欢迎来到『东合南岩土』官方网站!

锚定板挡土的两种结构类型

530 2022-05-11 10:34:08

锚定板挡土结构是由墙面系、钢拉杆、锚定板和填土共同组成的一种新型支挡结构形式。它是我国铁路系统在 70年代初首创并发展起来的。这种结构具有造价低,施工方便。对各类地基的适应性较强等优点。因此无论作为桥台或挡墙都可以节省大量的圬工和劳动力,具有较好的经济效益和社会效益,与重力式支挡相比,一般可节省工程投资 20%~30%。目前除了已在铁路系统推广应用外,煤炭部、轻工业部、各省市水利、公路等部门,在立交桥台、边坡支挡、路堤挡墙、坡脚挡墙等多种工程中应用。

从工程使用上,锚定板挡土结构目前有两大类型∶锚定板桥台与锚定板挡土墙。

一、锚定板桥台

锚定板桥台有分开式与结合式两种结构类型。

(一)分开式锚定板桥台

由支承墩和锚定板挡土结构两部分构成,如图18-1(a)所示为乐德铁路专用线锚定板桥台。其中支承墩的作用与桥嫩相同,仅承受由梁体传递的竖向荷载及列车制动力。锚定板挡土结构则承受路基填土土压力及活载引起的侧压力。这种结构形式受力明确,支承嫩和挡土结构互不干扰。

支承墩可以做成实体墩,也可以做成双柱式或三柱式框架墩,按一般桥墩的设计方法计算。其基础可以采用扩大基础,也可以采用钻孔灌注桩等,视荷载和地基土的性质而定。

锚定板挡土结构的墙面一般由肋柱和挡土板拼装而成。为了施工和吊装方便,肋柱高度一般不宜大于 6m。当桥台台后填土较高时,肋柱可以分成几段。各段助柱之间可采用榫连接。并对接头处的柱端用钢筋网加强。 在肋柱底部设骨混凝垫块基础或标座基础。 助

柱通过钢拉杆与锚定板相连接。每根肋柱可设置双层拉杆,也可设置多层拉杆。挡土板一般做成钢筋混凝土矩形板、空心板或槽形板。锚定板是埋在填土中的钢筋混凝土构件,借助其前方土体的抗力来平衡拉杆拉力。一般宜采用方形板。

分开式锚定板桥台的墙面与支承墩之间,一般要留有10~20cm 的间隙、以防止因填土位移造成墙面与支承墩相抵触。

(二)结合式锚定板桥台

结合式锚定板桥台的挡土结构与支承墩合为一体,同时承受竖向荷载和侧向荷载。与重力式结构相比,其侧向荷载由锚定板抗拔力平衡,因此使桥台的受力状态有很大的改善,从而大大减轻了台身重量,基础重量及其埋置深度也随之减小,可节省较大的圬工量。结立式锚定板桥台受力状况虽然比分开式复杂、但其整体性好。基底应力比较均匀,桥台位

image.png

移比分开式锚定板桥台小。

结合式锚定板桥台叉可分为拼装式和整体式两种类型。

拼装的结合式锚定板桥台是由支承墩和挡土板拼装而成。锚定板通过钢拉杆直接与支承墩相连接,如武豹公路跨铁路立交桥桥台即为拼装的结合式锚定板桥台 (图 18-1b),由三柱式框架组成支承墩。并于填土侧布置拱形挡土板拼装而成。土压力由挡土板传递给支承墩,再通过拉杆将水平力传递给锚定板。这种桥台的支承嫩采用现场灌注,挡土板可采用工厂或现场预制。

整体式锚定板桥台是由实体矩形断面的整体支承墩,用钢拉杆与锚定板相连接而构 成,如图18-1(c)所示为铁道部第三设计院设计的太岚铁路滨河路整体式锚定板桥台。整体式桥台是在现场灌注,结构的整体性能好,台身位移小。

二、锚定板挡土墙

锚定板挡土墙按其使用情况可分为路肩墙、货场墙、坡脚墙和码头墙等,如图 18-2 (a)~(d)所示。

按墙面的结构形式可分为柱板拼装式和无肋柱式锚定板挡土墙。柱板拼装式挡土墙由肋注与挡土板拼装而成,根据运输和吊装能力可来用单根肋柱,也可以分段拼接,上下肋柱之间用榫连接。按肋柱上的拉杆层数还可分为多层拉杆和双层拉杆的锚定板挡土墙。无肋柱式锚定板挡土墙,墙面板可采用矩形板或十字板拼装而成,墙面板直接用钢拉杆与锚定板连接,见图18-2(e)、(f)。

image.png

锚定板挡土墙还有单级和多级之分。单级锚定板挡土墙的高度通常不大于 6m。分级设计时,上、下两级墙之间可留有平台,平台宽度一般不小于1.5m。为了减少因上级墙的肋柱下沉对下级墙拉杆的影响,上、下墙的肋柱沿线路方向的位置应该相互错开,见图 18-2 (e)。

