T形樁板墻在邊坡防護中的應用分析
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摘 要：T形樁板墻是一種廣泛應用的支擋結構，在實際應用過程中具有良好效果。T形樁板墻與其他支擋結構相比，其受力性能更高、能夠承載更大的重量，因此能夠滿足多種建筑結構的實際需求。此外，T形樁板墻還具有良好的實用性和適應性，特別是針對相對復雜的施工條件或施工場地，結合具體地形T形樁板墻能夠發揮出其本身優越性，滿足對應部位的支擋加固效果。本次研究一南方某城鎮地區一段臨近當地居民樓房建筑的變電站進站道路邊坡工程為例，詳細分析T形樁板墻能夠取得具體支擋加固效果的原理，介紹其T形樁板墻在工程中的具體應用以及在應用中的設計原則及其設計方法，同時分析T形樁板墻在具體應用過程中的施工工藝和要求，為相關企業和工作人員提供一定的借鑒作用。
關鍵詞：T形樁板墻 變電站進站道路 邊坡防護 應用
中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2019）02（c）-0039-02
1 工程概況
本次研究介紹的工程項目位于某縣的城市內220kV變電站的一段進站道路。該路段是變電站運行大型設備的主要干道，建成以后需要運輸變壓器等大型電力重型設備，因此對其承壓力、穩定性都提出了較高要求。當地地理環境以剝蝕丘陵為主，全年四季分明，溫差較大，全年降雨量豐富且具有明顯的季節差異。本次研究中的樁板墻編號為K3+550，在該樁板墻東側存在一棟五層框架結構居民樓;居民樓地勢較高，建立在一個凸起的山坡上。樓前有已經砌筑好的毛石擋土墻。因變電站進站道路的設計標高明顯高于自然場地現狀的高程，為了順利實施變電站進站道路施工建設，需要對該五層樓房前部的擋土墻山體進行開挖。經過對當地地理環境和樓房原有擋土墻的實地考察發現山坡土地存在較為明顯的球狀風化體。實地勘測還發現，進站道路設計地面高度要比目前的樓房擋土墻以及對應的樓房地基低8m，而道路實際距離與樓房擋土墻及其地基之間的距離只有1.5m。這種情況設計必須考慮在對樓房擋土墻的挖掘過程中會直接威脅到原擋土墻的穩定性的問題，如果處理不當極易引起擋土墻以及樓房地基發生位移，進而嚴重威脅到樓房建筑的整體安全。基于此考慮，為了確保樓房建筑的使用安全，有必要在設計及施工過程中針對樓房所在的邊坡采取對應支護措施，以確保現有擋土墻以及樓房地基的穩定性。同時在具體施工環節，針對五層樓房以及對應邊坡均采取相關的防護措施。
2 邊坡支護的目的和設計原則
避免在進站道路施工過程中發生坍塌情況，采取樓房邊坡及其擋土墻的有效支護措施以確保其穩定性為主要目的。因此需要在路基邊坡建立具有良好承壓能力和穩固性的擋土墻。需要注意的是，由于樓房所處邊坡地理位置的特殊性，擋土墻不僅能夠滿足正常情況下的承載能力需求，還需要滿足某些極限情況下的承載要求。具體來講，樓房邊坡的擋土墻需要滿足的極限狀態下包括樓房整體建筑的穩定性、避免樓房所在邊坡發生位移、避免整體地形出現傾覆等;此外，邊坡擋土墻還需要滿足自身在使用過程中發生彎曲、拉伸、剪切等方面的承壓力。由于樓房是當地居民住宅，需要長期使用，因此新建支擋結構還需要具有良好的耐久性，要適應當地對應的自然地理條件以及對應的氣候條件，要確保在不同環境條件下擋土墻無論是在變形還是發生裂縫等方面均處于可控制范圍內，滿足其具體使用要求。
3 T形樁板墻的設計特點
