混合支擋結(jié)構(gòu)在工程中的應(yīng)用

楊 靜

(中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院有限公司重慶分公司， 重慶 400000)

0 前言

很多建筑受到具體的功能及建筑環(huán)境的影響，特別是地處山地或者丘陵地區(qū)的建筑，往往會形成高切坡，深填方邊坡。隨著社會大環(huán)境的不斷發(fā)展，邊坡的規(guī)模也越來越大，使傳統(tǒng)的單一的邊坡支檔結(jié)構(gòu)不能迎合時代發(fā)展的趨勢，所以為了保障工程質(zhì)量，混合支檔結(jié)構(gòu)就出現(xiàn)了，并且應(yīng)用越來越廣泛。下面針對混合支檔結(jié)構(gòu)在工程中的具體應(yīng)用展開詳細(xì)的分析。

1 關(guān)于混合支檔結(jié)構(gòu)的概述

混合支檔結(jié)構(gòu)的概念是，在邊坡橫切面位置，由于受到地質(zhì)環(huán)境的影響再加上建筑工程以及周邊環(huán)境的具體要求，邊坡本身規(guī)模的大小等，本著技術(shù)科學(xué)，實(shí)施可靠，成本節(jié)約等原則，利用受力結(jié)構(gòu)體系不同的支檔結(jié)構(gòu)相互之間的作用，，對邊坡載荷起到共同承受。混合支檔結(jié)構(gòu)的種類很多，例如上端柱錨結(jié)構(gòu)和下端肋錨結(jié)構(gòu)的結(jié)合；上端重力式結(jié)構(gòu)和下端肋錨式擋墻的結(jié)合；上端重力式擋墻和下端抗滑樁擋墻的結(jié)合；上端重力式擋墻和中斷承臺梁及下端抗滑樁擋墻的結(jié)合等。

2 混合支檔結(jié)構(gòu)的具體分類

2.1 斜撐式抗滑支檔結(jié)構(gòu)

該種混合支檔結(jié)構(gòu)是將斜撐和抗滑樁結(jié)構(gòu)有機(jī)的整合起來。在具體的工程實(shí)踐中，必須將抗滑樁的錨固位置和斜撐壁在地層位置進(jìn)行固定，然后將兩者有機(jī)的結(jié)合起來，借助滑坡自身存在的向下的推力作用將斜撐臂傳達(dá)到地層的穩(wěn)定位置，這樣就實(shí)現(xiàn)了良好的滑坡護(hù)理的效果，由于斜撐設(shè)置在抗滑樁的上側(cè)，所以減少了樁體發(fā)生變形的情況，這樣就能夠改善懸臂樁受力狀態(tài)，也使結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性增強(qiáng)，該種支檔結(jié)構(gòu)在對一些面積較大的滑坡進(jìn)行治理的時候應(yīng)用較為廣泛。

2.2 椅式抗滑支檔結(jié)構(gòu)

該種混合支檔結(jié)構(gòu)包括第一第二卡個滑樁，將錨固段固定在滑動面的穩(wěn)定層位置。第二抗滑樁與第一抗滑樁之間設(shè)置橫梁結(jié)構(gòu)。由于抗滑樁固段在穩(wěn)定層內(nèi)，所以利用兩者之間設(shè)置的橫梁，能夠?qū)Φ谝豢够瑯兜淖冃纹鸬捷^大的約束作用，將兩者之間的受力狀態(tài)有效地改善，由于抗滑樁具有較好的穩(wěn)定性同時是采用聯(lián)合受力的方式，所以即使面對較大的滑坡推動力也能夠很好的抵抗，所以在面積較大的滑坡工程治理中應(yīng)用同樣廣泛。

2.3 抗滑樁

抗滑樁在保障整體樁體強(qiáng)度的時候應(yīng)用較廣利用抗滑樁能夠保障滑坡整體處于一個穩(wěn)定的狀態(tài)，在發(fā)展的初期，計(jì)算抗滑樁的時候僅僅是利用抗剪原理，后來的計(jì)算方法逐漸豐富化，例如布魯姆發(fā)，混合計(jì)算法等，在抗滑樁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中彈性地基梁法是最為常見的。由于抗滑樁能夠?qū)段贿M(jìn)行靈活選擇，可以配合其他工程使用，施工過程較為便利，并且工作面多，工期較短，對滑體的整體干擾較小，所以也受到了廣泛的應(yīng)用。

2.4 樁板式擋土墻

該種混合支檔結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)是錨固段，根據(jù)具體的結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)形式可以分為懸臂式樁結(jié)構(gòu)擋土墻，錨桿樁板墻等。

