用于铁路路基施工防护的桩板式挡土墙

'·线路!路基·用于铁路路基施工防护的桩板式挡土墙王金山（吉林中铁交通设计咨询有限公司，吉林(&$!""&）摘!要：既有铁路改造工程施工中路基防护问题是一项比较重身基底截面处的弯矩和剪力，而桩身的锚固段，则把桩要的工作，尤其在改造范围大、工期要求紧的情况下，往往会暴周土视为弹性体计算侧向应力和土的抗力，从而计算露出很多问题，对桩板式挡土墙路基防护方案，进行初步探讨，桩的内力。总结其中的一些变化规律。防护桩根据其在受力过程中产生的变形特征，可关键词：铁路路基；桩板式挡土墙；设计分为刚性桩和弹性桩，判别刚性桩与弹性桩有0法和+中图分类号：)!&$*&,!*!((文献标识码：-1法，因篇幅有限，在这里不做过多阐述。基坑防护桩文章编号：&"".!’,.（!""#）"/""!/"!一般桩长较短，桩径相对较粗，多为刚性桩。在铁路既有线改造工程施工中往往存在这样的问#!铁路路基施工防护墙特点题：新建工程离既有路基较近、改造范围较大、工期要用于基坑防护的桩板式挡土墙，一般位于路肩以求很紧、多处工点同时施工、既有路基多处需要防护，外，为路堤挡土墙，与一般挡土墙相比有以下特点。这时往往由于施工便梁不足，导致工程无法顺利完成。（&）荷载单一简洁，铁路路基一般为2类或-类为了能如期完工，有些施工单位不得已对既有路基采填土，土的力学指标基本一致，内摩擦角为$"34."3，取强行防护，盲目施工，对铁路运输安全造成了很多安$容重为&/5671，列车荷载可简化为固定换算全因素。在沈哈提速改造工程中，采用桩板式挡土墙土柱。成功的解决了多处开挖较深、离路基较近的工程的路（!）路基下地基土一般不存在软弱层，地基土一基防护问题。本文对桩板式挡土墙在铁路路基防护施般为砂类或硬质黏土（岩石地基一般不采用桩板式防工中的应用做了一下初步探讨。护方案）。"!计算理论简述（$）由于是防护工程，仅在短期内使用，在满足结构安全的前提下，对结构耐久性要求可适当降低。桩板式挡土墙由钢筋混凝土的桩和板组成，桩的截面一般取为矩形，根据需要也可为圆形或其他形状，$!理论分析板可采用槽形板，也可采用空心板，其主要优点为：在（&）桩身埋入基底下持力土层中的长度选择开挖基坑前主要受力结构挖空桩已经形成，然后在开结合一个简单的例子来探讨其变化规律，用于基挖过程中，逐步形成完整的桩板式挡土墙，这点是普通坑防护的桩板式挡土墙如图&所示。挡土墙所不具备的；当地基强度不足时，可由加深桩的埋深得到补偿。桩板式挡土墙的计算原理与悬臂式抗滑桩的计算原理基本相同，主要分以下$个方面。（&）墙后土压力（包括列车荷载引起的土压力）的计算，防护桩后土压力与一般挡土墙的土压力计算方法相同，挡土墙在施工期间发生远离路基的位移，作用在墙背后主动土压力，一般可按库仑土压力公式进行计算。（!）桩和板的内力计算。图"!桩板式挡土墙防护方案的平面、断面（单位：%）（$）桩和板的强度计算。!$基底以上土体容重!8&/5671，内摩擦角"8&&桩板式挡土墙计算时，基底以上桩身受荷段上所$"3，基底以下土体容重按单一砂类土层考虑!8&’!有的力均作为外荷载，将路基土压力折算成作用在桩$5671，内摩擦角"8$%3，桩身截面结合现场施工条!件，圆形挖孔桩较为方便，本例采用#&*!,1圆形挖空收稿日期：!""#"$!%桩，桩身采用9!"混凝土，基底以下土体地基系数的作者简介：王金山（&’#"—），男，工程师，&’’’年毕业于西南交通大学，工学硕士。.比例系数为!8&""""5671，基底处的地基系数为"#"万方数据铁道标准设计!!"#$%"&’()"*+"!+’+,(#-*’.//0（1） 王金山—用于铁路路基施工防护的桩板式挡土墙·线路!路基·(!"####$%&’，桩间距")#’，桩身入土深度与桩全长的比值为!&!!!。’为了说明问题，桩全长选取!!*+,*’，!选取#)"*+#)*，分别计算了桩顶位移、桩身最大剪力和最大弯矩，下面绘出了!!