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1、第3期四川林勘设计No.32005年9月SICHUANFORESTRYEXPLORATIONANDDESIGNSep.2005X桩基托梁挡土墙设计探讨余志宇(四川省林业勘察设计研究院,四川成都610081)摘要:以紫坪铺库区公路桩基托梁挡土墙设计实例,简述桩基托梁挡土墙的受力分析、设计和施工要点、应用前景。关键词:桩基托梁挡土墙;衡重式挡土墙;设计和施工要点中图分类号:U419文献标识码:B紫坪铺库区映秀至马鞍石段复建公路位于岷江右岸,由于局部段落横坡较陡、基础承载力较差、适宜的持力层埋深较厚,难以采用一般的挡土墙结构形式,经多方案比较,设计中采用了桩基托梁挡土墙,取得了较好的技
2、术经济效果。笔者结合本工程图1路肩墙土压力计算图式设计情况对桩基托梁挡土墙的设计作简单论分别计算土压力,计算出矢量合为挡土介绍,并谈一些体会。墙的土压力。1工程措施2.2托梁的计算全线共设计9段桩基托梁挡土墙,全2.2.1挡土墙传递到托梁上每延米的水长294m。平推力、竖向力和弯矩1.1挡土墙采用衡重式,墙高7-(1)水平推力EM=EX1+Ex212m,墙高7、8m采用M7.5砂浆砌30号式中:EX1——上墙水平土压力;片石,墙高9-12m采用C15片石混凝土。Ex2—-下墙水平土压力。1.2托梁采用C25混凝土。根据现(2)竖向力场实际情况,采用连续梁(3根桩)和支端NM=Ey
3、1+Ey2+Wq+wt悬出的简支梁(2根桩)两种形式。全线共式中:Ey1—上墙竖向土压力;计27段托梁。Ey2—下墙竖向土压力;1.3桩基采用C25混凝土、人工挖Wq—挡土墙自重;孔桩、矩形截面,截面尺寸为1.3×2m、1.5wt—衡重台以上第二破裂面和墙背×2.5m、2×2.5m三种形式。全线共设桩之间土体的自重;基57根,总长665m。(3)托梁顶中点弯矩1.4锁口、护壁采用C15混凝土。MM=NMe2桩基托梁挡土墙的受力分析或MM=NMBö2+M0-My2.1托梁以上挡土墙的土压力计算式中:e—挡土墙合力偏心距;计算方法与一般的挡土墙一样。将上B—挡土墙底宽;下墙背作为独立
4、墙背按库仑主动土压力理M0—挡土墙倾覆力系对墙趾产生的X收稿日期:2005-06-1244四川林勘设计2005年第3期弯矩;EX—由挡土墙传到每一跨上的水平My—挡土墙稳定力系对墙趾产生的推力,EX=EML;弯矩。N—由挡土墙传到每一跨上的竖向压2.2.2托梁的计算力,N=NML托梁的计算有两种方法:不考虑基底土的支承作用,按一般连(1)不考虑地基反力的作用,可将托续梁计算。2梁看成支承于桩上的连续梁或简支梁,计竖直面内支座弯矩:M0=-qLcö122算结果比较保守。竖直面内跨中弯矩:MZ=qLcö24(2)考虑地基反力作用,桩与托梁的竖直面内最大剪力:Q0=qLcö2交点是为固
5、接,首先求出作用于梁上的荷水平面内的计算公式与竖直面相同,载,按普通连续梁或简支梁计算支座和跨但q=qx中的弯矩、最大剪力,再按弹性地基梁进行式中:Lc—计算跨度,Lc=1.05Lj;计算,这种方法更接近实际,但计算较复Lj—相邻两桩之间的净距;杂。本文对此不作分析。q—托梁底面以上的均布荷载,托梁的计算根据桩基布置情况一般可q=NM+bhC;分为按连续梁设计和按支端悬出的简支梁b—托梁宽度,h-托梁高度,设计两种情况。C—托梁容重。①按连续梁设计qx—水平面以内的均布荷载,图2中:M—由挡土墙传到每一跨(两qx=EM桩中到中距离,长L)弯矩,M=MML;②按支端悬出简支梁计算图
6、2桩基托梁挡土墙以上外荷载分布图3连续梁内力计算简图图4桩基托梁挡土墙以上外荷载分布图5支端悬出简支梁内力计算简图余志宇:桩基托梁挡土墙设计探讨45图4中:M—由挡土墙传到每一跨(一至于悬空,局部有悬空的(悬空应控制在个托梁的长度,长L)弯矩,M=MML;1m以内),应进行嵌补,可采用M7.5砂浆EX—由挡土墙传到每一跨上的水平砌片石嵌补。托梁回填土应满足填土密实推力,EX=EML;度要求。N—由挡土墙传到每一跨上的竖向压(4)当墙背填土为细粒土时,墙背反滤力,N=NML层材料可采用砂砾石、砂卵石或土工合成不考虑基底土的支承作用,按一般的材料。支端悬出简支梁。(5)挡墙基底竖向永
7、久荷载合力作用竖直面内支座弯矩:M2点宜与托梁截面中心线、桩中心线重合。0=-qL1ö2竖直面内跨中弯矩:(6)托梁根据分段长度,桩基布置可设M2ö2为连续梁和简支梁。连续梁下桩宜按等间Z=qLL0ö4-q(L0ö2+L1)距布置,简支梁一般做成支端悬出的简支竖直面内悬出端最大剪力:Q1=qL1梁。竖直面内L0范围内最大剪力:(7)托梁外缘至墙底外缘的距离不小Q0=qLö2-qL1于75mm,桩的外边缘至托梁边缘的距离水平面内的计算公式与竖直面相同,不小于75mm。但q=qx=E
