陡坡路基桩板墙有效锚固深度计算.pdf

·450· 2010年现场技术交流会论文集 陡坡路基桩板墙有效锚固深度计算 李 群，董志勇，余祥宏，曾 超 (中交第二公路勘察设计研究院有限公司 武汉市430056) 摘要：桩板墙是山区高速公路常用的支挡结构，其内力计算沿用了以前抗滑桩的计算方法。但是位于陡坡地 段的抗滑桩，由于桩前一定深度范围的楔形体在桩推力作用下可能产生滑动，使得实际的锚固段变短，影响桩板墙的 抗滑效果。本文利用楔形体的极限平衡条件计算其深度，据此确定抗滑桩的有效锚固深度。 关键词：桩板墙；楔形体，极限平衡；有效锚固深度 1前言 山区高速公路由于地形较陡，路基存在沿地面或岩土接触面整体滑动的可能，支挡结构设计计算时，除 考虑填土的土压力外，还需要考虑滑坡推力。当推力较大或高差较大时，常规的挡土墙难以保证路基稳定， 经常采用桩板墙方案。桩板墙利用深埋入稳定地层的桩体与桩周岩土体的相互嵌制作用，将上部岩土体剩 余下滑推力(或土压力)传递至稳定地层，能够利用稳定地层的锚固作用和被动抗力来保证路基整体稳定。 目前桩板墙的内力计算采用抗滑桩计算的地基系数法(K法、／n法)，挡土板设计根据库仑土压力理论 或卸荷土拱理论[1]。但是地基系数法计算的一个基本假设是：桩前的滑床水平，即稳定的滑床为弹性半无限 空间体，滑面以下的岩体能够提供有效的抗力。对于陡坡路基上的桩板墙，由于地面存在一定的坡度，桩前 岩体较薄且临空，在路堤推力(或土压力)作用下，地面以下一定深度(蛳)范围内的楔形体易产生滑动，不能 提供有效抗力，起不到锚固作用，出现实际悬臂段(h。7)比计算取值(^。)大，而实际锚固段(^。7)比计算取值 尤为重要。 ．!————■ ／ l h1 ／。 桩首永早 ／ ／塑性区域。，』 } j／ jh 么 h Z l／’ I 一 =． ’ 一 —● 少{ 罐= 一 ／[—叫卜． 一 | 单位：m 圉l计算模型的差异I桩前水平与桩前较陡) 《公路路基设计规范》(JTG 力计算方法，可用其调整锚固段长度，但适用范围有限。且计算中采用了土体综合内摩擦角，参数选取较困 难。最近出版的《公路挡土墙设计与施工技术细则》[21给出了土压力作用下Y。计算公式(详见《细则》之 9．3．6)，但是，当路基沿地面或岩土接触面滑动时，作用于桩板墙上的力为滑坡推力，往往假设这种推力为矩 形分布，这种假设超出了《细则》中公式的应用范围。受其启发，根据楔形体的平衡条件推导出在受滑坡推力 作用时的楔形体深度。 №镕I＆ 2楔形体高度计算 2．1基本思路 值设楔形体能够提供抗力·则计算模型与常规的抗滑桩相同，此时桩前岩体受到桩推力作用(倒墟力)． 使得桩前一定范围岩体受压，产生沿一斜面的楔形滑动。楔形体受到的主要力系有：桩推力、底面摩擦力、侧 壁摩擦力等·将这些力沿滑动面(与水平面成。角)分解，有些为抗滑力，有些则为下精力，nf根据檄限平衡条 件求出攥形体探度。 2．2基本假设