建筑边坡工程13桩板式挡墙.docx

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建筑边坡工程13桩板式挡墙

建筑边坡工程13桩板式挡墙

13桩板式挡墙

13．1一般规定

13．1．1桩板式挡墙适用于开挖土石方可能危及相邻建筑物或环境安全的边坡、填方边坡支挡以及工程滑坡治理。

13．1．2桩板式挡墙按其结构形式分为悬臂式桩板挡墙、锚拉式桩板挡墙。

挡板可以采用现浇板或预制板。

桩板式挡墙形式的选择应根据工程特点、使用要求、地形、地质和施工条件等综合考虑确定。

13．1．3悬臂式桩板挡墙高度不宜超过12m，锚拉式桩板挡墙高度不宜大于25m。

桩间距不宜小于2倍桩径或桩截面短边尺寸。

13．1．4桩间距、桩长和截面尺寸应根据岩土侧压力大小和锚固段地基承载力等因素确定，达到安全可靠、经济合理。

13．1．5锚拉式桩板挡墙可采用单点锚固或多点锚固的结构形式，当其高度较大、边坡推力较大时宜采用预应力锚杆。

13．1．6填方锚拉式桩板挡墙应符合本规范第9．1．4条的规定。

13．1．7桩板式挡墙用于滑坡治理时应符合本规范第17章的相关规定。

13．1．8锚拉式桩板挡墙的锚杆（索）的设计和施工应符合本规范第8章的相关规定。

13．2设计计算

13．2．1桩板式挡墙的岩土侧向压力可按库仑主动土压力计算，并根据对支护结构变形的不同限制要求，按本规范第6章的相关规定确定岩土侧向压力。

锚拉式桩板挡墙的岩土侧压力可按本规范第9．2．2条确定。

13．2．2对有潜在滑动面的边坡及工程滑坡，应取滑动剩余下滑力与主动岩土压力两者中的较大值进行桩板式挡墙设计。

13．2．3作用在桩上的荷载宽度可按左右两相邻桩桩中心之间距离的各一半之和计算。

作用在挡板上的荷载宽度可取板的计算板跨度。

13．2．4桩板式挡墙用于滑坡支挡时，滑动面以上桩前滑体抗力可由桩前剩余抗滑力或被动土压力确定，设计时选较小值。

当桩前滑体可能滑动时，不应计其抗力。

13．2．5桩板式挡墙桩身内力计算时，临空段或边坡滑动面以上部分桩身内力，应根据岩土侧压力或滑坡推力计算。

嵌入段或滑动面以下部分桩身内力，宜根据埋入段地面或滑动面处弯矩和剪力，采用地基系数法计算。

根据岩土条件可选用“k法”或“m法”。

地基系数k和m值宜根据试验资料、地方经验和工程类比综合确定，初步设计阶段可按本规范附录G取值。

13．2．6桩板式挡墙的桩嵌入岩土层部分的内力采用地基系数法计算时，桩的计算宽度可按下列规定取值：

圆形桩：

d≤1m时，Bp＝0．9（1．5d＋0．5）；

d＞1m时，Bp＝0．9（d＋1）；

矩形桩：

b≤1m时，Bp＝1．5b＋0．5；

b＞1m时，Bp＝b＋1；

式中：

Bp——桩身计算宽度（m）；

b——桩宽（m）；

d——桩径（m）。

13．2．7桩底支承应结合岩土层情况和桩基埋入深度可按自由端或铰支端考虑。

13．2．8桩嵌入岩土层的深度应根据地基的横向承载力特征值确定，并应符合下列规定：

1嵌入岩层时，桩的最大横向压应力σmax应小于或等于地基的横向承载力特征值ƒH。

桩为矩形截面时，地基的横向承载力特征值可按下式计算：

ƒH＝KHηƒrk（13．2．8-1）

式中：

ƒH——地基的横向承载力特征值（kPa）；

KH——在水平方向的换算系数，根据岩层构造可取0．50～1．00；

η——折减系数，根据岩层的裂缝、风化及软化程度可取0．30～0．45；

ƒrk——岩石天然单轴极限抗压强度标准值（kPa）。

2嵌入土层或风化层土、砂砾状岩层时，滑动面以下或桩嵌入稳定岩土层内深度为h2/3和h2（滑动面以下或嵌入稳定岩土层内桩长）处的横向压应力不应大于地基横向承载力特征值。

