陸海空 李凱 張瑞林

摘要：錨桿擋土墻結(jié)構(gòu)是提升巖土工程施工質(zhì)量、提高地面建筑整體穩(wěn)定性的主要基礎(chǔ)條件，因此，本文針對(duì)巖土工程中錨桿聯(lián)合擋土墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及計(jì)算過程進(jìn)行分析，對(duì)其施工流程、施工要點(diǎn)及該結(jié)構(gòu)的作用展開簡(jiǎn)要分析與探究。

關(guān)鍵詞：巖土工程;錨桿擋土墻;設(shè)計(jì);施工工序;作用

一、在對(duì)錨桿擋土墻設(shè)計(jì)時(shí)所需要的參數(shù)及計(jì)算過程

（一）對(duì)側(cè)向壓力值的計(jì)算

在對(duì)地基進(jìn)行擋土墻施工時(shí)，由于擋土墻本身結(jié)構(gòu)存在一定重量，因此該結(jié)構(gòu)也會(huì)對(duì)地基產(chǎn)生一定壓力，但為了保證擋土墻結(jié)構(gòu)對(duì)地基的壓力在地基施工合理范圍內(nèi)，就必須在施工前針對(duì)巖土工程設(shè)計(jì)內(nèi)容中的擋土墻對(duì)地基產(chǎn)生的側(cè)向壓力進(jìn)行計(jì)算。通常情況下，能夠?qū)Φ鼗a(chǎn)生側(cè)向壓力值的主要因素包括擋土墻高度、擋土墻材料質(zhì)量、墻基力學(xué)性質(zhì)、擋土墻支護(hù)位置以及位移大小等，而在對(duì)側(cè)向壓力值進(jìn)行計(jì)算時(shí)需要綜合考慮諸多方面，但實(shí)際上現(xiàn)有計(jì)算公式、方法等仍無法對(duì)擋土墻的側(cè)向壓力值進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算，更重要的時(shí)結(jié)合實(shí)際工程現(xiàn)狀、借鑒以往經(jīng)驗(yàn)對(duì)相關(guān)數(shù)值進(jìn)行估算，仍需要進(jìn)行進(jìn)一步研究。

（二）墻面的計(jì)算及過程

第一，根據(jù)工程要求、地基面積確定擋土墻截面的尺寸數(shù)據(jù)，并根據(jù)確定的墻面的正截面、斜截面對(duì)擋土墻進(jìn)行設(shè)計(jì);第二，根據(jù)已確定的設(shè)計(jì)內(nèi)容對(duì)擋土墻基本組合墻的設(shè)計(jì)彎矩、剪力等荷載數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，在設(shè)計(jì)彎矩時(shí)需要結(jié)合墻體主筋各項(xiàng)數(shù)據(jù)、剪力相關(guān)參數(shù)找出箍筋各項(xiàng)數(shù)據(jù)及合理間距，計(jì)算出墻體及地基承載最大限度;第三，根據(jù)彎矩對(duì)墻內(nèi)內(nèi)鋼筋的截?cái)帱c(diǎn)進(jìn)行計(jì)算和確認(rèn)，如在設(shè)計(jì)中需要利用彎起鋼筋進(jìn)行施工，則需要將其彎起點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算;第四，對(duì)擋土墻的正常使用狀況進(jìn)行分析和模擬，對(duì)擋土墻在正常使用的情況下所能承受的最大極限壓力和承載力進(jìn)行計(jì)算;第五，綜合以上四點(diǎn)數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)與計(jì)算后對(duì)擋土墻的預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行制作，并將制作好的預(yù)制構(gòu)件帶到施工地區(qū)內(nèi)，結(jié)合設(shè)計(jì)中的相關(guān)數(shù)據(jù)將墻面板結(jié)構(gòu)與錨桿結(jié)構(gòu)相接，并對(duì)擋土墻進(jìn)行澆筑，在澆筑結(jié)束、混凝土材料凝結(jié)初始對(duì)錨桿擋土墻進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，并做好后期保養(yǎng)，完成擋土墻施工。

二、錨桿擋土墻的設(shè)計(jì)及計(jì)算公式

雖然錨桿擋土墻現(xiàn)如今在我國(guó)巖土工程中得到了廣泛使用，但在實(shí)際設(shè)計(jì)及計(jì)算過程中，由于工程項(xiàng)目類型不同、地上建筑高度不同、業(yè)主所要求的相關(guān)建筑數(shù)據(jù)不同，因此在對(duì)錨桿擋土墻的支護(hù)穩(wěn)定性及整體穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算時(shí)，并沒有具有統(tǒng)一性的計(jì)算公式，各個(gè)工程單位在開展巖土工程中錨桿擋土墻的計(jì)算及施工時(shí)，一方面需要依靠具有科學(xué)性的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)結(jié)合工程實(shí)際情況進(jìn)行墻體及錨桿及錨桿擋土墻的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算，另一方面需要對(duì)土體、支護(hù)結(jié)構(gòu)材料以及其相關(guān)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算和估值，因此，雖然沒有更加規(guī)范的計(jì)算方式，但在實(shí)際過程中仍可以針對(duì)錨桿聯(lián)合擋土墻形式按照基本公式進(jìn)行計(jì)算，獲得的數(shù)據(jù)也具有較高精確性。