3 幾種常見的混合支檔結(jié)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)用

3.1 上層柱錨結(jié)構(gòu)和下層肋錨結(jié)構(gòu)的結(jié)合

由于建筑物本身的限制，并沒有放置邊坡的空間，所以切坡只能是直立的。由于邊坡上端的填土層很厚，土體工程的特性不佳，如果選擇肋錨結(jié)構(gòu)，陡坡土體容易發(fā)生局部坍塌，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)處于半懸空狀態(tài)。面對這種情況，需要現(xiàn)將抗滑樁結(jié)構(gòu)設(shè)置，將下端穩(wěn)定的基巖作為整體結(jié)構(gòu)的嵌固段，借助基巖本身的穩(wěn)定性提供水平位置的抗力，這樣能夠?qū)⑼馏w側(cè)向的土壓力有效地平衡。在保障工程質(zhì)量的前提下，盡快完工，需要將樁前的土體及時清除，但是如果土體的整體壓力較大，可以分步驟完成土層的挖掘，在工程實(shí)施過程中做好結(jié)構(gòu)的驗(yàn)算工作。鑒于結(jié)構(gòu)體系不同，各個結(jié)構(gòu)分別支檔上端和下端的巖體，在下層肋錨設(shè)計(jì)過程中需要將上端巖土體及地面的超載情況考慮在內(nèi)。

3.2 樁基托梁重力式擋墻

該種結(jié)構(gòu)在土質(zhì)邊坡較高的工程中應(yīng)用較多，由于土質(zhì)邊坡較高的工程往往坡底的土層較厚，并且承載力也較低，所以必須選擇樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，選擇承載力較高的巖層作為持力層。樁基位置設(shè)置托梁以及衡重?fù)鯄?。樁基托梁重力式擋墻的上端擋墻對墻后土體的壓力起到承受的作用。下部的托梁結(jié)構(gòu)和樁體對上側(cè)墻體傳遞來的水平載荷起到承受作用，在豎向位置產(chǎn)生彎矩。下端樁基使用斜樁技術(shù)，利用樁體上端的載荷對于樁身結(jié)構(gòu)的截面負(fù)彎矩起到抵消作用，同時還能將向外偏心力都對于樁身所形成的正彎矩部分抵消。配筋的使用數(shù)量明顯減少，提升了經(jīng)濟(jì)效益。

3.3 上層樁錨結(jié)構(gòu)和下層肋錨結(jié)構(gòu)的結(jié)合

上層樁錨結(jié)構(gòu)和下層肋錨結(jié)構(gòu)的結(jié)合在穩(wěn)定性不好的巖土邊坡應(yīng)用較多，有很高的變形要求，并且放坡的空間有限。由于場地原因，上端采用樁錨結(jié)構(gòu)，下端采用仰斜式肋錨結(jié)構(gòu)，上端在坡上的半坡樁從下端巖坡的潛在的滑移面穿過。下端邊坡的支檔結(jié)構(gòu)受到巖體對狀結(jié)構(gòu)的水平抗力反作用及樁的豎向嵌固力引起的側(cè)向壓力作用，下端邊坡的肋錨結(jié)構(gòu)上端巖土的側(cè)向壓力會明顯增大。設(shè)計(jì)上端樁錨結(jié)構(gòu)的時候可以遵循“強(qiáng)錨弱樁”的原則，減少樁體對于下端邊坡的不利影響。如果樁體長度增加，那么將嵌固段下移，能夠滿足嵌固段距離坡面邊緣的寬度要求，上下兩端的結(jié)構(gòu)之間沒有影響，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的成本可能會較高，所以需要慎重選擇。

3.4 上層肋錨結(jié)構(gòu)和下層樁錨結(jié)構(gòu)的結(jié)合

上層肋錨結(jié)構(gòu)和下層樁錨結(jié)構(gòu)的結(jié)合，在邊坡的穩(wěn)定性受到外傾結(jié)構(gòu)面的控制的高陡巖坡結(jié)構(gòu)中較為適用，由于邊坡的巖土端的壓力較大，僅僅采用單一的肋錨結(jié)構(gòu)不能起到良好的支檔作用，所以采用上層肋錨結(jié)構(gòu)和下層樁錨結(jié)構(gòu)的組合能夠起到很好的作用。上側(cè)錨桿在設(shè)計(jì)的時候可以參照上側(cè)淺層滑移面計(jì)算巖石一側(cè)壓力及錨固端的起始位置進(jìn)行確定，利用該種組合，必須考慮一個問題，是否有深層多級組合滑面的情況發(fā)生。

4 結(jié)語

綜上所述，混合支檔結(jié)構(gòu)在工程中的應(yīng)用越來越廣泛，特別在地質(zhì)較為復(fù)雜的邊坡工程中發(fā)揮著舉足輕重的作用，并且混合支檔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)種類很多，每一種組合都有其適用范圍和使用特點(diǎn)，所以需要具體工程具體分析，選擇合理的混合支檔結(jié)構(gòu)形式，保障工程施工的科學(xué)性和合理性，充分發(fā)揮混合支檔結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。

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