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拱形水泥土搅拌桩挡墙的设计计算

352 2021-06-09 10:11:12

水泥土搅拌桩在深基坑支挡结构中,由于水泥土的抗拉强度较低,是抗压强度的 1/12~1/14;因此采用重力式格栅形水泥土挡墙,其墙体需要做成一定的厚度。为了充分利用和发挥材料应有的强度,一种拱形的水泥土挡墙在工程中得到应用。

 拱形水泥土挡墙的应用及其优点

1990 年,在上海江苏路排管工程中首次应用了拱形水泥土挡墙结构形式。该工程开挖深度 9m,槽宽 4.6m,沟槽全长160m,采用变断面的水泥土拱壁,拱壁长 12m,拱跨 4.5m,拱壁厚 1.0m (局部厚 2.0m)。拱脚处设置 2 根直径 600 的钻孔灌注桩,并设两道支撑,第一道设在一0.75m 处,为 400mm×500mm 断面的现浇钢筋混凝土支撑;第二道设在一5.5m 处,为型钢支撑。为了防止坑底涌土、涌水和减小拱壁入土深度,在槽底到桩尖范围内坑底土内,用压力注浆法事先予以加固。沟槽开挖后,坑底干燥、槽壁稳定,挖到坑底 9m 深度后,最大水平位移为 10. 2mm(在坑底下 lm 处)。

此后,拱形水泥土支挡墙在多项工程中得到应用,例如安徽马鞍山钢铁厂料场的料槽、上海航空发动机制造厂 50 号冲压厂房的深地沟等。由图 5-5 可见,拱壁水泥土挡墙的荷载传递较为明确,墙外侧的荷载(土压力、水压力)通过拱壁传递到设有支撑的钻孔,灌注桩上。由于沟槽两侧对称支撑,所以挡墙受力均匀而稳定。

拱形水泥土挡墙具有以下优点∶

(1)利用土体自身的起拱作用减小作用于支挡结构上的土压力。

(2)结构受力合理,拱形材料基本上受压,有利于充分发挥水泥土的强度特性。

(3)减小挡墙壁厚,降低了工程造价。

因此,控制拱壁内力不超过水泥土的强度极限,并保证拱脚稳定和拱壁的整体稳定,是应当考虑的。

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