樁板墻設(shè)計(jì)專題講座,2009年12月于北京,內(nèi)容題要,一、樁板墻的發(fā)展歷史二、樁板墻的定義和概念三、樁(板墻)的應(yīng)用四、樁板墻的設(shè)計(jì)五、施工簡介,一、樁板墻的發(fā)展歷史,20世紀(jì)7080年代這一期間，人們重視支擋的作用，強(qiáng)調(diào)支擋。1975年鐵道部頒布的鐵路工程技術(shù)規(guī)范強(qiáng)調(diào)一次根治的原則，強(qiáng)調(diào)綜合整治，重視支擋作用，將地表排水、地下排水、抗滑擋墻作為主要技術(shù)推薦，將抗滑樁作為新技術(shù)推薦，強(qiáng)調(diào)減載要注意是否會引起后部次生滑坡的產(chǎn)生。,20世紀(jì)5060年代，治理滑坡災(zāi)害常采用地表排水、清方減載、填土反壓、抗滑擋墻等措施，但經(jīng)驗(yàn)證明，僅采用這些措施使滑坡暫時處于穩(wěn)定狀態(tài)，隨著外界條件的改變，很多滑坡又復(fù)活了，復(fù)活率達(dá)30%，引起設(shè)計(jì)人員的高度重視，60年代末，成昆鐵路沙北車站滑坡整治中首次采用抗滑樁獲得成功。,1985年修訂鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范，抗滑樁作為一種主要技術(shù)被推薦。20世紀(jì)90年代，滑坡整治中貫徹一次根治、不留后患的原則，采用抗滑樁、結(jié)合地面排水整治的滑坡居多。,一、樁板墻的發(fā)展歷史,在抗滑樁出現(xiàn)以后不久，樁板式擋土墻也就跟著出現(xiàn)了。20世紀(jì)70年代初在枝柳線上首次將樁板墻應(yīng)用在路塹中。1992年、1993年已經(jīng)分別出現(xiàn)了路塹式、路肩式樁板墻的通用圖。,多年來隨著鐵路建設(shè)的迅速發(fā)展，樁板墻在高邊坡路塹、陡坡路基、順層、滑坡處理等中得到了十分廣泛的應(yīng)用，并于90年代末逐步開始采用錨索樁。,二、樁板墻的定義和概念,抗滑樁：由錨固段側(cè)向地基抗力抵抗懸臂段的土壓力或滑坡下滑力的橫向受力樁。樁板式擋土墻(樁板墻)：在樁間設(shè)擋土板等結(jié)構(gòu)來穩(wěn)定土體的支擋結(jié)構(gòu)。通常樁抗滑時稱抗滑樁，抗土壓力時常稱為錨固樁。兩者在設(shè)計(jì)時沒有本質(zhì)的區(qū)別，采用同一個計(jì)算程序。,路塹樁板墻,路塹樁板墻,錨索樁錨頭,單支點(diǎn)錨索樁,三、樁(板墻)的應(yīng)用,整治滑坡處理順層路塹高邊坡收坡路堤(陡坡)收坡整治既有病害預(yù)加固,路堤式樁板墻,樁板墻方案,陡坡路基樁基擋墻,樁基擋墻方案,順層路塹樁板墻,深路塹：,深路塹,四、樁板墻的設(shè)計(jì),(一)一般規(guī)定設(shè)計(jì)使用年限：60年鐵路混凝土耐久性設(shè)計(jì)暫行規(guī)定中的有關(guān)規(guī)定，對考慮設(shè)計(jì)年限的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)使用年限按60年考慮?；炷翉?qiáng)度等級：不宜低于C30樁形：抗滑樁(預(yù)加固樁)的截面形狀宜為矩形，樁板墻的樁截面形狀可采用矩形或T形。,四、樁板墻的設(shè)計(jì),樁間距：抗滑樁樁間距宜為610m，樁板墻(預(yù)加固樁)的樁間距宜為58m。樁厚(寬)：樁最小邊寬度不宜小于1.25m，一般控制在1.752.5。