桩板式挡土墙在公路、市政工程中的优化研究

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  摘要:桩板式挡土墙作为一种加固形式,被广泛应用在铁路、市政和公路边坡当中,对工程建设有着至关重要的作用。目前,加强桩板式挡土墙在公路、市政工程中的有效应用已经得到了社会的广泛关注。虽然随着科学技术的提高,桩板式挡土墙的应用在近年来趋向于成熟,但是由于行业的个别技术人员,对其认识不够、工程投资不足等原因,没有对桩板式挡土墙进行合理的应用,甚至出现了很大的安全隐患。
  关键词:桩板式挡土墙;公路;市政工程;优化研究
  近年来,虽然随着时代的发展,我国的工程建设取得了可喜的成绩,尤其体现在桩板式挡土墙广泛使用中。但是,随着科学技术的不断提高,桩板式挡土墙在运用中的弊端也就显现出来。如今,优化桩板式挡土墙的实际应用,不仅可以推动工程建设的进步,还可以带来一定的经济收益。本文将通过以下两个方面,详细阐述如何优化桩板式挡土墙在公路,市政工程中的实际应用。
  一、桩板墙设计问题
  (一)起讫点高度及尺寸
  在开展桩板墙的设计工作时,设计人员要将边坡高度作为出发点,将受力大小,墙顶以上边坡稳定性作为落脚点,根据相邻挡墙平顺度和工程成本等因素,从而有效确定悬臂端高度。
  就目前的路堑桩板墙发展来看,桩截面长度,桩长和全段墙顶高程的尺寸没有差别,且挖方边和两端形成直接连接的状态,从而造成坡面低于挡墙起终点,不仅造成了工程资源的浪费,还使得挡土的效果大打折扣,外观受到严重负面影响。在开展设计工作时,要将实际的地形情况作为出发点,路堑边坡的两端,应当呈现两端低,中间高的状态,且桩板的起终点边坡不宜过高,从而有效保障承受土压力和滑坡推力[1]。合理的路堑边坡设计还要建立在桩顶高程之上,即起终点段降低桩顶高程,使桩截面得到有效控制。不仅如此,悬臂高度,锚固段长度应当和两端挖方边坡有效连接,从而保障外观的美丽,同时避免安全隐患。
  (二)抗滑桩间距问题
  抗滑桩间距要将土压力作为出发点,根据滑坡推理大小,将滑体土的密度,强度和桩的截面大小等因素综合分析之后,得出抗滑桩的有效间距。设计人员在进行桩间距的确定工作时,应当要将桩间岩土体的稳定性落到实处,避免由于滑力作用而使桩间岩土被挤出的现象发生。就目前的工程设计分析,一般桩中心的间距应当保持在6~10米的范围内,在铁路的设计当中,桩间距应当保持在6~8米的范围内。调整桩间距的工作,可以根据每个工点的不同位置,分析悬臂端高度因素,保证间距的合理性和科学性。通常情况下,两侧间距不宜过小,高边坡中部抗滑桩间距不宜过大。个别设计人员在进行抗滑桩中心间距的设置工作时,经常由于不合理的距离,使抗滑桩的设计推力受到严重影响,造成工程成本的损失。根据研究表明,高边坡在进行加固作业时,其抗滑桩采用的桩间距至少要达到6米,才可以使工程结构的稳定得到保障。最后要注意的是,大型滑坡的桩间距可以适当缩小一米,根据具体情况进行间距的确定工作。
  (三)挡土板设置问题
  桩间挡土板的设置,工作人员不仅要分析常规的土压力理论,还要对岩土体进行分析,一般在土压力的三角形的上部6米处进行甲型板的设置,由于乙型板结构的稳定性相对于甲型板来说较高一些,因此,在下面设置乙型板[2]。另外,由于土拱效应的影响,岩石部分在挡土板上的土压力会受到一定的限制,因此,对于下部整体较好的演示,可以采用甲型板进行施工作业。而如果桩板墙上部为土层,可以在此部分设置挡土板,并采用抹面的封闭处理,使其稳定性得到有效保障。
