锚固悬臂的护坡桩设计和施工的探讨牛头刨床

锚固悬臂的护坡桩设计和施工的探讨

锚固悬臂的护坡桩设计和施工的探讨 2011年12月09日 来源： 1　概　述　　传统的悬臂式护坡桩设计，桩端都有一定的入土深度，并由该深度以下的桩后岩土提供的被动土压力使桩身保持平衡。但是，在特殊的施工条件和地质条件下，桩的入土(岩)深度受到限制，给护坡桩、挡土桩的设计和施工提出了新的课题。　　悬臂式护坡桩实际上是一根竖起的悬臂梁，入土部分相当于悬臂梁的固定端。通常悬臂梁有如下两种最基本的受力形式。　　当悬臂梁在外荷(p1)的作用下，第一种受力形式中的悬臂梁是利用外力(砖墙的压力)使梁获得平衡(见图1a)；第二种受力形式中的悬臂梁则是利用内力(钢筋的拉力)使梁获得平衡，它不需要外部反力也能使悬臂梁正常工作(见图1b)。传统的悬臂式护坡桩受力形式与第一种悬臂梁类似，桩入土(岩)部分的被动土压力相当于砖墙的反力(见图2)。　　从第二种受力形式的悬臂梁工作原理可知，只要受拉钢筋的锚固长度足够，悬臂梁便可正常工作，不必象第一种悬臂梁那样要有一定长度的入墙固定端。同理，只要悬臂桩的受拉钢筋有足够的锚固长度，悬臂桩便可正常工作，毋须桩端要有入岩深度。因此，在岩层埋藏较浅、岩质坚硬而又不允许爆破或冲孔的条件下，采用钻孔桩或人工挖孔桩难于达到需要的深度时，锚固的悬臂护坡桩便应运而生。这种将悬臂桩同桩底岩石连成一体的方法，使桩岩协同工作。它包括①整体抗弯抗倾覆；②整体抗剪抗滑移。图1图2　传统悬臂式护坡桩受力形式2　桩岩协同工作的设计和施工实践(工程实例)2.1　工程概况　　惠阳市教工之家高层住宅楼位于广东惠阳市承修路旁，25层，长52.7m，宽51.3m，采用箱形基础，以-6.3m处的微风化石灰岩作为持力层。北距该楼仅1.9m处有一栋七层教师宿舍楼，宿舍楼采用天然独立基础，柱基尺寸为3m×3m，埋置于-2.0m处的粉质粘土层上；南距该楼2.8m有一栋幼儿园的四层教学楼，天然浅基础；东距该楼4.6m有一栋圆形教学楼，亦为天然浅基础；西距该楼2.5m处有一根街道陶瓷下水管(该楼与周围建筑物的位置关系详见图3)。石灰岩埋藏于-5.5～-6.5m之间，岩质脆硬。地下水不丰富。图32.2　桩型的选择　　由于岩质坚硬，钻孔桩和人工挖孔桩入岩都十分困难，采用爆破或冲孔又容易造成邻近房屋开裂。故选用锚固于岩石的悬臂护坡桩作为支护结构。2.3　护坡桩的设计(以北面护坡桩为例)　　(1)主动土压力的计算　　(2)七层宿舍楼荷载所产生的主动土压力其中，七层宿舍楼的重量折算成填土高度为7.36m。　　(3)倾覆弯矩的计算　　每单位米长的土体对支护结构的根部产生的弯矩为：M＝EA1×h2＋EA2×h3＝98.9×2.1+350×1.4＝698kN.m(见图4)。图4　　(4)护坡桩的配筋计算　　采用1000人工挖孔桩，混凝土等级为C20，间距1.5m，则每根桩所承受的最大弯矩为：　　护坡桩试配1625作为主筋，则必须满足(文献［1］)：南京团癣医院

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