双排钻孔灌注桩支挡结构在引水河道护坡工程中的应用1(修).doc
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双排钻孔灌注桩支挡结构在引水河道护坡工程中的应用1(修)
双排钻孔灌注桩支挡结构在河道护坡工程中的应用
双排灌注桩结构在河道护坡工程中的应用
江小辉
(浙江省水利水电勘测设计院 杭州 310002)
【摘 要】双排灌注桩结构是一种新型的支护结构,在狭窄空间的河道护坡治理中应用较少,本文通过等效抗弯刚度方法,能较好地计算出双排灌注桩的弯矩,并能相应按弹性支点法计算桩顶变形,在施工场地受限制时,双排灌注桩结构是代替重力式挡墙结构、桩锚结构的一种较好的支护形式。 【关键词】 双排灌注桩;支护;等效抗弯刚度
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:
1.工程概况
浙东地区是一个经济发达而水资源紧缺的地区,曹娥江至慈溪引水工程的任务是通过曹娥江引水,解决慈溪、余姚、上虞环杭州湾产业带经济社会发展过程中,工农业生产用水、环境用水和其他用水的需求。引水工程采用骨干河道输水,全长85.85km。工程穿越上虞、余姚、慈溪三市大量集镇区。为减少沿途房屋拆迁,集镇区河道整治采用矩形断面。
集镇区河道整治面临的是在狭窄场地内进行,为减少沿河两岸房屋拆迁和现有房屋的结构安全,对护岸结构形式及护岸开挖和支护等问题提出了很高要求。
双排桩挡土结构是近年来在建筑深基坑支护工程领域中应用较广泛的新型挡土结构形式。它是由两排平行的钢筋混凝土桩以及在桩顶的压顶梁和联系梁等形成的空间门架式支护结构体系,双排桩结构有较大的侧向刚度,可以有效地限制支护结构的侧向变形,同时具有施工方便、挡土结构受力好等优点。本工程实例将这种结构形式应用到河道两岸高边坡治理中,较好地解决了场地狭窄情况下河道高边坡的整治问题。
2.工程区状况及地质条件
双排灌注桩护岸结构位于曹娥江至慈溪引水工程上虞境内,桩号为3+976—4+424,该河段左岸沿河分布大量造价昂贵的别墅群,右岸有诚信伞业有限公司、胜杰钢球等大型企业,工程平面布置见图1。
3. 护坡结构设计
根据河道两岸的地形条件,对引水河道护岸
【作者简介】江小辉:男(1966.03~ )教授级高级工程师 电话邮编:310002;Email:sj0235@126.com
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图1双排灌注桩护岸结构平面位置示意图 根据地质勘探,该河段开挖土层主要由Ⅰ1层粉质黏土、Ⅱ1-1层淤泥质黏土、Ⅱ2-2层粉土、Ⅱ3层淤泥质粉质黏土组成,各土层厚度及物理力学指标见表1。
表1 土层物理力学指标表
双排钻孔灌注桩支挡结构在河道护坡工程中的应用
结构采用单排悬臂桩方案、单锚或多锚排桩结构方案、重力式挡墙结构方案、双排灌注桩方案等形式进行分析比较。如采用重力式挡墙结构方案,因挡墙高达6.0m,其结构断面较大,挡墙底板开挖工作面放坡后将影响沿河房屋的结构安全。而单排悬臂桩方案,桩顶侧向位移达180mm以上,也将影响沿途房屋结构安全。单锚或多锚排桩结构因锚定位置无法满足施工场地要求,因此无法采用。经各方案比较,决定河道护岸采用双排灌注桩支护结构形式。
双排桩支护结构是一种新型的支护结构形式,它由两排平行的钢筋混凝土桩以及桩顶的帽梁连接而成。本工程前后排桩桩径均为0.8m,桩净距1.0m,根据地形条件,布置排距为2.5m,每排桩桩顶帽梁截面为宽1.0m×高0.7m,排桩之间采用截面为宽0.6m×高0.7m的联系梁连接,联系梁间距2m。为保证前排桩临水侧的平整,在前排桩前侧设置厚0.25cm的C25钢筋混凝土挡土薄墙。
根据工程所在区地质条件,先对护坡进行整体稳定验算和抗隆起稳定验算,拟定灌注桩桩底高程为-15m。双排灌注桩平面、剖面见图2。
模拟桩顶帽梁的横向支撑作用。
如图2所示,前排桩桩径d1,桩距t1,后排桩桩径d2,桩距t2,前后排桩之间距离为t3,根据刚度等效的原则,前后排桩可分别等效为厚度为h1、h2的连续墙前后排桩之间的土体等效为厚度为h3的连续墙,h1、 h2、h3按下式计算:
(1)
(2)
(3)
桩顶帽梁与桩之间是刚性连结,双排桩支护结构就可等效为由厚度分别为h1、h2、h3 的板组成的侧向挡土体系。以1延米为例,其整体抗弯刚度为:
EI=EI1+EI2+E3
=
图2双排灌注桩护岸平、剖面图 根据有关资料
[1]
+
,对于双排灌注桩的工程计
+式中
(4)
算,当前后排桩距大于8倍桩径时按锚拉结构计算,当前后排桩距在4-8倍桩径时按框架结构计算,当前
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