新型支挡结构

新型支挡结构摘要：新型支挡结构是用来支撑、加固填土或山坡土体，防止其坍滑以保持稳定的一种建筑物，主要包括斜撑式抗滑支挡结构、椅式抗滑支挡结构、抗滑桩、桩板式挡土墙和桩基托梁挡土墙、预应力锚索、悬臂式和扶壁式挡土墙、加筋土挡土墙、锚杆挡土墙、带洞路基墙、檐式挡土墙、无面板加筋土挡土墙、有面板加筋土挡土墙、倒Y形挡土墙、槽形挡土墙、主桩镶板墙、石笼挡墙等0前言新型支挡结构是由于不同的岩土工程需要而不断发展的。岩土工程技术人员为了在某些特殊地形或特殊地质条件下保证边坡的稳定，往往要设计一些新的结构形式，有些已逐步推广应用。有些结构如对拉式挡土墙、带洞路基墙、檐式挡土墙、竖向预应力挡土墙等，在一些特定的条件下起了较大的作用，但由于其结构比较特殊或理论研究未跟上，尚未得到推广或后来被其他结构逐渐代替。1斜撑式抗滑支挡结构斜撑式抗滑支挡结构为常用的抗滑桩和斜撑组成的组合结构。具体应用中将抗滑桩锚固段和斜撑臂基础置于稳定地层，并将抗滑桩和斜撑臂连接，使滑坡推力通过抗滑桩锚同段和斜撑臂基础传递至稳定地层，从而达到治理滑坡的目的。由于在抗滑桩的顶部设置斜撑，使桩的变形受到约束，从而改善了悬壁桩的受力及变形状态，结构的稳定性也大大加强。与传统的抗滑桩相比，本实用新型结构能承受更大的滑坡推力，适用于治理规模较大的滑坡。结构形式见图l。图1斜撑式抗滑支挡结构2椅式抗滑支挡结构包括第一抗滑桩和第二抗滑桩，所述抗滑桩的锚固段嵌固于滑动面以下的稳定地层内，第二抗滑桩的悬臂段和第一抗滑桩悬臂段之间设置横梁。由于抗滑桩锚固段置于稳定地层，通过在两根抗滑桩之间设置横梁，使第一抗滑桩受到的部分滑坡推力通过横梁传递至第二抗滑桩，第一抗滑桩的变形受到约束，大大改善了第一抗滑桩悬壁的变形和受力状态，抗滑桩联合受力，稳定性好，能抵抗较大滑坡推力，特别适用于规模较大的滑坡治理工程。结构形式见图2。图2椅式抗滑支挡结构3抗滑桩抗滑桩又称锚固桩，主要作用是整治滑坡，由中国铁路部门始创于20世纪60年代的成昆铁路，后来在湘黔线、襄渝线、南昆线、宝成线、枝柳线、太焦线等线路的建设中得到推广应用，并逐渐完善。据统计，成昆线在6处滑坡中采用了120根抗滑桩，累计长度为1364m;湘黔线贵州境内采用抗滑桩处理各类问题31处，共计340根桩，累计长度为3342m;襄渝线共采用408根抗滑桩，累计长度7796m;南昆线共建成抗滑桩3000多根。抗滑桩主要是依靠桩的强度、滑面以下锚固部分桩周岩土的弹性抗力来平衡滑面以上滑体剩余下滑力，使滑坡保持稳定。抗滑桩的计算理论由早期的单纯抗剪理论发展为静力平衡法、布鲁姆法、弹性地基梁法、链杆法、混合法等，其中弹性地基梁法是抗滑桩设计的常用方法。抗滑桩的特点是可灵活选择桩位，既可单独使用又可与其他工程配合使用，施工方便、工作面多、挖方量小、工期短、收效快、对滑体扰动小。结构形式见图3。图3抗滑桩4桩板式挡土墙和桩基托梁挡土墙20世纪70年代初，在枝柳线上首先将桩板式挡土墙（图4）应用到路堑中，接着在内昆、京九等线上应用到路堤中。桩板式挡土墙是由锚固桩发展而来的，按其结构形式分为悬臂式桩板挡土墙、锚索（杆）桩板墙、锚拉式桩板墙。桩基托梁挡土墙是挡土墙与桩的组合形式，由托梁相连接。20世纪60年代，在陡峻山坡的成昆铁路路堤上曾采用桩基托梁挡土墙，据统计有铁西、白果、拉白等8处，共长283.23m，使用效果显著、技术可靠、节省投资。若与常规的扩大基础挡土墙方案比较，圬工量可节省35%，挖基量可节省70%。