甄 俊 田

(西安市政設計研究院有限公司，陜西 西安　710068)

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配筋砌塊砌體電力管溝溝壁土壓力分析

甄 俊 田

(西安市政設計研究院有限公司，陜西 西安710068)

摘要：以西安市某工程為例，對配筋砌塊砌體電力管溝外側土壓力進行了試驗研究，經實測管溝外側土壓力與溝埋式埋管土壓力分布一致，為以后配筋混凝土砌塊砌體在市政擋土結構中的應用提供了參考。

關鍵詞：電力管溝，擋土結構，配筋砌塊砌體，土壓力

1工程背景及概況

配筋砌塊砌體是近幾十年來在無筋砌體的基礎上發(fā)展起來的一種強度高、延性好、抗震性能佳、造價較低、施工方便且不用支模的新型結構體系。為改善城市形象，杜絕拉鏈路反復開挖，電力敷設不再采用架空、直埋敷設，而是采用優(yōu)勢明顯的地下電力管溝。目前，國內電力管溝主要采用的是承重磚砌體結構或者鋼筋混凝土結構，砌體結構平面外抗彎能力較差，鋼筋混凝土結構施工工期長、造價較高，因此配筋混凝土砌塊砌體成為電力管溝建筑材料的一個很好選擇。西安市某高壓線落地工程兩側電力管溝采用1.8 m×2.0 m斷面，經方案比選，確定采用配筋混凝土砌塊砌體結構。

電力管溝采用配筋混凝土砌塊砌體目前國內應用較少，缺少實際工程經驗、技術參數(shù)，基于上述情況考慮，建議通過電力管溝試驗段進行試驗研究，以合理指導工程中配筋混凝土砌塊砌體電力管溝的設計，并可對今后西安市同類設計提供參考，實現(xiàn)節(jié)約國家投資、縮短施工周期、提高工程建設效率的目的。

2電力管溝背墻土壓力理論

2.1土壓力類型

現(xiàn)有土壓力計算方法分三類：常用極限平衡理論進行計算，極限平衡理論簡單且滿足一般工程安全要求，本文主要討論極限平衡理論中郎肯土壓力。

根據(jù)文獻擋土結構所受的土壓力類型，可分為靜止土壓力E0、主動土壓力Ea和被動土壓力Ep。擋土結構所受土壓力大小并不是一個常數(shù)，隨著擋土結構位移量的變化，擋土結構上所受土壓力值也在變化。

2.2側向土壓力計算

根據(jù)文獻，管溝側壁按主動土壓力計算；根據(jù)文獻朗肯土壓力理論無粘性土主動土壓力計算為：

(1)

粘性土主動土壓力計算為：

(2)

2.3埋管土壓力計算

地下埋管用途廣泛，為了分析地下埋管的內力，從而選擇合理的設計斷面，必須首先計算作用于埋管上的各種外荷載，其中，作用于埋管上的土壓力是設計中的主要荷載之一。

埋管所受土壓力大小與許多因素有關，埋置方法是首先要考慮的因素，管涵的埋置方法主要有溝埋式與上埋式兩種，見圖1。由于電力管溝一般都屬于溝埋式情況，本文僅討論溝埋式。

1)溝埋式豎直土壓力計算。根據(jù)文獻中馬斯頓(A·Marstcm)提出一個計算溝內埋管上豎直土壓力的簡單模型，作用在管頂?shù)呢Q直向總土壓力G為：

(3)

其中，D為埋管的直徑；H為由地表到埋管頂部的填土深度。

2)埋管的側向土壓力計算。對于溝埋式埋管的側向土壓力σh應表示為：

(4)

