预应力土层锚杆加固在海河护岸治理工程中的应用

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1、2011年6月第6期城市道桥与防洪成果应用261预应力土层锚杆加固在海河护岸治理工程中的应用胡汝兰，艾连永z(1．天津市市政工程设计研究院，天津市300051；2．天津市安居工程办公室，天津市300050)摘要：预应力土层锚杆加固在海河护岸治理工程中的成功应用，总结了实施土层锚杆技术过程中的设计，施工和试验的三大环节，提出了在不同的环节中特别要注意的事项。说明使用预应力土层锚杆技术为海河护岸治理工程带来的社会、经济和环境效益。有关经验可为同类工程设计和施工提供参考。关键词：土层锚杆；护岸；预应力中图分类号：TV86文献标识码：B文章编号：1009—

2、7716(2011)06—0261—031概述2土层锚杆设计天津海河干流治理工程是天津市的一项重点目前常见的土层锚杆有3种基本类型：工程。实施海河护岸的修建工程必然会对原有的(1)圆柱型锚杆，最简便、最常用的锚杆类型。建筑景观有所破坏，如果采用传统的立式板桩明(2)扩大圆柱体式锚杆。开槽的工程设计和施工工艺，将增加海河岸边的(3)端部或局扩孔式锚杆。拆迁工程量。许多生长了几十年的树木将被破坏，实施时要根据具体工程特点如锚杆的抗拔大量的地下电缆，给水排水管道，煤气热力管道将力，现场的土层地质情况，工程的规模，可供使要迁移。昔日的海河公园会荡然无存，因

3、此造成的用的机械设备，锚杆的孔径及长度等来确定哪社会影响环境影响是无法弥补的。种形式。针对该工程的特殊地理位置和环境因素，采海河护岸治理工程采用了主桩加挡土板的结用预应力土层锚杆作为永久性措施应用于海河护构形式。土层锚杆锁定在主桩上做为持力构造，因岸景观构造，将对工程的安全、工期、投资产生积为该工程是永久结构，根据《土层锚杆设计与施工极影响，社会、经济和环境效益显著。规范》规定锚杆最小安全系数取2。2，锚杆与土体海河护岸治理工程地处饱和软土地层中，为预间的粘结强度取40kPa。应力土层锚杆技术的设计实施提出了新的课题。由海河西岸的地质报告可以得知地

4、面以下约1．6m内大部分是砖头、白灰、炉灰等，在临近岸收稿日期：2011—03—22作者简介：胡汝兰(1960一)，女，天津人，高级工程师，从事给边的局部有旧护岸工程回填的灰土，这些局部灰排水结构设计工作。土已经历了几十年，非常坚硬，向下约3-4m厚大。综合分析高模量取值范围在2000—2400MPa用时路面结构内部的剪应变，减小路面的永久变形。之间时，能够有效地减小结构层的剪切变形，降低综合以上结果，高模量沥青混凝土的路面结沥青路面的车辙损坏，尤其对于重载情况，效果更构，在力学指标上具有明显的优势。为防止夏季高为明显。模量超过这一范围时，再继续增

5、加，对于温天气面层模量逐渐降低，荷载产生的巨大剪应减小永久变形的效果便不再明显，而且从经济角变使沥青混合料发生剪切流变破坏，增大高模量度也不适合。层的模量是提高结构抗剪性能的有效措施，高模(2)增大高模量层的厚度能起到减小路面结构量沥青混凝土模量大约在2000～2400MPa，厚度内剪应力的功效，对上面层的剪应变和压应变几为5—8cm时效果最优。乎没有影响，但可以很大程度地减小中、下面层的剪应变和压应变。当中面层厚度增大到一定程度参考文献后，整个路面结构内的最大剪应变转至上面层，且【11郑传超，王秉纲．道路结构力学计算【M]．北京：人民交通出版社，

6、2004．随着中面层厚度的继续增大，路面结构内的最大【2]邱自萍．高模量沥青混凝土路面抗车辙行为数值模拟【D]．西剪应变基本不变。综合考虑中面层厚度取值为安：长安大学，2009．5—8enl较为合理。【3】张登良，李俊．高等级道路沥青路面车辙研究【J】．中国公路学(3)增大中面层模量，可以有效地减小重载作报，1995，(08)．262成果应用城市道桥与防洪2011年6月第6期是黄褐色、褐色含云母铁质硬塑至软塑粘土及粉3土层锚杆施工质粘土。根据这些情况决定锚固体锚杆的设计参数：轴向拉力最小值为160kN，极限承载力应大(1)成孔阶段：成孔是在土层锚杆

7、施工中的关于350kN，锚杆直径为15CITI，锚固段长度最小为键，这直接影响成型锚杆的强度和抗拔力。在实际20m，锚杆自由段长为6113，由此确定锚杆总长度施工可以采用泥浆护壁或水泥浆护壁的措施，并为26m，倾斜角为2O。，端部扩大头型锚杆扩大头且在软土地层地区必须连续施作，成孔以后应马长度为23m，根据工程实际，锚杆锚固端高程为上进行下一步工序从而减少塌孔的机率。事实证im，锚头用锚具固定在岸边钢筋混凝土板上。试明在海河护岸治理工程中采用水泥浆护壁效果验锚杆选用钢锚索型式，用高强、低松驰、无粘结预良好。应力钢绞线作为锚索材料，公称直径15．24

8、mm，(2)拉杆安放阶段：成孔完成后应马上安放拉最小破坏荷载260．7kN，1000h最大松驰率2．5％一杆，拉杆的制做应