墻背AB和滑動(dòng)面BC同時(shí)下滑，形成一個(gè)滑動(dòng)的楔體△ABC。 巖層地基系數(shù)K值 表12注：一般情況，KH =(0．6～0．8)Kv；巖層為厚層或塊狀整體時(shí)，KH= Kv。通常對(duì)于這種破壞模式要進(jìn)行上部邊坡的加固，采取措施主要有錨索抗滑樁、錨索框架、錨索地梁、錨墩、噴錨等，都可以有效防治這種形式破壞。 Ⅳ級(jí)軟石 。3. 刷方減載后的邊坡代表斷面，如圖 圖21 其中坡率根據(jù)工程地質(zhì)資料及《巖質(zhì)邊坡坡率表》可確定為1: 表21 主動(dòng)土壓力計(jì)算對(duì)于里程DK83+370,墻高10m假設(shè)破裂面不交于荷載范圍中： 圖22 校核假定與假設(shè)符合，選用以下圖示計(jì)算，其中： 圖2315 抗滑樁的設(shè)計(jì)1. 根據(jù)滑坡體的位置和形狀，初擬抗滑樁全長：h=17m，其中受荷段：h1=10m,錨固段：h2=7m；樁間距（中至中）：L=6m；樁截面面積：F=ba=3=178。樁底為固定端時(shí)，yB=0，蠁B=0，代入式中第l、第2式，聯(lián)立求解得： 計(jì)算結(jié)果如下表： 錨固段各截面樁側(cè)應(yīng)力、剪力及彎矩計(jì)算表 表23點(diǎn)號(hào)樁深 (m)彎矩(kNm)剪力(kN)位移(mm)側(cè)應(yīng)力(kPa)轉(zhuǎn)角（。8．挖孔樁護(hù)壁采用C20混凝土護(hù)壁，護(hù)壁厚30cm。如出現(xiàn)縮頸、坍孔、回淤、吊腳或出現(xiàn)流沙、地下水量大等情況，不能滿足設(shè)計(jì)要求，或增加了施工難度、達(dá)不到工期要求時(shí)，應(yīng)重新制定施工方案，考慮新的施工工藝，甚至選擇更適合的樁型。 (6)樁身混凝土必須連續(xù)灌筑，不得間斷，并采用導(dǎo)管灌筑混凝土。灌注樁的質(zhì)量控制，主要是指鉆孔、清孔，鋼筋籠制作、安放，混凝土配制、灌注等工藝工序過程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和控制方法，應(yīng)以設(shè)計(jì)文件和國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)，制定出切合工程實(shí)際和易于操作的具體標(biāo)準(zhǔn)和要求。鋼筋籠主筋的焊接接頭、接頭間距、焊接長度或其他接長方法，均應(yīng)符合鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的相關(guān)規(guī)定。試樁可分為鑒定性試樁和破壞性試樁。直徑大于lm的樁應(yīng)每根樁留有l(wèi)組試件，且每個(gè)臺(tái)班不得少于l組試件。注：①樁允許偏差負(fù)值是指?jìng)€(gè)別斷面；②H為施工現(xiàn)場(chǎng)地面標(biāo)高與樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高之差，d為樁徑。各種施工機(jī)具的主要技術(shù)指標(biāo)及適用的成樁方法見表部分施工機(jī)具及其性能 表42 施工質(zhì)量控制(1)一般要求抗滑樁是一項(xiàng)質(zhì)量要求高的工程，搞滑樁的施工質(zhì)量直接關(guān)系到工程的成敗。3. 擋土板安裝時(shí)，應(yīng)豎向起吊，二頭掛有繩索，以手牽引，對(duì)準(zhǔn)樁兩側(cè)劃好的放樣線，將擋土板正確就位，應(yīng)防止與樁相撞，必要時(shí)在兩側(cè)和中間設(shè)斜模支承，確保擋土板的穩(wěn)定。（7） 鋼筋籠應(yīng)符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。 每根28鋼筋的抗彎強(qiáng)度：對(duì)照設(shè)計(jì)彎矩，作出抵抗彎矩圖，在樁的受拉側(cè)配置20根28的鋼筋。最后根據(jù)樁底邊界條件計(jì)算出滑面處的位移和轉(zhuǎn)角，再計(jì)算出樁身任一深度處的變位和內(nèi)力。 工點(diǎn)范圍內(nèi)地下水為少量基巖裂隙水，水量較小，水質(zhì)較好，無侵蝕性。