3)填土材料的選擇。根據(jù)文獻建議，擋土結構后面的填

土，應選擇透水性強的材料。

3管溝試驗概況

本試驗段共設計3組試驗，分別對不同的材料組合，模擬實際受力工況，通過現(xiàn)場加載試驗測試墻背土壓力及鋼筋應力。

3.1試驗儀器

試驗采用的JMZX-5010A型智能弦式數(shù)碼壓力盒土壓力測試。土壓力盒以及應變傳感器測量采用的是JMZX-3001B綜合測試儀。

3.2土壓力測點布置

在管溝壁板底部水平及豎向各設置一個土壓力盒，在管溝壁板高度1.2 m處水平及豎向各設置一個土壓力盒。埋設位置及編號見圖2。

3.3測試工況

根據(jù)電力管溝施工及后期使用情況考慮兩種工況：

工況一：在蓋板打開的情況下，荷載加載到位后，測試土壓力。

工況二：在蓋上蓋板后，荷載加載到位后，測試土壓力。

4土壓力測試數(shù)據(jù)及分析

4.1試驗步驟

基坑底部埋設儀器→回填土0.3 m并測試數(shù)據(jù)→回填土1.2 m并測試數(shù)據(jù)→埋設第二組儀器→回填土1.7 m并測試數(shù)據(jù)→回填土2.2 m并測試數(shù)據(jù)→回填土2.7 m加堆載并測試數(shù)據(jù)。

4.2土壓力理論與實測數(shù)據(jù)對比

朗肯土壓力理論、埋管土壓力理論及實測數(shù)據(jù)對比詳見表1。取砂土內摩擦角Φ=30°，重度γ=18 kN/m2。

由表1數(shù)據(jù)可進一步直觀采用圖表形式對比表示，如圖3豎

向土壓力對比、圖4側土壓力對比所示。

通過圖表分析可得出如下結論：

1)對于電力管溝這種采用溝槽開挖進行管溝敷設方式，其豎向土壓力實測結果更為接近按埋管土壓力計算結果。溝埋式土壓力計算當填土較小時受溝槽寬度影響較大，當填土逐漸增加時，埋管土壓力與實測土壓力趨于一致。因此當管溝埋深較深時建議豎向土壓力采用埋管土壓力計算較經濟。

2)實測側土壓力離散性較大，但總體數(shù)值變化趨勢介于主動土壓與埋管土壓力之間。因此當溝槽較淺時，為了保證管溝壁板結構安全建議側壁板按主動土壓計算側土壓力。

5結語

1)配筋砌塊砌體用于市政工程支擋結構設計是安全可行的，而且作為一種低碳環(huán)保，節(jié)能產品應推廣應用；2)配筋砌塊擋墻外壁豎向土壓力應考慮其填土埋置方式的影響，對于溝埋式管溝類工程建議按埋管土壓力計算；3)計算配筋砌塊電力管溝壁板配筋時，側土壓力建議按主動土壓力進行計算以保證結構安全。

參考文獻：

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[4]GB 50332—2002，給水排水工程管道結構設計規(guī)范.

On analysis of trench soil pressure of reinforced masonry tube of electric force

Zhen Juntian

(Xi’anMunicipalEngineeringDesign&ResearchInstituteCo.，Ltd，Xi’an710068,China)

Abstract: Taking some project in Xi’an as the example, the paper undertakes the test research on the external side soil pressure in the reinforced masonry tube of electric force, indicates the external side soil pressure is consistent with the trench buried pipe soil distribution by the measurement, so as to provide some reference for its application for the municipal retaining structures.

Key words: tube of electric force, retaining structure, reinforced masonry, soil pressure

Analysis on quality inspection and supervision for assembled monolithic concrete structure

Teng Xiupu

(FanchangCountyConstructionQualityandSafetySupervisionStation,Wuhu241200,China)

Key words:assembled monolithic concrete structure, quality inspection, supervision

Abstract:Quality control and data exploration methods were described for assembled monolithic concrete structure in this paper, it was summarized for common problems of the assembled structure in the process of construction and solutions given. To test the overall security of the structure, this paper presented a dynamic and static load test of assembled monolithic concrete structure should be tested in the process of acceptance.

文章編號：1009-6825(2016)14-0028-02

收稿日期：2016-03-08

作者簡介：甄俊田(1979- )，男，工程師

中圖分類號：TU432

文獻標識碼：A