竖向锚拉桩挡墙

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1、结构体系

将传统悬臂桩背侧受拉钢筋分离出来,做成竖向锚索,提高结构抗弯能力。

图1 竖向锚拉桩挡墙结构体系

 

2、力学模型

图2 竖向锚拉桩挡墙计算简图

 

3、技术特点及适用范围

3.1 技术特点

(1)可通过竖向锚索预应力控制和降低桩身弯矩;

(2)桩顶位移小,且可控;

(3)施工简单,工程造价较低(比悬臂桩挡墙造价降低20-25%);

(4)适用于没有横向锚拉条件的地质和工程环境。

3.2 适用范围

(1)无横向锚拉条件的边坡工程;

(2)高度15-25m的土质挖方边坡;

(3)坡底嵌固条件相对较差的地质情况;

(4)顶部牛腿需要一定的(埋置)空间;

(5)位移控制要求高的边坡工程。

 

4、关键技术

(1)挡墙结构体系构建(专利技术);

(2)结构计算模型与设计方法(自有技术);

(3)锚索预应力控制方法(自有技术);

(4)锚索防侧压保护(自有技术)。

 

5、市场前景

(1)无横向锚拉条件的边坡工程;

(2)无横向锚拉条件的滑坡治理工程;

(3)位移控制高的边坡工程。 

6、经济效益

(1)计算条件

土层厚10m,下部砂岩,基岩面平缓,锚拉条件差。计算单元为单桩。

(2)设计方案

设计方案一(悬臂桩挡墙)(原方案):截面尺寸2×3m,桩间距5m,桩长20m,嵌固深度8.5m。

设计方案二(桩顶竖向锚拉桩)(优化后方案):截面尺寸1.5×2.5m,桩间距5m,桩长17m,嵌固深度7m。

(3)受力计算与分析

最大弯矩对比

结构类型

弯矩(KN/m)

剪力(KN)

桩顶竖向锚拉桩

21187.75

5437.55

传统悬臂桩

28613.7

5243.352

 

(4)造价对比

单元造价计算

结构类型

混凝土

钢筋

锚索

土石方

合计

(万元)

(万元)

(万元)

(万元)

(万元)

桩顶竖向锚拉桩

5.8212

7.2085

5.72

2.865

21.6147

传统悬臂桩

16.914

6.324

0

4.908

28.146

 

综合单价取:钢筋6500元/T;砼550/m3;锚索260元/m;成孔土方300元/m3。桩顶锚拉桩的总造价与悬臂抗滑桩相比降低了23.2%。

 

7、工程应用

重庆市云阳县某大型滑坡(2019),厚度约17m,总体量877×104m³。原设计采用悬臂式抗滑桩方案,现采用桩顶竖向锚拉桩。工程造价2850万元左右,与原设计方法4050万相比,节省造价1200万,约 30% 。