為防止滑坡、石流等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，邊坡工程中根據(jù)實(shí)際情況采取抗滑樁及抗滑擋土墻等工程措施。第三， 合理設(shè)計(jì)錨索在樁上的位黃，充分考慮預(yù)應(yīng)力錨索樁板體系的最佳受力模式。為簡(jiǎn)化計(jì)算，樁的自重和樁底應(yīng)力等也略去不計(jì)。因此，實(shí)際作用在樁上的外力為：滑坡推力和樁側(cè)應(yīng)力。當(dāng)邊坡的推力較大，用單樁不足以承擔(dān)其推力或使用單樁不經(jīng)濟(jì)時(shí)，可采用排樁。6. 樁上設(shè)置鋼筋錨桿時(shí)，一根錨桿不宜多于3根鋼筋，鋼筋直徑不宜大于32mm。b一—矩形樁的設(shè)計(jì)寬度(m)。加錨索(桿)的錨固樁應(yīng)保證樁與錨索(桿)的變形協(xié)調(diào)。型式簡(jiǎn)單，取材容易，施工簡(jiǎn)便。鑒于樁板式擋土墻的抗滑性能墻及便于施工等優(yōu)點(diǎn)，該段多處工點(diǎn)選擇樁板墻作為路塹邊坡支擋結(jié)構(gòu)。、埋入深度.，判斷剛性樁還是彈性樁。雖然對(duì)于樁板式擋土墻的研究已經(jīng)取得了相當(dāng)多的成果，還須建立與我國現(xiàn)行鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范相適應(yīng)的樁板式路塹擋土墻設(shè)計(jì)方法?！　≡趯?shí)際工程中，由于山區(qū)地質(zhì)情況復(fù)雜多變，地質(zhì)勘察報(bào)告準(zhǔn)確性的保準(zhǔn)率較低，地質(zhì)勘察報(bào)告可能會(huì)與實(shí)際地質(zhì)情況不符甚至差距較大，故規(guī)范明確提出邊坡工程的設(shè)計(jì)宜采用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)法。 ，且側(cè)壁應(yīng)力不應(yīng)大于地層的橫向容許承載力。 (土)體穩(wěn)定。(4)懸臂式和扶壁式擋土墻 懸臂式和扶壁式擋土墻在國外已廣泛采用。2鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷程及研究現(xiàn)狀 長期以來, 重力式擋土墻在鐵路路基支擋工程中占有主導(dǎo)地位。 2008年8月1日，蘭渝鐵路西秦嶺隧道作為全線的先行工程完成招標(biāo)并開工，標(biāo)志著蘭渝鐵路的動(dòng)工興建。與以往的重力式擋土墻相比, , 墻身截面仍舊很大, 因此, 又出現(xiàn)了一種改進(jìn)型的結(jié)構(gòu)形式一一短卸荷板式擋土墻。樁板式擋土墻是由錨固樁發(fā)展而來的, 按其結(jié)構(gòu)形式分為懸臂式樁板擋土墻、錨索桿樁板墻、,根據(jù)地質(zhì)地貌特征及工程需求,：在開挖基坑前主要受力結(jié)構(gòu)挖空樁已經(jīng)形成，然后在開挖過程中，逐步形成完整的樁板式擋土墻，這點(diǎn)是普通擋土墻所不具備的；當(dāng)?shù)鼗鶑?qiáng)度不足時(shí)，可由加深樁的埋深得到補(bǔ)償。當(dāng)樁的設(shè)計(jì)荷載為土壓力時(shí)，~。有牛腿的樁，除檢算強(qiáng)度以外，尚應(yīng)作牛腿的裂縫寬度驗(yàn)算。同時(shí),樁板式擋土墻兼具擋土及抗滑作用，可以有效解決地形陡峭、地質(zhì)情況不良地段的路基擋護(hù)問題，并且可以穩(wěn)定山體，其抗滑作用，是上述情況下最安全、最經(jīng)濟(jì)的擋護(hù)形式。繪制樁和掛板的剪力、彎矩圖和配筋圖；進(jìn)行排水設(shè)施設(shè)計(jì)以及施工說明。在考慮擋土墻的設(shè)計(jì)方案時(shí)，應(yīng)與其他方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。肋柱、擋板可預(yù)制。 設(shè)計(jì)荷載及計(jì)算 樁板式擋土墻的計(jì)算荷載應(yīng)包括活載和巖(土)體所產(chǎn)生的土壓力或滑坡推力、水的浮力、地下水的滲透壓力、地震力以及施工產(chǎn)生的