图4桩板式挡土墙5预应力锚索耍预应力锚索结顽构应用于路基饲边坡加固防护拳工程中，如图敞5昆所示捎。宋198册7朝年，在宝成线向首次采用预应错力锚索加固危狂岩边坡，获得才成功。此后，孙在内昆铁路、嫁福建梅剑铁路腔、南昆铁路等泊工程中，均采蓬用预应力锚索挑整治滑坡或加宏固处于临界平册衡状态的开裂肿边坡。在南昆钞铁路工程建设狸中，预应力锚饼索被广泛用来朝整治滑坡，加果固顺层边坡和抄危岩，以及与升抗滑桩相结合收组成锚索桩等躁，在加固软质吩岩路堑高边坡蝶等工程中发挥谎了巨大的作用浙，锚索加固技闭术得到较大发术展，并迅速在啦山区铁路路基纳支挡工程中推裙广应用胡。唱矛琴预应力锚索是化通过锚索施加炕张拉力以加固业岩土，使其达沉到稳定状态或乎改善内部应力永状况的支挡结椒构。锚索是一受种主要承受拉疮力的杆状构件步，它是通过钻均孔及注浆体将赤钢绞线固定于换深部稳定地层符中，在被加固修体表面对钢绞扇线张拉产生预性应力，从而达淘到使被加固体锅稳定和限制其塑变形的目的。膜锚索的类型按蜻锚索结构受力通状态分为拉力甲型、压力型及贱荷载分散型。三在处理山体滑辣坡中，能够充安分利用岩体自时身强度和自承僻能力，大大减洒轻结构自重，表节省工程材料恩，是高效和经劝济的加固技术轰。术图校5肿预应力锚索邻加固路堑间边坡君6旗悬臂式和扶壁罪式挡土墙暗悬臂式和扶壁岂式挡土墙在国影外巳广泛采用朴。中国铁路行全业为了推广这娇种支挡结构，滤于紧2移0奶世幼纪废9重0辟年代专门编制旨了《一般地区芝悬臂式路堤挡贴土墙标准设计氏图》，加速了愈该结构在铁路览路基工程中的受推广应用，如野图你6犬、图窑7腊所示。在新建哄张家口至唐山色铁路、京津城千际铁路、京沪留高速铁路等线循路中均使用了瓜悬臂式和蹈扶壁式挡土墙船。弦悬臂式和扶壁棍式挡土墙是一锻种轻型支挡建熊筑物。它依靠视墙身自重和墙湖底板以上填筑季土体（包括荷培载）的重力维惨持挡土墙的稳胡定，其主要特饮点是厚度小、男自重轻，适用君于石料缺乏和带地基承载力较净低的填方地段仿。悬臂式和扶租壁式挡土墙的馅缺点是耗费钢冻材、水泥较多沸，施工技术要愈求较高。困图竿6畏悬臂式挡土墙雕护竹糖摧羊图孟7行扶壁式挡土墙从7农加筋土挡土墙杆加筋土挡土墙否是利用加筋土摊技术修建的支另挡结构物。加抄筋土是一种在申土中加入拉筋名的复合土，它睡利用拉筋与土艇之间的摩擦作办用，把土的侧趟压力削减到土渔体中，改善土予体的变形条件买并提高土体的形工程性能，从愤而达到稳定土滴体的目的。加昆筋土挡土墙由宣填料、在填料伏中布置的拉筋陵以及墙面板三跑部分组成，如秤图魔6初所示。中国在冤青藏铁路、兰裳（州）武（威龄）铁路复线、慎广（通）大（刃理）铁路、株貌（洲）六（盘橡水）复线铁路餐等工程中均采食用了加筋土挡夹土墙的形式野。反折焰加筋土挡土墙民属于柔性结构石，对地基变形舰适应性强，建浪筑高度也可以酿很大，适用于状填土路基；但泥须考虑其挡板酸后填土的渗水略稳定及地基变赞形的影响，需配要通过计算分芳析选用。可用疯于一般地区的乘路肩式挡土墙喊、路堤式挡土栋墙，但不应修秆建在滑坡、水缩流冲刷、崩塌滚等不良地质地际段。破图宵8鲁加筋土挡土墙樱施工控8扶锚杆挡土墙辣196列6辟年，铁路部门遇在成昆铁路上鞋首次将锚杆挡泥土墙用来加固润边坡。成昆铁夕路共修建小锚盒杆润(致锚孔直径叙为社40断-50mm烦)锈挡土盖墙狡1作4愿处、大锚僻杆密(祥锚孔直径脏为筐100定-150m闪m岁)够挡土替墙锣3枝处，总长度衔为匪1侄029m师。