东风中桥加固工程中抗滑桩的应用及防护加固计算.pdf

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1、2016年9月建材与装饰交通建设东风中桥加固工程中抗滑桩的应用及防护加固计算韩福军（中铁二十四局集团南昌铁路工程有限公司江西南昌335000）摘要：当前，抗滑桩在工程中得到了广泛应用，但是其设计方法还不是很成熟。针对传统计算设计方法的不足，本文针对东风中桥加固工程实例，并且结合笔者多年工作经验，阐述了悬臂简化法在抗滑桩设计计算中的应用，希望能够为同类工程借鉴和参考。关键词：滑坡；加固；抗滑桩；简化；计算中图分类号：U445文献标识码：A文章编号：1673-0038（2016）39-0269-03引言坑中的基底为岩层占的比例较大，在施工实践中计算时可先假在既有运营线施工防护中，抗

2、滑桩是一种较好的支挡结构设基坑已经开挖成型，可根据假设段面进行计算。因而大多可用物，在抗滑桩设计中，如何选择一种有效设计计算方法成为施工简便算法进行计算：用土力学公式计算出桩上主动土压力，再按中的一项重要的课题，本文结合实际工程提出了一种抗滑桩设悬臂简化法计算锚固段的内力，比较简单实用。计简化方法———悬臂简化法。3悬臂简化法计算实例1抗滑桩设计常用方法及不足3.1工程概况抗滑桩设计主要有下面四种常用的计算方法：新建东风中桥（中心里程FXDK3+445.05）位于既有发西线（1）纯抗剪计算：最开始抗滑桩设计计算是按照单纯抗剪计的右侧，线间距12m，该桥上跨京九上行线，净空高7.

3、26m，设计算，主要运用岩层滑坡同时滑面位置确定的情况下；为1～20m低高度预应力梁，单线耳墙式桥台，明挖扩大基础。两（2）静力平衡法：该法是以主动土压力和被动土压力理论为桥台位置地表层为粉质粘土，硬塑，厚约2.5m，其下为粉砂岩（全基础，运用极限平衡状态时，水平力平衡方程和对桩底取矩的弯风化层及强风化）地下水不发育。矩平衡方程联立求解，从而获取桩的最入土深度，最终得出各点3.2既有线防护加固方案弯矩和剪力；由于新建武昌台桥址离既有发西线较近，桥台基础底至地表（3）布鲁姆（Blum）法：该法的原理与静力平衡法的原理是一约8m深，若按常规放坡开挖，势必影响既有线行车安全。本桥台致

4、的，但是在土压力的分布形式上是不同的，见图1；施工时，既有发西线采用3根C20钢筋混凝土挖孔桩（截面1.2×1.4m）防护，桩间距3.6m（桩中心距），桩长根据不同平面位置锥体高程而定，桩底标高24.39m，两桩之间采用φ50mm钢管及5cm厚木板支护（详见图2）。（a）静力平衡压力变化图；（b）布鲁姆法压力变化图图1土压力的分布形式对比图（4）弹性地基梁法：该法是抗滑桩设计最为常用的方法，它的基本假定为桩身任意一点处岩土的抗力与该点的位移成正比具体解法有：刚性桩法、弹性桩法、有限差分法以及有限元法。上述所说的四种方法中，纯抗剪计算法没有对其他因素进行全面的考虑，如弯矩等，因而

5、是存在明显的缺陷的；静力平衡法和布鲁姆法因为桩前、桩后土体压力并没有达到被动和主动状态而使按极限状态所计算的最大弯矩小于实际弯矩，与实际情图2东风中桥武昌台（既有线）防护加固平面图况是存在差距的；而弹性地基梁法中弯矩和剪力的计算虽然是3.3东风中桥防护加固计算比较合理的，但是弹性抗力系数的确定存在较多的经验成分，同3.3.1已知资料时显得比较复杂。抗滑桩采用200号钢筋混凝土，其弹性模量En=26.5×106kPa2抗滑桩防护加固中简化计算的必要性桩的长度10.73m锚固深度=3.0m本文针对以上各算法的特点，提出一种较为简便的设计计算桩的截面1.2×1.4=1.68m2方法。

6、这种方法的基本思想是把抗滑桩当作一个悬臂梁，完全不截面对桩中心惯性距I=1/12ba3=1/12×1.2×1.43=0.2744m3考虑桩后土体对抗滑桩的支撑作用。由于抗滑桩上的外力在有相对刚度系数EI=0.8EI=5817280m4n滑面的情况下需计算出剩余下滑力，在没有滑面的情况下要确桩的计算宽度βp=b+1=1.2+1=2.2m定最不利截面位置计算土压力。在计算锚固段的内力时需用弹3.3.2桩的刚度计算性理论，根据地基系数计算桩周抗力，计算比较烦琐。由于深基锚固段地层是岩石，采用“K”法计算。·269·交通建设建材与装饰2016年9月取K=2.0×104t/m3锚固段侧压

7、力计算计算简图如图4。（1）桩的变形系数β=[（Kβ1/4P）（/4EI）]=0.2036（2）判断桩的类型h0=βh=0.2036×3.0=0.6125＜1.0属于刚性桩。3.3.3外力计算取粉砂岩表层为最深滑动面。已知条件：a=2.88mb=3.80mk=2.5mh0=3.2ml0=3.4mh=5.38mγ=18kN/mφ=35°计算草图如图3。图4抗滑桩锚固段桩身侧压力计算计算简图（1）桩的设计a=1.2b=1.4h2）1=7.73侧向抗压强度[σ]=1000kPa（100t/m桩间距