中煤科工重庆设计研究院（集团）有限公司 邹聪儒 重庆
摘要：随着时代的不断进步，推动当前社会工程建设技术及设计思路在不断地进步，同时也对工程质量提出更加严格的标准。本文通过对桩板式挡墙的使用范围、构造、施工要点的讲述，介绍边坡设计中桩板式挡墙的实践运用。
关键词：桩板式挡墙；边坡设计
引言
近年来，在较多地产项目开发建设过程中，为了达到一定的视觉景观效果或者为了满足某些规定规范要求，出现了很多高开挖高回填的边坡挡墙项目，这些项目在开挖过程或回填过程中，由于施工不当或工程地质条件较差，有时会发生挡墙出现不规则沉降或者不规则变形的情况，甚至挡墙垮塌或滑塌，造成工期延误，甚至有人员伤亡情况。为了减少或避免此类事故的发生，我们来详细分析和探讨桩板式挡墙这种加固措施。
1 桩板墙加固机理
边坡坡体开挖过程中，土体中既有地应力场会因坡体的开挖卸荷而导致土体应力重新分布和坡体变形调整。弹性变形在边坡开挖后一般会立即释放，对岩体结构及稳定造成损伤，而塑性变形和流变变形对岩体结构及稳定性有直接影响。开挖边坡的高度越大，塑变和流变对边坡稳定性影响越明显。特别在山脚开挖边坡工程中，软质岩层高边坡开挖卸荷引起病害几率较高。因此，需要对这类可能出现病害的边坡采取预加固措施，预加固可以限制和防止高边坡的进一步变形失稳。桩板式挡墙作为常见的边坡支挡工程，在高开挖高回填边坡中作为预加固措施已广泛得到应用。桩板墙刚度大，能够承受较大的水平下滑推力或墙后土压力，预加固效果较好。
2 桩板式挡墙的支撑结构和常用范围
2.1 支撑结构
桩板式挡墙的支撑结构由两部分构成，一部分为悬臂桩，另一部分为挡土板，矩形截面的悬臂桩埋入地下，T形截面露出地层表面；一般将挡土板制成矩形板、拱版和现浇板这一类的。
2.2 适用范围
桩板式挡墙适用于一般地区的土质填方边坡,以及需要直立削坡的土质挖方边坡,其悬臂长度可达15m左右,桩间距一般为3～6m,悬臂桩的施工类似于人工挖孔灌注桩,桩顶设置通长冠梁,其上可预埋钢板设置防护栏杆。桩间装配式预制挡土板一般用于填方边坡;现浇挡土板一般用于直立削坡的挖方边坡。
2.3计算
对桩板式挡墙产生荷载作用的有三部分：①来自墙后土体的侧压力或者土体下滑力；②来自土体表层的附加荷载；③来自悬臂桩地下土层反力。桩上部的弯矩和应力等需要通过悬臂桩来计算，桩身的锚固则需要根据土质的情况定，然后采用m法或者是k法计算相应的内力。桩顶的位移应该不大于悬臂长度的1/100，并且位移需要比100mm小。遵照《建筑地基基础设计规范》的第2、3、9条，并用静力平衡法估算入土深度，并通过电算程序调整深度调整大小，但保证桩身的长度宜小于30m。除去桩身内力需要计算之外，还需要计算桩前的横向压力使其满足如下要求：σ≤Rh，其中是Rh地基上横向承载力。若横向压力满足不了要求，需要调节桩身的界面或者锚固定的长度，使其达到要求。（1）若桩间的挡土板放在悬臂桩后面，应该计算简支梁所有的侧向压力。（2）若桩前的挂板和挡土板在桩的翼缘板上面，这种情况可以只计算简支梁的拱内部分的侧向压力。因为土压力需要比库伦土压力小，计算内力时安全系数适宜不大于1.5。（3）挡土板的分类按可以2~3m高一级，不用分太多类别，然后对最下面的挡土板的土压力对其进行荷载的计算。
2.4施工要点