继而在川黔运、湘黔、太焦故、京九、南昆寒铁路等线上推梳广运用锚杆挡屯土墙，使用至阴今，情况良好零。与芳垫锚杆挡土墙是歉由钢筋混凝土保墙面（肋柱、戒面板）和锚杆疗组成的支挡结趴构，它依靠锚盐固在稳定岩土蔑层内锚杆的抗醉拔力平衡墙面鹊处的土压力。忍锚杆技术的优库点是对边坡的孕扰动较小，具吩有实用、安全硬、经济等特点它。克9快带洞路基墙利带洞路基墙为不墩式浆砌片石艇墙身上设置拱描型混凝土托盘黄式墙体的挡土陶墙，墩间孔跨御为剃3m欲、弓4m背、萍5m竿。由于路基墙第横断面方向上什在路肩位置设却有托盘，使路粘基墙体位于线赤路中心，在地狂面横坡很陡的饿地方，其建筑重高度比路肩挡炕墙低得多，且笨纵向又是带洞抬的，圬工量比帮路肩挡墙小，奶在一定的地形豆、地质条件下发，带洞路基墙述可与谷架桥、晒顺河桥比较选桨用。成昆线上疤设计了多处带庙洞路基墙，但巴由于地基承载孩力要求较高，铜目前常被桩基萝托盘挡土墙代获替。氧图规9嚼带洞路基墙睬（尺寸单位散：态m翅）穿10惹檐式挡土墙吃檐式挡土墙常掘用在山势陡峻胞的路堑边坡或屠隧道洞口边坡刷。当边坡上方统有小量的坍方补落石，而路基毯外侧堆积层厚歇，基岩埋藏较倘深，以往多设凤置长腿明洞，晨但施工复杂，耗造价较高，在游这种情况下，屑采用檐式挡土耍墙。与长腿明窗洞比较，其施门工简便，投资刃较低，效果比迟较好。但檐式旁挡土墙的钢筋追混凝土挑檐比叮较单薄，抵挡候危岩落石的能赠力较差。便11没无面板加筋土殿挡土墙果无面板土工格享栅加筋土挡土出墙又称反包式抢或包裹式加筋动土挡土墙，墙扯面是由网眼袋环填土再由土工胞格栅反包而成圾，每层土工格针栅是由专用连悉接棒连接形成竞整体，网眼袋五内填土已混合详适宜当地生长国的草籽、灌木国籽、花籽等，寒经数月后生长预形成绿色生态流墙面。既保护疫了土工格栅的像使用安全，又壳美化了挡土墙竭工程的环境。缎无面板土工格偿栅加筋土挡土霉墙是目前应用赛最多的一种挡驶土墙形式，其璃特点为柔性结添构，经济、环奋保。谅图阀10广无面板加筋土望挡土墙连12贺有面板加筋土处挡土墙载有面板土工格亲栅加筋土挡土烫墙按面板形式学又可分为：整送面板加筋土挡对土墙和拼装面蜓板加筋土挡土断墙。目前，应巾用较多的是拼压装面板加筋土食挡土墙，拼装帆面板模块常见零的有矩型、六举角型、十字型族，信L温型等不同的形脖式。面板模块幼设计可根据工券程环境需要，俱灵活预制成各白种形状，能提裁供很好的视觉料效果。还可使罩用彩色水泥，脱增加墙面的艺英术性。有面板网土工格栅加筋遭土挡土墙主要渗应用在城市立碧交匝道接线工散程、特殊支挡蜻工程等。特别酒是在环保要求掏较高，限制开红山炸石，石料霞来源困难的城敌市，更能显示数出经济性。妙图恢11索有面板加筋土眨挡土墙书13靠倒改Y使形挡土墙录倒荷Y筋形挡土墙是用团于高填土的边闻坡，因其墙身吧为臂倒耐Y羽形，踵板上的贡土体垂直压力肾加上墙身的重冲量使得墙踵部粒的土压力大于葬趾部的土压力岔，所以墙身的裁抗倾覆稳定性棵较高。又由于吐其合力几乎垂鸦直作用于踵板贱，其抗滑能力葡也很大。兆倒托Y竹形挡土墙既利品用了扶壁式挡挨土墙的优点，惯又减轻了重量知，经济效益好幕，便于机械化颂施工。旱图界12葡倒防Y威形挡土墙划14宋槽形挡土墙奥槽形挡土墙常阔用在陡峻山坡疏地区。当路基抖靠山一侧需设跃置路堑挡土墙榴，而路基外侧纵也需设置路肩府挡土墙，但地过基软弱、稳定骂性差，这时可穿考虑采用槽形谁挡土墙。槽形勒挡土墙由上挡汽、下挡、连接抹底板及齿墙四渗部分组成，下穿挡顶端可设置卧人行道，以争茎取外侧地基襟忆边宽度。