既有线涵洞接长施工线路加固方案

既有线涵洞接长施工线路加固方案中国交通频道涵洞接长施工须要拆除既有涵洞的翼墙及其他附属结构，而拆除部分恰处于路基边坡处，对路基边坡稳定有重大影响。尤其是大孔径（孔径大于3米）涵洞，因基础厚度及换填厚度较大，导致基坑开挖深度深、开挖范围大，若不对线路进行加固，则直间危及行车平安。而常用的扣轨方法满意不了最低行车速度45KM/h的要求。为此依据现场的实际状况，我队拟采纳抗滑桩对线路进行加固。一、施工方案1、路基加固抗滑桩布置抗滑桩在涵洞轴线两侧对称布置，其中路基一侧边坡上设置两根，坡脚处设置一根，每侧设置3根。抗滑桩采纳边长为1米、壁厚10厘米的混凝土方型护壁，人工挖孔至涵洞基础底面以下4米,孔内置钢筋笼,灌注C20混凝土超出路基填土顶面0.5米。桩边长为1米，桩中心距2.5米。详细桩位布置见“抗滑桩布置平面示意图”。2、检算2.1确定计算参数（1）内摩檫角及重力密度本段土层为粉质粘土，其重力密度γ=18KN/m3，土的内摩檫角φ=35°。(2)桩背倾角α（α为桩背与垂线的夹角），桩背与填料的外摩檫角δ(δ为主动土压力Ea作用方向与桩的法线之间的夹角,即土压力的倾斜角)，由铁路工务技术手册《路基》分册查得,δ=2/3φ=2/3*35°=23.33°。桩背与竖直面的夹角θ，当土面水平，桩背垂直时，θ=α=0，此时主动土压力系数λ=[cos2(φ-θ)]÷｛cos2θ×cos(θ+δ)【1+√〖sin(φ+δ)×sin(φ-α)〗÷〖cos(θ+δ)×cos(θ-α)〗】2｝=[cos2(φ)]÷[1+√sin2φ]2=0.271（3）活荷载计算方法由《铁路路基设计规范》附录A查得，对Ⅰ级重型铁路，列车和轨道荷载的换算土柱高度h0=3.4m，分布宽度B=3.7m，活载的计算宽度B0=2.5m当铺设无缝线路时，其换算土柱高度应减小0.1m。（4）确定K值（K为作用于路基顶面上的活载底边点与桩的距离）道碴肩宽为30cm，道床高度为50cm，道床坡度为1：1.75。查路基设计规范可知：活载分布于路基面上的宽度，自轨枕底两端向下按45°扩散角计算，K=30+50×1.75-50tan45°=67.5cm。(5)土压力的着力点至计算土层底面的距离为C=H/3×[1+（h0×B0）÷（HB+2h0×B0）]=2.434m2.2计算土压力由于我管段涵洞基础底面距路基顶面的填土高度小于6米，因此H取6米检算。采纳库仑理论计算列车和轨道荷载及路基土土体对防护桩的压力，求其大小、方向及作用点。按库仑主动土压力公式进行计算：Ea=0.5×γ×H2×λ×B+γ×h0×H×λ×B0=0.5×18×62×0.271×3.7+18×3.4×6×0.271×2.5=573.653KN/m因顺线路方向布置2根抗滑桩，因此单根桩上的库仑主动土压力为Ea=573.653/2=286.826KN/m2.3用平衡设计理论确定桩的断面尺寸并布置钢筋假设桩为矩形截面按配置单排钢筋设计（见下图），b为桩宽，h为桩厚，c为混凝土净爱护层加钢筋半径，x为受压区高度，hg=h-c。假设填土宽度为1米，取桩宽1m，其弯矩M=286.826×1×2.434=698.134KN*mC20混凝土的容许应力【бw】=7Mpa，n=15，n为钢筋的弹性模量与混凝土的变形模量之比值，钢筋为A3钢筋，钢筋的容许应力【бg】=130Mpa。（1）计算受压区的相对高度αα=n【бw】/（n【бw】+【бg】）=0.447m(2)确定桩的截面尺寸b和hbhg2=2M/{a(1-a/3)【бw】}=2×698.134/2.663=524.3×106因假设桩宽b=1m,则桩厚hg=√524.3×106/103=724.1mm为施工便利,桩的厚度h采纳1m,c=50mm则hg=h-c=950mm(3)确定钢筋面积AgAg=M/{【бg】(1-a/3)hg}=6643mm2选用∮20mm圆钢，其截面积s=314mm2取14-∮16mm圆钢,则Ag共=14×314=4396mm2>2761mm2(4)验算应力取14-∮16mm圆钢,则Ag共=14×201.1=2815.4mm2配筋率μ=Ag共/(bhg)=0.002963,nμ=0.0444a=√(nμ)2+2nμ-nμ=0.2569бg=M/[Ag共(1-a/3)hg]=126.7Mpa<【бg】=130Mpaбh=(бg/n)[x/(hg-x)]=2.92Mpa<【бw】=7Mpa所以,桩中钢筋和混凝土的应力均小于其容许应力,满意设计要求。3、施工方法1）桩位布置：涵洞在施工前，首先依据“抗滑桩布置平面示意图”在现场确定每根抗滑桩的位置，整平坑口，并用白灰撒出开挖线。2）在孔口设立井式三角架以便出土、进料，配置开挖用的短稿及铲，箩筐等工具。3）人工进行挖孔，依据边坡及基底的土状况，随挖随进行护壁。挖好一节后,清除孔壁上的松动石块和浮土，就地灌注混凝土护壁。护壁混凝土采纳木模施工，在灌注完成24小时后拆除，下节开挖在上节护壁混凝土终凝后进行。开挖桩孔至设计标高后，将支护的混凝土护壁凿毛，清除孔内杂物。4）吊装钢筋笼，钢筋笼与孔壁间设2cm厚的砂浆垫块;钢筋布置见“抗滑桩桩体钢筋布置图”5）桩身砼灌注。钢筋笼吊装就位后刚好灌注桩身混凝土，避开暴露时间过长，影响桩背抗力。整根桩砼的灌注连续进行，一次成桩，不留施工缝。6）待桩身砼达到肯定的强度后，用5CM厚的松木板插入两桩之间。使抗滑桩连成一个整体，以提高抗力，确保边坡稳定。7）抗滑桩施工完毕，即可进行涵洞的拆除及基坑的开挖。二、抗滑桩施工留意事项1、井口设立井式三角提升架时应留意井架是否侵入铁路限界。2、抗滑桩开挖应实行跳动式进行开挖，避开同时开挖对路基边坡的稳定造成影响。3、孔桩开挖结束后应刚好进行桩身混凝土灌注，避开暴露时间过长影响桩背抗滑力。4、施工过程中，井口必需设专人看管防护，避开料具及石块落井伤人。5、常常检查已施工完的护壁支护状况，若发觉护壁变形较大时应刚