樁厚一般比樁寬大0.25或0.5m。懸壁段樁長：一般懸壁段長812m，最大不要超過15m。大于12m時樁上增設(shè)錨索。順層地段一般可取610m。錨固段樁長：土質(zhì)地層按1：1設(shè)計(jì)，軟質(zhì)巖一般比懸壁段短02m，硬質(zhì)巖錨固段長一般可取58m。,四、樁板墻的設(shè)計(jì),(二)荷載計(jì)算1、滑坡推力計(jì)算,四、樁板墻的設(shè)計(jì),(二)荷載計(jì)算2、順層下滑力計(jì)算,四、樁板墻的設(shè)計(jì),(二)荷載計(jì)算3、路塹土壓力計(jì)算,四、樁板墻的設(shè)計(jì),(二)荷載計(jì)算4、路肩土壓力計(jì)算,四、樁板墻的設(shè)計(jì),(二)荷載計(jì)算5、路堤土壓力計(jì)算,四、樁板墻的設(shè)計(jì),(三)參數(shù)取值1、一般情況下，永久荷載分項(xiàng)系數(shù)采用1.351.5。通常取1.42、滑坡路基上的樁板墻按滑坡推力和土壓力的最不利者作為計(jì)算荷載。樁的重力可不計(jì)算。由于滑坡推力計(jì)算時已考慮了1.051.25的安全系數(shù)，因此下滑力可直接作為計(jì)算荷載。當(dāng)樁的設(shè)計(jì)荷載為土壓力時，附加安全系數(shù)為1.11.2。當(dāng)樁上設(shè)有錨索時，結(jié)構(gòu)物承受的側(cè)向土壓力應(yīng)按土壓力的1.21.4倍計(jì)算。,四、樁板墻的設(shè)計(jì),3、m法和K法計(jì)算(1)第四系土層地基系數(shù)按m法取值：硬塑粘性土、細(xì)砂和中砂，m=24MPa/m。堅(jiān)硬的粘性土；粗砂，m=37MPa/m。礫砂、碎石土、卵石土m=514MPa/m。密實(shí)的大漂石m=4084MPa/m。,四、樁板墻的設(shè)計(jì),(2)巖層一般按K法計(jì)算：極軟巖(全風(fēng)化層和成巖作用差的巖石，Rc5MPa)，K=5070MPa/m。軟巖(強(qiáng)風(fēng)化的極硬巖、弱風(fēng)化至強(qiáng)風(fēng)化的硬巖、弱風(fēng)化的軟質(zhì)巖和未風(fēng)化或微風(fēng)化的泥質(zhì)巖類；泥巖、煤、泥質(zhì)膠結(jié)的砂巖和礫巖等，5Rc15MPa)，K=7090MPa/m。較軟巖(強(qiáng)風(fēng)化的極硬巖、弱風(fēng)化的硬巖、未風(fēng)化或微風(fēng)化的云母片巖、千枚巖、砂質(zhì)泥巖、鈣質(zhì)膠結(jié)的粉砂巖和礫巖、泥灰?guī)r、泥巖、凝灰?guī)r等，15Rc30MPa)，K=100120MPa/m。硬巖(弱風(fēng)化的極硬巖、未風(fēng)化或微風(fēng)化熔結(jié)凝灰?guī)r、大理巖、板巖、白云巖、灰?guī)r、鈣質(zhì)膠結(jié)的砂巖、結(jié)晶顆粒較粗的巖漿巖等，K=150200MPa/m。,四、樁板墻的設(shè)計(jì),4、結(jié)構(gòu)計(jì)算參數(shù)取值(1)混凝土等級C30，砼彈性模量取30000MPa，砼軸心抗壓強(qiáng)度14.3MPa，砼軸心抗壓強(qiáng)度1.43MPa。(2)主筋，采用HRB400()，抗拉強(qiáng)度360MPa。主筋直徑不應(yīng)小于16mm，常取28mm，最大取32mm。