*、,#、,*’三种情况下的桩顶图$"桩身最大位移、剪力、弯矩与位移和内力图，如图"所示。总桩长!的关系（桩全长不变）"从图中可以看出内力随防护桩与路肩距离增大而增大。#基底高程不变，防护桩距离路肩距离为#时，桩长为,#’，防护桩的悬出长度与埋置长度随距路肩距图!"桩身最大位移、剪力、弯矩与!的关系离增大而逐渐减短，桩身内力与防护桩距铁路路肩距"离的关系如图*所示。从图中可以看到随着!的增大桩顶位移显著减小，桩身内力也随之减小，尤其桩较长时减小更为显著，因此，!的选择应随着桩长的增大而逐渐增大。从图"中可以看到，当!!#)(*+#)-时桩顶位移小于*.’，内力也较为适中，因此!选取#)(*+#)-较为合理。图%"桩身最大位移、剪力、弯矩与（"）桩身内力与桩长的关系总桩长!的关系（基底高程不变）在!!#)-的情况下，分别计算了!!*+,*’的"从图中可以看出内力随防护桩与路肩距离增大而桩顶最大位移、桩身最大剪力和弯矩，如图(所示。减小，减小的幅度显著。因此可得出一下结论：在防护深度相同的情况下，离路肩越近防护桩受力越小；在基底高程一定的情况下，防护桩离路肩越远，防护桩受力越小。施工时可据此选定防护桩位置。图#"桩身最大位移、剪力、弯矩与总桩长!的关系$"结论"从图中可以看出桩身内力与桩长存在以下关系：（,）!的选择应随着桩长的增大而逐渐增大，防"在!一定的情况下，桩顶位移随桩长的增长较护桩桩身入土深度与桩长的比值!取#)(*+#)-为缓慢，本例桩长!!*+,*’情况下对应位移#)",较好。+#)(/.’。（"）防护桩的总长不宜超过,"’，即防护高度不#桩身内力（剪力、弯矩）随桩长的增加而显著增宜超过3)"’，深度较大的防护桩宜采用矩形截面。大，尤以弯矩增长更为显著。（(）防护深度相同的防护桩，离路肩越近受力从图中可以看到当桩长达到,"’时桩身最大剪越小。力为-0,)1($%，最大弯矩为,*#*),/$%·’，配置圆（-）基底高程不变的防护桩，离路肩越远受力形桩时桩径需达到,)*’，配置矩形桩时需为,)"’2越小。,)(’，作为防护结构，为确保安全，受力不宜过大，因%"几点说明此建议此类防护桩桩长不宜超过,"’。（(）桩身内力与防护桩距铁路路肩距离（图,中（,）以上仅对防护桩悬出长度与桩全长的比值!，"肩）的关系以及桩身内力与桩长的关系进行了简单的探讨，随着假设!!#)-，为说明内力与距离的关系，以下按深入的研究，还可总结出其他参数的影响规律。两种情况进行讨论。（"）本文中防护桩的计算理论已较为成熟，但能"桩长!!,#’不变，即防护桩的悬出长度为/’用于指导工程设计和施工的防护桩通用图或设计手册与埋置长度为-’，桩身内力与防护桩距铁路路肩距在国内还是空白。铁路防护工程，由于路基土性质及离的关系如图-所示。铁路荷载单一稳定，变化仅限于路基下土的地质情况，铁道标万方数据准设计!!"#$%"&’()"*+"!+’+,(#-*’.//0（1）#" ·隧道!地下工程·地下洞室异型断面爆破成型技术的研究李铁翔（中铁十八局集团有限公司，天津$.**)))）摘!要：通过对异型结构断面开挖技术的研究，充分利用光面层，减少因拱部爆破开挖对拱脚部位围岩的爆破扰动，爆破、预裂爆破、定向爆破的机理和特点，总结出多向布孔、分为拱脚岩台成型创造良好条件。其结构形式如图"次爆破的控制爆破开挖方案，实现异型结构断面精确成型。异所示。型结构形式多种多样，现只对几种有代表性的结构形式进行研为确保拱脚岩台精确成型，在施工前进行了多次究和分析，今后还将继续深入研究并发表论文与大家共同爆破试验，通过试验结果分析和比选，选择最佳的施工探讨。方案。关键词：大断面隧道；异型断面；多向布孔；分次爆破；技（"）拱脚开挖试验爆破方案（一）术研究中图分类号：6722$$文献标识码：8方案（一）根据常规爆破形式，以创造较大临空面文章编号："**7),27（)**-）*5**.**.便于爆破岩体，开挖岩体的边沿部位采用光面爆破，开挖部位岩体采用抛出爆破的原则进行布孔装药设计。爆破设计见图)。"!