(1)桩板式挡墙一般先挖桩,再施工挡土板。(2)施工前应核对现场情况、实际开挖情况是否与设计要求相符,认真做好施工记录。(3)悬臂桩宜隔桩开挖,按设计要求做好混凝土护壁,应在上一节护壁混凝土终凝后才能进行下部桩基的开挖。(4)遇到岩(土)松软、破碎或有滑动面时,应在护壁内顺滑动方向设置临时横向支撑并做好观测。(5)桩孔爆破应采用浅眼爆破法,严格控制炸药用量,并注意通风。(6)桩身混凝土必须连续浇灌,以免形成施工缝。(7)桩身及挡土板的设计一般未考虑大型碾压机械的荷载,故桩板后2m范围内不得使用大型机械填筑。(8)墙后填料为非渗水土时,应设置不小于0.3m厚的砂砾石反滤层,做法同一般重力式挡墙。
2.5施工动态
在整个施工过程中，实际施工是需要根据现场的情况对边坡的设计进行调整，由于在山区丘陵地带，地质的情况比较复杂，而且关于地质勘探的一些报告不够完善，因此在实际施工过程中会发现勘察报告与实际地质情况有可能有一定出入，因此对边坡工程的设计基本实行动态设计法、信息法施工。当边坡工程具有复杂的地质情况，一方面需要先根据关于该地质的勘察报告，做好边坡设计的选定；另一方面需要业主和一些有关的专家，在这个设计的基础上再进行挡墙的设计。在施工开始时，需要对工程进行一些必须的勘察工作，对原来地质的勘察结果进行核验，设计者必须牢牢掌握施工时地质和施工的真实情况，这样才对原来的设计进行修改和改进。桩板式挡墙设计根据实际的地质情况，确定每个桩的入土深度以及桩身配筋的调整，若上述的调整都不能满足施工项目的要求时，可以通过在桩上加锚索对桩身受力及变形进行调节。
3桩板墙的相关控制措施
3.1质量控制方法和手段
每次浇筑护壁砼前均应利用孔口十字线并掉垂球校正孔位、钢尺检查孔径，检查合格加固模型后，方可灌注护壁砼。同时，浇筑护壁砼时要注意砼振捣密实和护壁内钢筋的预埋。护壁范围从孔口粘土层直至完好岩层。钢筋焊接时，主筋内缘应光滑，钢筋接头不得侵入主筋内净空。捣固砼时，孔桩砼应四周高，中间低，捣固时捣固棒离孔壁5～10cm，由四周往中间捣固，应捣固到砼不在冒气泡为宜。
3.2施注意事项
孔挖进过程中应随时检查桩孔尺寸及倾斜情况，以确保桩基孔径及垂直度符合要求。运到灌注地点时，由试验人员检查其和易性、坍落度等情况，如不符合要求应进行第二次拌合。灌注过程中，应随时检查孔内砼高度，及时调整串筒的高度。砼灌注过程中，如发生故障应及时查明原因，并提出补救措施，报请监理工程师经研究后，进行处理。当相邻孔桩在浇灌桩基砼时，原则上要停止掘进，以防竖井在较大侧压力下土体失去稳定而坍塌。
4结语
在边坡设计中，桩板式挡墙具有特殊的结构成为一种非常有效的支挡结构。由于实际地质情况可能存在变化，设计人员需要对设计方案不断修正，从而确保施工的质量。具体需要注意有如下几点：（1）高度大的边坡设计一般采用桩板式挡墙，桩板式挡墙简便、施工后期维护的花费少，但同时也具有施工时间长，桩顶可能出现不规则变形等弊端。（2）在边坡设计前，应该根据勘察报告，先选好适合的边坡设计方案。（3）若确定了边坡设计的挡墙方案为桩板式挡墙，需要确定合适的桩间距和截面大小，还需要确定合理的入土深度及桩顶的位移，最后还需要根据实际的地质情况进行动态设计，通过对原设计的改善，找到最合适的设计方案。（4）若桩的悬臂的长度或者是桩顶位移不符合要求，可采用锚索挡墙进行修正，也可以重新改善设计方案。
参考文献：
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