主筋保護(hù)層厚度不應(yīng)小于7cm，常取0.1m或0.15m(3)箍筋，采用HRB335()，抗拉強(qiáng)度300MPa。(采用HPB235鋼筋時取210MPa)。箍筋直徑不宜小于14mm，也盡量不要超過20mm。,四、樁板墻的設(shè)計(jì),(4)樁底支承條件一般采用自由端或鉸支端。當(dāng)錨固段為松散介質(zhì)或較完整的基巖時，樁底支承條件按自由端考慮時，樁身變位和彎矩的計(jì)算與實(shí)測值基本吻合，證明樁底支承條件按自由端考慮是符合實(shí)際的。當(dāng)錨固段上部為土層，樁底嵌入一定深度的較完整基巖時，此情況與樁下部嵌入一定深度的完整基巖時相類似。但考慮到目前這種邊介條件的實(shí)測資料較少和過去的計(jì)算習(xí)慣，保留了樁底為鉸支端的支承條件，可按兩種樁底條件中的任何一種情況計(jì)算。,四、樁板墻的設(shè)計(jì),(四)程序計(jì)算(五)斷面設(shè)計(jì)(五)正面圖,四、樁板墻的設(shè)計(jì),(六)結(jié)構(gòu)圖1、主筋：當(dāng)用束筋時，每束不宜多于3根，當(dāng)配置單排鋼筋有困難時，可設(shè)置2排或3排。主筋凈間距不宜小于12cm，困難情況下可適當(dāng)減小，但不得小于8cm。,四、樁板墻的設(shè)計(jì),四、樁板墻的設(shè)計(jì),2、箍筋宜采用封閉式，肢數(shù)不宜多于4肢，間距不應(yīng)大于40cm，也不宜小于12cm。3、樁的兩側(cè)和受壓邊，應(yīng)適當(dāng)配置縱向構(gòu)造筋，其間距不應(yīng)大于30cm，直徑不宜小于12mm(常取16mm)，樁的受壓邊兩側(cè)，應(yīng)配置架立筋，其直徑不宜小于16mm。4、設(shè)牛腿的錨固樁，牛腿的高度不宜小于40cm，寬度不宜小于30cm。,四、樁板墻的設(shè)計(jì),(六)結(jié)構(gòu)圖5、樁間擋板(1)板長：設(shè)牛腿時，板長=樁的凈間距-20cm。不設(shè)牛腿時，板長=樁的凈間距+40cm(2)板寬：取0.5m。(3)板厚：一般在1535cm之間，不宜超過40cm。(4)配筋：主筋直徑一般在20mm32mm之間，根數(shù)2根或4根，出結(jié)構(gòu)圖時取常用鋼筋22、25、28、32。,四、樁板墻的設(shè)計(jì),(七)數(shù)量計(jì)算樁截面：B1B2樁間距L護(hù)壁：C15V鎖+V上(h-1)+V下(H-h)Nh懸臂端長度H樁長N樁根數(shù)拆除護(hù)壁：C153/4V鎖+V上(h-1)N挖孔：V樁+V護(hù)壁抽靜水：1/2挖孔反濾層：(h-1.3)（L-B2)0.3（N1)防滲層：1（L-B2)0.3（N1)找平層：1.20.3（L-B2)（N1),四、樁板墻的設(shè)計(jì),(八)設(shè)計(jì)說明DK左側(cè)路塹設(shè)樁板墻，I型樁6根，樁截面2.25m2.5m，樁間距5m(中-中)，樁長1920m，懸臂段長910m；型樁16根，樁截面2.5m2.75m，樁間距5m(中-中)，樁長22m，懸臂段長11m；樁身采用C30鋼筋混凝土現(xiàn)場澆注，側(cè)溝平臺以上部分于樁兩側(cè)設(shè)厚0.4m、寬0.3m牛腿。樁間板采用C30鋼筋混凝土現(xiàn)場預(yù)制的槽形板，板高0.5m，采用牛腿式樁間板前置形式，板后設(shè)砂夾卵礫石反濾層，厚0.3m。相鄰樁頂標(biāo)高相差大于1m的樁背設(shè)端墻，墻高m，墻身采用C25片