例如，圖1為巖土工程中錨桿擋土墻的截面示意圖。在該圖中將擋土墻作為計(jì)算對(duì)象，假設(shè)該墻面表面較為光滑且垂直于地面，可將擋土墻后面的土層壓力設(shè)置為Ea，將該墻體的結(jié)構(gòu)每一延續(xù)米數(shù)所承受的自重設(shè)置為為G=G1+G2，墻面上截面的寬度為b0，底部截面的寬度為b，那么該墻體的中心到達(dá)墻基的距離則為x0=（G1x1+G2x2）/G，基底的摩擦系數(shù)則為μ。

式（5）（6）中中的pmax、pmin分別指擋土墻下地基基地的最大、最小應(yīng)力;式（3）（4）中的e是指由基底合力到底面中心點(diǎn)的距離;a是基底總反力的作用點(diǎn)到墻基的距離;fa是修正后的地基承載力的特征值。

三、錨桿擋土墻的施工流程及具體要點(diǎn)

（一）施工流程

根據(jù)施工設(shè)計(jì)方案做好巖土工程施工準(zhǔn)備工作，隨后開展基坑開挖工作，按照相關(guān)參數(shù)及設(shè)計(jì)內(nèi)容確定擋土墻面積、位置以及其他規(guī)格，并在做好基坑準(zhǔn)備工作后利用預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行施工，對(duì)擋土墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行澆筑。擋土墻澆筑完畢后做好初凝時(shí)的保濕工作，并在此過程中進(jìn)行錨桿制作及施工，隨后將錨桿與擋土墻使用混凝土注漿材料進(jìn)行加固，并開展肋柱與擋土板預(yù)制施工，施工后將制作完畢的肋柱和擋土板進(jìn)行安裝，最后在將錨桿擋土墻墻后與地基之間的縫隙處進(jìn)行填充、壓實(shí)，確保錨桿擋土墻整體性能及作用，最后在工程完畢后交由相關(guān)人員進(jìn)行驗(yàn)收，最終完成錨桿擋土墻施工工作。

（二）施工要點(diǎn)

第一，積極做好巖土工程及建筑設(shè)計(jì)工作，要求其設(shè)計(jì)內(nèi)容符合建筑條件，并在施工前對(duì)錨桿抗拔力進(jìn)行測(cè)驗(yàn);第二，施工時(shí)必須要求將錨桿結(jié)構(gòu)安置在孔位中心處，保證錨桿位置的準(zhǔn)確信;第三，地基開挖、鉆孔工作完畢后及時(shí)對(duì)其周邊及內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行清理;第四，及時(shí)對(duì)錨桿結(jié)構(gòu)暴漏在巖土外部的部分做防銹工作，如在錨桿結(jié)構(gòu)周邊或安裝部位存在較多地下水，則必須在插入前進(jìn)行排水、降水;第五，普通砂漿錨桿在3天內(nèi)，早強(qiáng)砂漿錨桿在12小時(shí)內(nèi)，不得在桿體上懸掛重物。必須待砂漿達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%后方可安裝肋柱、墻板。

四、巖土工程中錨桿擋土墻結(jié)構(gòu)的主要作用

錨桿聯(lián)合擋土墻結(jié)構(gòu)可有效提升地基承載力。錨桿與擋土墻均有一定提升地基承載力、降低地面建筑壓力的作用，而在傳統(tǒng)施工方式中，錨桿與重力擋土墻均為分開型結(jié)構(gòu)形式，但由于錨桿與擋土墻在結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性上均存在一定缺陷，且在針對(duì)這兩種結(jié)構(gòu)巖土工程進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算時(shí)，部分單位仍無法針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工程得出準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，因此往年我國(guó)各地區(qū)仍存在因擋土墻結(jié)構(gòu)缺陷出現(xiàn)地基問題，而將這兩種結(jié)構(gòu)進(jìn)行聯(lián)合可大幅度提升地基承載力，降低安全事故發(fā)生的概率，加大對(duì)地上建筑的保護(hù)與支撐。

五、結(jié)語：

我國(guó)滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害事件不斷發(fā)生，而利用錨桿擋土墻結(jié)構(gòu)對(duì)地基進(jìn)行加固是提升我國(guó)建筑水平的重要手段?，F(xiàn)如今隨著科學(xué)的不斷進(jìn)步，新型的錨固工程技術(shù)、支撐手段等順利地得到了驗(yàn)證和實(shí)際應(yīng)用，為提升我國(guó)巖土工程水平作出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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