  二、抗滑桩起锚点问题
  抗滑桩在受到推力的作用后,会被传递给锚固段桩前的地层中,工程要求锚固段传递到滑面以下位置时,底层的侧向压应力不得小于其滑面以下的侧向压应力。在进行抗滑桩的工作时,工作人员要分析工程的具体状况,如果桩前的土体稳定性无法满足要求,那么要进行起锚点的确定工作,从而进行抗滑桩的分析和计算,使抗滑桩的稳定性得到有效保障,避免经济损失。当地形相对于比较平缓时,设计工作人一般要选取地面线以下一米处,对其进行抗滑桩起锚点的具体分析;如果地面横坡比较陡峭,那么设计人员要将地面线看做路肩抗滑桩,从而进行起锚点的计算工作[3]。由于坡面岩土体的稳定性不足,很难抵抗外力因素,因此,抗滑桩很容易产生变形,其稳固性也会大打折扣,存在安全隐患。
  因此,设计人员在进行抗滑桩起锚点的计算工作时,不仅要保障宽度可以在抗滑桩上部受到外力因素时,及时加强桩前岩土的抵抗力度,还要使桩前岩土体自身的稳定性得到有效保障。
  根据大量的工程设计分析,在斜面坡的路肩抗滑桩进行起锚点的确定时,不仅要将地质条件作为参考依据,还要对地面横坡、岩层和岩性进行全面分析,从而使斜坡地段抗滑桩的起锚点计算结果具有真实性和有效性。假设起锚点和地面线的水平距离为X,那么(1)一般土层X=5~7米;(2)强风化岩层X=3~5米;(3)坚硬中等风化岩层X≮3米[4]。工作人员根据上述式子进行抗滑桩的设计工作,在斜面坡中,对悬臂端高度进行全面分析,不仅要保障锚固段高度符合工程的要求,还要使起锚点的位置保障整体的稳固性,从而有效避免安全事故,进一步保障经济效益。具体如下图1所示:
  三、注意事项
  1.对于地面较为陡峭的路段,要对抗滑桩进行全面的分析和研究,不仅要保障桩前岩土体的稳固性可以达到工程的标准和要求,还要使其提供的抗力可以避免安全风险,从而保障抗滑桩的有效应用。
  2.优化桩上部结构,可以在很大程度上保证路肩,路堑桩板墙的结构形式具有稳定性的特点,从而有效控制经济成本。
  3.斜插式桩板墙结构,相比较于其他普通的桩板墙结构,不仅安全性更高,其绿化效果也得到了有效保障,可以进行广泛的应用,从而有效提高工程建设的发展。
  四、结束語
  综上文所述,随着经济的不断发展,我国的工程建设在近年来得到了社会的广泛关注,桩板式挡土墙的应用作为公路建设的重要部分,对工程发展有着不可小觑的作用。工作人员应当立足于工程实践,根据地面和路段的不同,设置合理的板桩式挡土墙。本文通过两个方面,具体阐述了如何提高桩板式挡土墙在公路,市政工程中的有效使用,对其优化研究进行了全面的分析。
  参考文献:
  [1]陈雷.桩板式挡土墙在公路、市政工程中的优化研究[J].公路,2016(05):42-46.
  [2]中交第二公路勘察设计研究院有限公司.公路挡土墙设计与施工技术细则[M].人民交通出版社,2008.
  [3]赵熙,孙国富,孟海东,etal.公路桩板挡土墙合理支挡高度的研究[J].工业建筑,2014(s1):830-832.
  [4]董天兵.公路挡土墙选型及设计实例分析[J].城市道桥与防洪,2016(5):57-59.
  (作者单位:中交第四公路工程局有限公司)
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