上述按不同情况分类的各种锚定板挡土墙,还可以相互组合使之成为型式多样。适合各种具体使用条件的锚定板挡土墙。也可以根据周围环境及地质、地形条件设计成锚定板和锚杆联合使用的挡土墙,如图 18-3 所示。这样可充分利用原有边坡,发挥锚定板和锚杆的优款性。既不占用原有路堤坡脚以外的地面。 叉不增加太多的工程量。是最为经济合理的结构形式。

image.png

锚定板挡土结构与加筋土挡墙都是用于人工填主中的轻挡土结构。与重力式圬工挡土墙相比。它们能节省材料和劳动力,并能适应承载力较低的地基。有利于抗震。但是如果将这两种结构相互比较,则在加固原理和特性上是有所不同的。

加筋土挡地(60年代始创于法国)是由墙面板、拉筋及填土共同组成,它依靠拉筋与填土之间的摩擦力以保持稳定。拉筋一般采用带状镀锌扁钢。也可采用土工合成材料等(详见本书第15 章)。锚定板结构是依靠埋在填土中的锚定板的抗拔力来维持结构的平衡,不需要利用拉杆与填土间的摩擦力。因此,锚定板结构的钢拉杆的长度可以较短,钢拉杆表面可以用沥青玻璃布包扎以防止馈蚀。填料不必 限用窿擦系数较大的砂性土。从防锈、节省钢材和适应各种填土三方面比较,锚定板结构有一定的优越性,但其施工干扰较加筋土复杂一些。当然这里所指的是针对加筋土挡墙中用镀锌材料作为拉筋而言的。应用土工合成材料作为加筋材料,是当前加筋土发展的一个方向,今后应在改善土工合成材料的力学性能、抗震、疲劳强度。延长使用寿命等方面进行深入研究,以开创更为广泛的应用前途。

锚定板挡土结构自 70年代中期列入铁道部新技术研究计划,由铁道部科学研究院主持。各铁路设计院、铁路局和工程局以及铁路高等院校参加共同协作研究。于1974~1991年间建成了30 多座各种类型的锚定板挡土结构,从设计到施工,从科学实验和长期现场监测到理论分析,都积累了大量的资料数据。1984年制订了《旱桥锚定板桥台设计原则》(桥台高≤10m),1988年编制了《锚定板指墙设计原则》(墙高不大于10m)Li8-2。均通过.了铁道部技术鉴定。这项新技术已纳人铁道部《铁路路基支挡结构物设计规则》。

1981~1988年间,具有我国特色的锚定板挡土结构的工程实践和理论研究,曾多次在日本、瑞典和美国召开的国际岩土工程会议上作了介绍,并纳入了论文集。引起了同行们的兴趣和重视。

本章将根据上述两个设计原则的基本内容,阐述锚定板指土结构的设计、施工与理论研究的已有成果,并选择了5个在不同时期、不同条件下建成的锚定板挡土结构的工程实录。

在项目建设过程中,很多问题让甲方十分头疼。首先,在设计(主体/专项设计等)和施工检测条块(土建/基坑/桩基/降水/挖土/检测/监测等)分割严重,由于缺少统筹,各部分进展衔接不畅,造成工期拖延,项目进展缓慢;其次,由于项目自身特点、地质以及周边环境的不同,其安全、造价、工期无法通盘考虑,参照既有方案势必造成严重浪费;另外,建设单位/EPC总承包单位等管理团队专业配置不全,专业性不强。

 

总的来说,目前地下工程与建筑主体建设存在的矛盾,逐渐演变成困扰业主的问题,即地下工程与主体建设脱节严重,土方、材料、地库、土建安装、基坑支护、结构基础造价偏高,导致整体项目成本远远高于预期,业主甲方苦不堪言。

 

如何解决此类问题,江苏东合南给出了很好的答复——对地下工程进行一体化优化设计,即正负零优化。我们从建筑、结构、勘查、桩基、基坑、土方、降水、主体衔接等多方面综合考虑地下空间与地上空间各项方案,大大节约造价与工期,真正做到在设计阶段优化成本,为甲方业主省钱。如有正负零优化需求,可拨打江苏东合南岩土官方电话:400-878-6641