悬臂抗滑桩（图13．2．8）地基横向承载力特征值可按下列公式计算：

1）当设桩处沿滑动方向地面坡度小于8°时，地基y点的横向承载力特征值可按下式计算：

式中：

ƒH——地基的横向承载力特征值（kPa）；

γ1——滑动面以上土体的重度（kN/m3）；

γ2——滑动面以下土体的重度（kN/m3）；

φ0——滑动面以下土体的等效内摩擦角（°）；

h1——设桩处滑动面至地面的距离（m）；

y——滑动面至计算点的距离（m）。

图13．2．8悬臂抗滑桩土质地基横向承载力特征值计算简图

1—桩顶地面；2—滑面；3—抗滑桩；4—滑动方向；5—被动土压力分布图；6—主动土压力分布图

2）当设桩处沿滑动方向地面坡度i≥8°且i≤φ0时，地基y点的横向承载力特征值可按下式计算：

式中：

φ——滑动面以下土体的内摩擦角（°）。

13．2．9桩基嵌固段顶端地面处的水平位移不宜大于10mm。

当地基强度或位移不能满足要求时，应通过调整桩的埋深、截面尺寸或间距等措施进行处理。

13．2．10桩板式挡墙的桩身按受弯构件设计，当无特殊要求时，可不作裂缝宽度验算。

13．2．11锚拉式桩板挡墙计算时可考虑将桩、锚固段岩土体及锚索（杆）视为一整体，锚索（杆）视为弹性支座，桩简化为受横向变形约束的弹性地基梁，根据位移变形协调原理，按“k法”或“m法”计算锚杆（索）拉力及桩各段内力和位移。

13．2．12锚拉桩采用锚固段为岩石的预应力锚杆（索）或全粘结岩石锚杆时，锚杆（索）可按刚性杆考虑，将桩简化为单跨简支梁或多跨连续梁，计算桩各段内力和位移。

13．3构造设计

13．3．1桩的混凝土强度等级不应低于C25，用于滑坡支挡时桩身混凝土强度等级不应低于C30。

挡板的混凝土强度等级不应低于C25，灌注锚杆（索）孔的水泥砂浆强度等级不应低于M30。

13．3．2桩受力主筋混凝土保护层不应小于50mm，挡板受力主筋混凝土保护层挡土一侧不应小于25mm，临空一侧不应小于20mm。

13．3．3桩内不宜采用斜筋抗剪。

剪力较大时可采用调整混凝土强度等级、箍筋直径和间距和桩身截面尺寸等措施，以满足斜截面抗剪强度要求。

13．3．4桩的箍筋宜采用封闭式，肢数不宜多于4肢，箍筋直径不应小于8mm。

13．3．5桩的两侧和受压边应配置纵向构造钢筋，两侧纵向钢筋直径不宜小于12mm，间距不宜大于400mm；受压边钢筋直径不宜小于14mm，间距不宜大于200mm。

13．3．6锚拉式桩板挡墙锚孔距桩顶距离不宜小于1500mm，锚固点附近桩身箍筋应适当加密，锚杆（索）构造应按本规范第8．4节有关规定设计。

13．3．7悬臂式桩板挡墙桩长在岩质地基中嵌固深度不宜小于桩总长的1/4，土质地基中不宜小于1/3。

13．3．8桩板式挡墙应根据其受力特点进行配筋设计，其配筋率、钢筋搭接和锚固应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定。