概述随着国民经济发展和科学技术的进步，地下洞室结构呈现向大跨度、高边墙、洞库群方向发展的趋势，洞室使用功能越来越多，结构形式越来越复杂，但随之产生了大量异型结构形式，如拱部衬砌大拱脚岩台、岩锚梁岩台以及洞室交叉阴阳角结构等。由于异型断面结构多为洞室承力的关键部位，爆破成型精度要求很高，普通钻爆法施工难以保证成型质量，给现场的施工控制带来了很大的困难。笔者在多年从事地下工程的实践中，通过对异型结构断面开挖技术的研究，充分利用岩体钻孔线状装药爆破破坏的特点，设计出多向布图"!拱脚部位开挖图#!方案（一）爆破设计孔、分次爆破的控制爆破开挖方法，实现了异型结构断横断面（单位：%&）面的精确成型，为今后类似工程施工提供了借鉴经验。!!通过现场爆破试验，试验结果是拱脚需开挖岩体中!部位岩体爆出，"部位岩体爆出，上部周边光爆良#!异型断面爆破成型技术好，但是"部位岩体下部岩台全部爆掉，锐角#部位岩#$"!拱脚爆破成型技术体没有爆出。通过调整雷管段位和增加#部位装药量拱脚是拱部衬砌的支点，承受着拱部传来的强大后，岩台仍然爆掉。增加装药量后，#部位岩体虽然爆压力，其结构具有特殊性和重要性。为确保拱脚部位出，但#部位岩体下非开挖岩体同样爆出，完全失去混的施工质量，在拱脚边墙需预留)**9)2*:;的保护凝土拱脚的岩体支点作用。通过.次该爆破方案试验，结果类似，该次爆破设计不成功。收稿日期：)**-*2""作者简介：李铁翔（",4.—），男，高级工程师，",5"年毕业于石家庄铁（)）拱脚开挖试验爆破方案（二）道学院。方案（二）是在方案（一）试验效果不佳的情况下，"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""因此完全可以针对不同的地质情况，制定出相应的防参考文献：护方案通用图或快速设计手册用于指导施工。这样既!"#$王$珊%桩基工程设计施工及检测实用手册!&#%黑龙江’黑龙江人民出版社()**)%解决了既有线改造工程防护量大、工期紧、施工便梁不!)#$李毓林(等%铁路工程设计技术手册+路基!&#%北京’中国铁道出足等矛盾，同时也为施工单位提供了一种方便、快捷、版社(",--%高效的施工防护手段，为工程的安全、顺利完成提供了!.#$/0"***)12—)**2(铁路桥涵地基和基础设计规范!3#%有力的保障。#"万方数据铁道标准设计!!"#$%"&’()"*+"!+’+,(#-*’.//0（1） 用于铁路路基施工防护的桩板式挡土墙作者：王金山，WangJinshan作者单位：吉林中铁交通设计咨询有限公司,吉林,132001刊名：铁道标准设计英文刊名：RAILWAYSTANDARDDESIGN年，卷(期)：2007，(8)被引用次数：0次参考文献(3条)1.王珊桩基工程设计施工及检测实用手册20022.李毓林铁路工程设计技术手册-路基19773.TB10002.5-2005.铁路桥涵地基和基础设计规范相似文献(2条)1.会议论文李海光《铁路路基支挡结构设计规范》编制情况介绍2004本文介绍了《铁路路基支挡结构设计规范》(TB10025-2001)编制的依据、修编的主要内容,规范中新增的短缺卸荷板式挡土墙、土钉墙、桩板式挡土墙及预应力锚索等新型支挡结构的情况介绍,以及尚应进一步研究解决的问题.2.期刊论文夏雄.钟庆华.周德培.XIAXiong.ZhongQinghua.ZhouDebei桩板墙加固既有铁路路基的应用-路基工程2005(3)桩板式挡土墙是由锚固桩发展而来,用于路肩挡土墙加固路基可以不受或少受地基强度限制.通过金温铁路一处路肩桩板墙加固工程的应用,介绍其独特的优点.本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_tdbzsj200708011.aspx授权使用：中南大学(zndx)，授权号：204b728b-7223-4b83-8a58-9ea70182d78a下载时间：2011年3月15日'