T形樁板墻是一種在實際施工過程中得到廣泛應用的支擋結構，也是一種新式的支擋結構。在實際施工過程中，擋土墻多用在有一定高差的基坑、邊坡等部位，其作用在于確保高低差土體的穩定性，因此支擋結構的樁板墻往往具有良好的抗彎、抗剪及抗傾覆能力。為了滿足這一需要，T形樁板墻的最大彎矩和剪力都被設計在地面線附近的樁錨固段內，這種設計有助于將擋土墻的承壓荷載簡化為三角形分布或者梯形分布，這樣可以有效降低對應部位所承壓的荷載，增強了建筑整體的穩定性。非錨固段樁體承受的壓力可以按照壓力的具體分布形式進行計算，一般情況下，樁的最大彎矩大都在錨固段附近。T形樁板墻在設計過程中會發現，當截面的翼緣增大，與之對應的受壓截面的高度也會減小，這一變化將促使擋土墻內部的內力臂增加，進而有效提高其整體承載力，最終將有助于減少相關的鋼筋、混凝土等建筑材料的使用量。
因此，在設計過程中，加大樁板墻錨固段的截面尺寸，懸臂段按構造設計，這樣可以充分發揮支擋結構內鋼筋的抗拉能力，有效降低混凝土的使用量，在滿足支擋效果的前提下降低支擋結構的整體重量。
4 本項目中 T 形板樁墻的應用
本次案例中的工程樁號K3+550，其位置與道路路基的邊坡很近，同時邊坡上五層鋼筋混凝土樓房為當地居民所有，此前為了確保樓房以及邊坡的穩定性，前期修建了毛石擋土墻。道路建設過程中，需要對邊坡進行開挖，只有這樣才能滿足道路的設計標高要求。施工隊與房主進行協商，屋主不同意拆遷。在這種情況下要繼續實施進站道路施工建設，就必須對樓房所在的邊坡以及對應的擋土墻建筑進行加固，從而確保其在開挖過程中保持良好的穩定性，最終確保樓房的整體安全性。針對路邊坡的防護使用最廣也是最有效的方式就是建設擋土墻，本次工程經過實地考察以后，設計了兩種擋土墻建設方案，分別是重力式擋土墻以及T形樁板墻。其中重力式擋土墻主要依賴墻體自身質量來實現抵擋坡體壓力的目的。重力式擋土墻施工起來比較簡單，能夠就地取材，只需要在對應部位使用少量鋼筋;此外在施工過程中還可以將墻趾拓寬，這一變化有助于進一步降低墻體的整體厚度，減少施工過程中混凝土的使用量。但是重力式擋土墻需要較大的施工量，而且需要進行挖掘施工的體積較大，對擋土墻所處的地基要求較高，而工程的實際環境難以達到對應要求。難以有效開展大范圍挖掘施工，因此這一方案被否定。T形樁板墻結構相對簡單，同時能夠滿足樓房建筑坡體所需的承載力要求;此外擋土板可以根據需要進行預制，能夠更好滿足實際施工需要。T形樁板墻的整體造價高于重力式擋土墻，但是T形樁板墻能夠滿足當地實際施工環境的具體要求，能夠滿足擋土墻的承壓力和承載力要求，而這時確保樓房穩及其所處邊坡穩定性必不可少的關鍵，因此在綜合考慮的基礎上決定選用T形樁板墻。
在實地考察的基礎上對本次擋土墻進行具體設計，其中T形樁體尺寸為2.5m×2.75m，樁長14m，其中設計路面以上8m，樁間距5m，設計地面以上樁體之間為預制鋼筋砼擋土板。
5 T形樁板墻的施工工藝流程
?。?）在具體施工環節，為了降低機械操作對樓房地基的影響，避免造成樓房地基的嚴重變形，本次施工決定實施人工隔孔開挖模式。在施工過程中一邊開挖一邊做好相關的防護操作，具體以1m為一節;此外在土石結合處一般不進行挖孔;
（2）針對開挖得到的渣土，決定將其轉移至附近的臨時安放點，最后使用挖掘機將其轉移到外部指定的渣土場。
（3）由于施工區域各方面的限制因素，決定在鋼筋加工廠對其進行集中處理，然后將處理好的鋼筋轉移到施工現場進行使用;
（4）根據實際情況和施工要求，針對護壁模板決定采用活動鋼模，樁模板則采用定型鋼模，具體的支撐則采用鋼管。綜合考慮擋土墻的外觀要求和使用性能要求，決定采用拱形板。
6 結語
本文以項目工程案例作為背景，詳細分析了 T 形樁板墻的受力特點，同時與其它支擋結構物進行了對比，可為邊坡附近有建筑物的工程防護案例提供參考。
參考文獻
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