悬臂式排桩挡土墙的设计与应用

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1、2016年3月建材与装饰交通建设悬臂式排桩挡土墙的设计与应用高亦益（广东省建科建筑设计院有限公司广东广州510500）摘要:工程建设中重力式挡土墙应用广泛,但存在材料用量较多、体积庞大等缺点,在场地限制等条件约束下宜考虑采用其他挡土墙的结构形式.清远市静福路路侧开挖明渠,因开挖深度较深,明渠距离侧边道路和建筑物较近,经过方案比选,设计采用悬臂式排桩挡土墙外挂网喷混凝土的方案进行支护,取得了较好的实施效果.关键词:悬臂式排桩挡土墙；明渠开挖中图分类号：U213.1+5文献标识码：A文章编号：1673-0038（2016）12-0249-031挡土墙的类型挡土墙按照墙的结构形式，挡土

2、墙可分为重力式、衡重式、半重力式、悬臂式、扶壁式、锚杆式、桩板式、垛式等类型。其中，重力式、衡重式多用石砌。半重力式用混凝土浇注，视需要也可以在受拉区加少量钢筋，以节省圬工。其他类型多用钢筋混凝土就地制作或预制拼装。2几种主要类型挡土墙的比较重力式挡土墙依靠墙体自身重力抵抗侧向土压力，可以砌石，可以混凝土现浇，且施工简便，是目前应用最为广泛的挡土图1项目平面布置图墙形式。根据钻孔揭露，场地岩土层按成因类型可划分为：场区地层衡重式挡土墙构造上利用衡重台上部填土的重力使墙体重自上而下主要有人工填土层（Q4ml）（①素填土）、第四系坡积层心后移以抵抗土体侧向压力，其基础相对重力式挡土墙

3、较小，填（Q4dl）（②粉质粘土）、第四系冲积层（Q4al）（③-2淤泥质土、③-3土高度也较高。粉质粘土）、第四系残积层（Q4el）（④-1粉质粘土）等四大类。各岩悬臂式挡土墙由立壁、趾板及踵板三个钢筋混凝土构件组土层的分布特点及物理力学性质分述如表1。成，其主要靠底板上的填土重量来维持墙体稳定，适用于松软地表1场区地质参数表基。序号地层类别埋深（m）平均厚度（m）承载力特征值桩板式挡土墙由钢筋混凝土桩及其桩间挡土板构成，适用于1素填土0~0.51.18100kPa土压力大，基础大开挖条件差的支护。2粉质粘土0.5~3.11.94120kPa3淤泥质土2.2~4.62.5760

4、kPa实际工程应用中，介于地质条件与现场施工条件往往错综复4粉质粘土3.0~9.15.87140kPa杂，因此不同的条件适宜组合考虑，以求技术、经济上的综合最5粉质粘土8.6~17.97.05230kPa优。3.3设计方案选择3工程实例根据建设方的项目需求，综合技术经济分析，水渠西侧采用3.1项目概况重力式挡土墙设计。水渠东侧因道路征地线范围限制，加之东侧清远静福路市政工程位于清远市中心城区，南北走向位于凤有民房距离较近，从满足受力要求及安全施工的角度综合考虑，翔大道东侧，设计道路与现状静福路（北段）相接，北起半环东设计采用悬臂式排桩挡墙外挂网喷混凝土方案进行支挡。路，南至清远大

5、道，道路与峡山东路相交叉。在本项目桩号K0+360~K0+480东侧需要设置一条临时水渠通道，将现状龙沥大排坑的水引流至北侧的鱼塘中，明挖水渠的深度约为5m，水渠西侧为道路路堤，东侧为低层建筑民房。因前期征地未能征收渠道侧边建筑用地，明渠埋深达到5m，开挖过程必将对紧邻的建筑产生较大影响。同时，考虑到排水明渠靠近建筑侧挡墙，如采用大开挖施工将对建筑产生极大的安全隐患，为防止水渠两侧的土基倾覆滑移和建筑开裂倾倒，综合考虑采用悬臂式排桩挡墙外挂网喷混凝土的方案作为水渠的开图2悬臂式排桩挡土墙设计断面示意图挖支挡结构。4设计方案3.2地层结构及岩土特征本工程悬臂式排桩挡墙实质上是一种桩

6、板式挡墙与悬臂式·249·交通建设建材与装饰2016年3月挡土墙的优化设计，其桩间挡板采用旋喷桩与挂网喷锚替代。该方案在避免了大开挖的同时有效避免了水土流失，保证了支挡外部的稳定，这点是普通桩板式挡土墙所不具备的。同时，软土地基强度不足时，同样可以发挥悬臂式挡墙的优势，通过加长桩基进行补偿。4.1桩的设计（1）构造要求悬臂式排桩挡墙中所采用的桩应就地整体灌筑，混凝土强度等级不得低于C20。钢筋视实际情况，选用（1~Iv）级或5号钢筋。桩的受力钢筋应沿桩长方向通长布置，直径不宜小于12mm。桩的钢筋保护层净距不小于3cm（一般采用5cm）。既可采用挖孔桩，也可采用钻孔桩。挖孔桩宜为

7、矩形截面，高宽比h/b≤1.5；钻孔桩一般为圆形截面，桩的直径或宽度（顺墙长方向）不得小于1.0~1.25m。嵌入基岩风化层底面以下不得小于1.5倍桩径（或桩宽），但也不宜大于5倍桩径（或桩宽）。为了计算方便，可先按经验初拟埋深，一般岩石地基取桩长的1/3，土质地基取桩长的1/图3挡土墙立面示意图2，然后根据经验适当调整。桩的间距与桩间距范围内的土压力和挡土板的吊装能力有关，宜为墙高的（1/4~1/2），但不得大于15m。由于桩是主要受力构件，对挡土墙的稳定性起着十分重要的作用，