预应力锚索桩板墙在高等级公路中的应用.doc

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1、预应力锚索桩板墙在高等级公路中的应用摘要：个旧～冷墩二级公路K22+336～K22+520段预应力锚索桩板墙工程位于个旧市保和乡政府驻地以北沟谷地带。该路段地形横坡陡峻，坡脚局部形成陡壁。情况组织有关的专家和工程技术人员对该段工程进行了多次现场勘察，先后提出了调整平面线形、采用桥梁跨越等多种方案比选，但均因地形、地质及工程造价高、施工工期长等因素，无法实施。最后在详细研究工程地质状况和认真分析勘察资料的基础上，本着“技术可行、经济合理”和“一次处治、不留后患”的原则，提出了预应力锚索桩板墙支挡、锚杆框格梁防护等综合处治措施。关键词：预应力道路桥梁1工程概况　　个旧～冷

2、墩二级公路K22+336～K22+520段预应力锚索桩板墙工程位于个旧市保和乡政府驻地以北沟谷地带。该路段地形横坡陡峻，坡脚局部形成陡壁。情况组织有关的专家和工程技术人员对该段工程进行了多次现场勘察，先后提出了调整平面线形、采用桥梁跨越等多种方案比选，但均因地形、地质及工程造价高、施工工期长等因素，无法实施。最后在详细研究工程地质状况和认真分析勘察资料的基础上，本着“技术可行、经济合理”和“一次处治、不留后患”的原则，提出了预应力锚索桩板墙支挡、锚杆框格梁防护等综合处治措施。2工程地质水文条件2.1地形、地貌　　K22+336～K22+520段位于深切河谷谷坡坡脚地带

3、，与河床高差20～55米，路线纵向与斜坡走向一致。该段地形横坡十分陡峻，K22+336～K22+375段地形横坡50～55度，路中线右侧10～25米为70～80度陡坎，陡坎高度15～20米。坡脚处于河流凹岸侧向冲刷地段。K22+375～K22+430段地形横坡60～70度，路中线右侧3～8米为60～80度陡坡，因坡脚处于河流凹岸侧向冲刷而形成2～6米高的陡壁。K22+430～K22+520段地形横坡45～55度，右侧坡脚局部形成陡壁。2.2地层岩性　　K22+336～K22+520段处于河谷谷坡坡脚地带，根据钻孔揭露，该段覆盖层主要为坡洪积碎石土、亚粘土（粉质粘土）及

4、下伏板岩、灰岩等，表层为0～2.5米最近堆积的碎石土和粘土。2.3水文地质　　该段路线位于普洒河下游区，主要穿越中三迭统法郎组泥灰岩、页岩、板岩，分布区节理裂隙发育，此类地层降水入渗系数较高，地表迳流系数一般可达0.3～0.5以内。具有纵坡比降大，水流速度快携砂能力强，对岸坡冲刷剧烈等特点。2.4地震烈度　　该段路线所经区域的地震烈度从国家地震局和建设部1992年颁布实施的《中国地震烈度区划图》中查得，该地区地震烈度为Ⅶ度区。73边坡稳定性分析3.1设计原则　　由于该段路基地面横坡陡峻，常规的挡墙和边坡设计无法解决，若采用桥梁通过，工程造价高，施工工期长。本着节约工程

5、投资，缩短施工工期，减少工程隐患，增加工程安全性等方面因素，设计中采用预应力锚索桩板墙的设计形式：墙后的侧向土压力作用于挡土板，并通过挡土板传递给肋柱，再由肋柱传递给预应力锚索，由预应力锚索与周围地层的锚固力形成平衡。3.2理论分析　　依据土体极限平衡原理，采用单元分析法，考察此单元体在其自身条件下保持稳定所需的条件。具体做法是在该坡体上任意取一长、宽、高均为1米的土块，假定取消周围约束。根据土体物理性能指标取值为：C=10Kpa，Φ=30.5°，r=17KN/m3。地质模型如右：由极限平衡理论：m=抗滑力/下滑力=（CL+Wcosθtgφ）/Wsinθ令m=1→θ=

6、60.8°　　因此，从理论上讲，当坡角为60.8°时，土体处于临界平衡状态，坡角大于60.8°时，土体处于不稳定状态。根据地质资料，除上坡体K22+484.05段坡角为80.5°，下坡体K22+394.95段坡角为68°，其余断面坡角均小于60.8°，即上、下坡体从理论上说是基本稳定的。3.3综合处治方案3.3.1肋柱⑴布置原则　　根据实际地形和地质水文状况揭示，地层经受了强烈的挤压，岩体产状变化大，层理、节理发育，岩体间粘结力低，为防止岩体产生层间滑动，对此坡体采用预应力锚索加承载墩先对不稳坡体进行防护，再用预应力筋对填土及动载引起的土体侧压力进行肋柱的加固。该段路

7、基采用上、下两排肋柱错开布置的形式进行设计，上、下排肋柱之间采用30厘米的浆砌片石进行封闭。上排肋柱共计42根，总长1087.20米，其中第14号肋柱高度为23.08米，埋深14.59米；下排肋柱共计43根，总长1264.92米，其中第16号肋柱高度为21.05米，埋深19.10米。上、下排肋柱根据高度和地质状况分别采用1.0×1.5米、1.5×2.0米矩形断面并带企口，以便安装预制挡土板，肋柱间距为4米，根据高度不同分为六种形式(见下表所示)，其埋深则按地质资料具体确定。肋柱尺寸表编号肋柱形式截面尺寸肋柱高度锚点个数1A型肋柱1.0×1.5米H≥4