上挡俘承受的土压力质较下挡大，故京连接底板可做孤成变截面的，絮由上挡一端逐钳渐向下挡一端地减薄，这样也留使槽内底板形炸成向外倾斜的含排水坡。在地筝铁地下隧道与黄地面线的过渡承地段，当地基火软弱时，也常朵采用槽型挡土脊墙，这时由于畅地面较平，两蹲侧墙高相等，拳也称其伶为线U金形挡土墙。查图外13阳槽形挡土墙纸15霸主桩镶板墙牧主桩镶板挡土桥墙是由间距为脸2m见的迹H拒形钢（或钢管钥）打入桩和预搬制混凝土镶板杠组成的，分自事立路式蝶(陆墙高可达结4m蚕)荷和与地锚等联般合作用的并用滥式两种，后者运的墙高可顶达在lO轨m茅。主桩的最小吊嵌入深度为随4m贩，镶板问填充简混凝土或砂浆拐以使桩、板一氧体化。主桩镶茶板墙的最大优附点是土石方开貌挖量小，仅为佩通常挡墙锤的绸1/煌6傅～脑1/朵4布，适用于地形普陡峭处的筑路廉工程。歉16将石笼挡墙围石笼及石笼护轮垫已成功用于燃引水沟渠、河丛岸治理、边坡巴稳定及其他工能程，已蚕有笋10削0途多年的历史。引石笼与其他材厕料相比，具有搬柔性好、强度贷高、渗透性强抖、生态环保、胀可靠有效、寿倾命长、成本低援、外形美观等惊突出优点。石详笼挡墙的主要售组成部分是石嫂笼网箱，它由陵石笼网片组装渣而成，如谜图抗l膝所示。石笼网乌又叫格宾网，视是采用高强度耽的镀锌低碳钢买丝苗或两PV上C犹包裹钢丝，由酬机器编织成的胜双绞六角形钢续丝网。石笼网危箱每个隔室或袍单元具有相同纵的尺寸，内部刺采用块石填充渣，即使在石笼辣发生较大变形胞情况下仍然能丽提供较好的支揪挡作用，见图炒14赢。度图漫14血石笼帐网箱及牲石笼挡墙牙局部17结论猴从以上一些特番殊的新型支挡肥结构使用情况岁可以看出．新草型支挡结构往笨往是适用某种粪特殊条件工程哥需要而出现的辩。反过来，支晒挡结构中大量锡推广运用新技竖术、新结构、晚新工艺，增添蓄了岩土工程克飘服陡峻地形和悄不良地质艰难绪工程的技术手预段，也促进了蹲支挡工程技术贱水平的不断提购高，还会有一斧些新的结构形想式不断出现，妙我国的支挡技引术水平也将不汪断地迈上新的督台阶。域随着我国经济钳水平的大提高保与基本建设的疑不断发展，以勒及支挡结构技哨术水平的提高抱和环境保护、摸节约用地观念宴的加强，新型份支挡结构在岩沉土工程中的使贴用越来越广泛赌。结合铁路运训营线工程施工挨不能影响铁路条运输和行车安痰全的要求，对刚铁路运营线的散更新改造以及旁路基病害的整吉治工程中，除劣使用重力式挡券墙、衡重式挡榴墙或护坡等传腥统支挡结构外臭，有针对性地霞和巧妙地采取伶一些先进的支预挡结构，充分响发挥其优势，昼能收到理想的持效果，应该大漆力推广。参考文献牙[1隔]悠齐明柱，马凡明明．港鹏新村吼西南侧边坡治厚理量[R衫]稼深圳铁路科学瘦院深圳研究院乳，漂2005鹅[2厌]倘晏同珍，滑坡镰学唯[M很]炸．武汉冲国地稍质大学出版社智，躬200拒0触．柔[3什]酷方云，土力缠学渡[M竹]肆．武汉冲国地马质大学出版社疮，苹2002.生[4捞]少张倬元．工程寄地质分析原软理铅[M钩]楼．北京：地质雨出版社笛，劝198立1姓．胳[5扩]吼李海光．新型担支挡结构设计渣与工程实出例稠[M健]站．北京：人民嫌交通出版社麦，侨2004梁[6亲]棚王恭先．滑坡林学与滑坡防治骤技膀术程[M]阀.匆北京：中国铁积道出版社欺．滥2004欺[7]TB所10025-肝200念6坊．铁路路基支剖挡结构设计规池范用[s].另[8滴]魂李海光，新型永支挡结构设计彩与工程实膀例少[M]汽.寻北京．人民交串通出版畜社拳200组4