13．3．9桩板式挡墙纵向伸缩缝间距不宜大于25m。

伸缩缝构造应符合本规范第10．3．7条的规定。

13．3．10桩板式挡墙墙后填料质量和回填质量应符合本规范第11．3．8条的规定。

13．4施工

13．4．1挖方区悬臂式桩板挡墙应先施工桩，再施工挡板；挖方区锚拉式桩板挡墙应先施工桩，再采用逆作法施工锚杆（索）及挡板。

13．4．2桩身混凝土应连续灌注，不得形成水平施工缝。

当需加快施工进度时，宜采用速凝、早强混凝土。

13．4．3桩纵筋的接头不得设在土石分界处和滑动面处。

13．4．4墙后填土必须分层夯实，选料及其密实度均应满足设计要求。

13．4．5桩和挡板设计未考虑大型碾压机的荷载时，桩板后至少2m内不得使用大型碾压机械填筑。

13．4．6工程滑坡治理施工尚应符合本规范第17．3节的规定。

14坡率法

14．1一般规定

14．1．1当工程场地有放坡条件，且无不良地质作用时宜优先采用坡率法。

14．1．2有下列情况之一的边坡不应单独采用坡率法，应与其他边坡支护方法联合使用：

1放坡开挖对相邻建（构）筑物有不利影响的边坡；

2地下水发育的边坡；

3软弱土层等稳定性差的边坡；

4坡体内有外倾软弱结构面或深层滑动面的边坡；

5单独采用坡率法不能有效改善整体稳定性的边坡；

6地质条件复杂的一级边坡。

14．1．3填方边坡采用坡率法时可与加筋材料联合应用。

14．1．4采用坡率法时应进行边坡环境整治、坡面绿化和排水处理。

14．1．5高度较大的边坡应分级开挖放坡。

分级放坡时应验算边坡整体的和各级的稳定性。

14．2设计计算

14．2．1土质边坡的坡率允许值应根据工程经验，按工程类比的原则并结合已有稳定边坡的坡率值分析确定。

当无经验且土质均匀良好、地下水贫乏、无不良地质作用和地质环境条件简单时，边坡坡率允许值可按表14．2．1确定。

表14．2．1土质边坡坡率允许值

注：

1碎石土的充填物为坚硬或硬塑状态的黏性土；

2对于砂土或充填物为砂土的碎石土，其边坡坡率允许值应按砂土或碎石土的自然休止角确定。

14．2．2在边坡保持整体稳定的条件下，岩质边坡开挖的坡率允许值应根据工程经验，按工程类比的原则结合已有稳定边坡的坡率值分析确定。

对无外倾软弱结构面的边坡，放坡坡率可按表14．2．2确定。

表14．2．2岩质边坡坡率允许值

注：

1H——边坡高度；

2Ⅳ类强风化包括各类风化程度的极软岩；

3全风化岩体可按土质边坡坡率取值。

14．2．3下列边坡的坡率允许值应通过稳定性计算分析确定：

1有外倾软弱结构面的岩质边坡；

2土质较软的边坡；

3坡顶边缘附近有较大荷载的边坡；

4边坡高度超过本规范表14．2．1和表14．2．2范围的边坡。

14．2．4填土边坡的坡率允许值应根据边坡稳定性计算结果并结合地区经验确定。

14．2．5土质边坡稳定性计算应考虑边坡影响范围内的建（构）筑物和边坡支护处理对地下水运动等水文地质条件的影响，以及由此而引起的对边坡稳定性的影响。

14．2．6边坡稳定性评价应符合本规范第5章的有关规定。

14．3构造设计

14．3．1边坡整体高度可按同一坡率进行放坡，也可根据边坡岩土的变化情况按不同的坡率放坡。

14．3．2位于斜坡上的人工压实填土边坡应验算填土沿斜坡滑动的稳定性。

分层填筑前应将斜坡的坡面修成若干台阶，使压实填土与斜坡面紧密接触。

14．3．3边坡排水系统的设置应符合下列规定：

1边坡坡顶、坡面、坡脚和水平台阶应设排水沟，并作好坡脚防护；在坡顶外围应设截水沟；

2当边坡表层有积水湿地、地下水渗出或地下水露头时，应根据实际情况设置外倾排水孔、排水肓沟和排水钻孔。

14．3．4对局部不稳定块体应清除，或采用锚杆和其他有效加固措施。

14．3．5永久性边坡宜采用锚喷、浆砌片石或格构等构造措施护面。

在条件许可时，宜尽量采用格构或其他有利于生态环境保护和美化的护面措施。

临时性边坡可采用水泥砂浆护面。

14．4施工

14．4．1挖方边坡施工开挖应自上而下有序进行，并应保持两侧边坡的稳定，保证弃土、弃渣的堆填不应导致边坡附加变形或破坏现象发生。

14．4．2填土边坡施工应自下而上分层进行，每一层填土施工完成后应进行相应技术指标的检测，质量检验合格后方可进行下一层填土施工。

14．4．3边坡工程在雨期施工时应做好水的排导和防护工作。