某锚索抗滑桩板墙工程补强措施及其负效应问题

（ ）设 定 补 强 锚 索 与 原设 计 锚 索 抗 滑 桩 ２ 共 同 分担 土 压 力 ，补 强 后 ，按滑 坡 推 力 核算 ，
作 用于 抗 滑桩 上 的桩 后剩 余 下 滑 力为 １ ４ ｋ ３ ７ Ｎ／ ｍ ，背侧 最 大弯 矩４ ５ １ Ｎ ｍ ，距 桩顶 ２ ｍ， ６０ｋ ０ 最 大 剪 力 ８ ４ ｋ ，距 桩 顶 ２ ｍ ， 自上 而 下 ４ ０６ Ｎ ５
谓的采取补强措施后 引起的负效应问题 。
４ 原 因 分析 ４ １ 应 力核算 ．
４ １ １ 补强加 固前的应 力核算 ．．
以填 方坡 总高 度４ ｍ、抗 滑桩 出露 高 度 ｌ １ｍ段 为例 ： ７ （ ）按 较 松散 填 土 的 滑坡 推 力核 算 ， １ 桩后剩 余下滑：为 ｌ ９ ｋ ｍ， 匀 ９ ７ Ｎ／ 背侧最大 弯矩
在岩土治理工程 中，由于设计原 因、施工
原 因 或地 质 原 因 ，有 时 可 能 会 出现 一 些 事 先预
为８ ｍ～１ｍ、 ９ 最大高度达３ｍ的填方高边坡 。 ５ 填方边坡治理采用锚索抗滑桩板墙 （ 如图ｌ 所示 ） ２ ０ ￣ ３ 。 ０ ７！ 月底开工 ， ｚ 同年７ 月因故停工 ， ０ ８ ２ ０
想不到的情况 其结果可能使治理工程结构物 年６ 日 月６ 复工。 由于工期要求紧， 边坡工程施工必 出现 异 常 ，如 支 挡结 构 变 形过 大 、构 造 物开 裂 须 在雨季 进行。 素抗 滑桩板墙后 为高填方区， 锚 由 甚至损伤等 。此时需要工程 参与者尤其是工程 于填方速度过快， 加之工程所在区域内可就近采
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第４ 期
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岩土锚固工程
Ｙ Ｎ Ｕ Ａ Ｇ Ｇ Ｎ Ｃ Ｅ Ａ Ｔ Ｍ ０ Ｕ ０ Ｇ Ｈ ＮＧ
Ｎ． Ｏ４
Ｄ ｃ ｍ ｅ ０ ｅ ｅ ｂ ｒ ２ １ １
（）加 固前计算模型及库仑土压力力系图 Ｃ
图３
核算结果显示 ， 锚素锚固力、 桩身配筋以及 桩顶位移都大于原设计， 满足不了设计要求。
道 锚 索 所 需 提 供 的 水 平 拉 力 分 别 为 ７ ０ Ｎ、 ０ｋ ７ ６ Ｎ、 ７ ２ Ｎ、６ ６ ０ｋ ０ｋ ８ ｋＮ，桩 身 配 筋 之 面 侧 纵 筋 需 满 足 最 小 配 筋 率 要 求 ，为 ｌ ０ ０ Ｏ ０ ｍｍ ， 背侧纵筋最大配筋面积为７ ９ １ ０ ２ ｍｍ （ 当于 相
［ 摘 要］ 本文介绍 了高填方边坡 治理工程补强措施， 针对 补强措施 的负效应 问题 进行 了力学分析， 从
岩土及工程 力学角度探讨了 负效应产生的原因， 并就 构件安全性及负效应的控制 问题提出了 见解。
［ 关键词 ］ 锚索 抗滑桩板墙 构件 应 力 弯矩 桩身配筋 负效应
１ 前 言
图１ 锚索抗滑桩板墙剖面图 （ 原设计）
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第４ 期
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岩土锚 固工程
Ｙ ＮＴ Ａ Ｇ Ｏ Ｇ Ｈ Ｎ Ａ ＵＭＯＵＧＮＣＥＧ
Ｎ ４ Ｏ．
Ｄ ｃｍ ｅ ０ ｅ ｅ ｂ ｒ ２ １ １
３ 补强措施
３１ 思 路 ．
绕 以减 小 施加 到抗 滑 桩 上 的填 土 压 力 为 主要 目 的 ，采 取 了在桩 间挡 土 板 上 实施 锚 索 肋 梁 的补
１１３ｍｍ 相当于１６ ３） 配筋率达２８％， ４２ ４ （ ７＋ ２ ， ． ２
出现 抗弯拉 筋超 筋情 况 ， 理论 计算桩 顶 最大位 且 移 可达２ ９ ９ ｍｍ之 多。 图３（） ：） 见 ａ 、（ 。 ｍ ｂ ； ：喝 ０
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融
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（ ）按库仑土 压力核算 ， ａ １ ６ ｋ ２ Ｅ ＝ ９ ６ Ｎ／
远 （ 近 者 只 有３ 较 ｍ～４ ｍ）有 一 高 ５ ｍ左 右 的土
质陡坡 ，为防止被动 区边坡变形带来的不利影 响 ，在被 动 区较 薄 弱段 的桩 脚 设 置 了一 排 锚索
横 梁锁脚 ，锚 索设 计锚 固力 １０ｋ ０Ｏ Ｎ。 ３ ３ 负效 应 问题 ． 补 强 锚 索 张 拉 以 后 ，在 抗 滑 桩 的 外 侧 面 离 地 面 ｌ ～２ ｍ ｍ的 范 围 出现 了 ｌ 条 细 微 的平 ～２ 向裂 纹 ，裂 纹 一 般 比发 丝稍 粗 ，最 宽 者 也 不 足 ０３ ．ｍｍ。补 强 加 固措施 引起桩 体 产 生 反 向受 力 裂 纹 ，这 种 异 常 现象 是 始 料 未 及 的 ，这 就 是所
进度， 锚索尚未完全施工完成， 填土高度就达到了
抗 滑桩 桩 顶以 上 。 上述 不利 因素导 致了填 土形成
的实际土压力远大于原设计土压力， 施工填土到
程建设 。 其中， 进场道路 由斜坡填方后形成， 路 桩 顶后 ， 背土 压 力作用下， 在墙 桩体 向外 侧位 移变 面 标 高 ｌ１ ｍ～１４ ｍ ， 土 高 度 ｌ ｍ～３ ｍ。 ７８ ７２ 填 ３ ５ 形 ， 顶最大 位移达 到 了１０ ｍ以上 ， 桩 ５ｒ ａ 同时 ， 下部 由于用 地 限 制 ， 终 将 形 成 下 边 坡 直 立 段 高 度 的桩 间挡土板 上也 出现 了细微 的纵 向裂纹 。 最
ｍ， ｘ ８ ９ Ｎ／ Ｅ ＝５ ９ Ｎ／ 作用 点高 Ｅ ＝Ｉ９ ｋ ｍ， ｙ ０ ｋ ｍ，
Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ ０
度Ｚ ＝ ．ｍ， ｙ ６ ３ 第一破裂角为４ ．７ 。 ３７ 度 背侧最大
弯 矩 ５２ ６ Ｎ－ 深 度位于 距 桩 顶２ ．ｍ处 ， ５ ４ ｋ ｍ， ０５ 面 侧 最 大 弯矩 １ ０ ｋ ｍ ， ４ １ Ｎ－ 距桩 顶 ５ ５ 最 大 ．ｍ， 剪力 ９ ６ ｋ 距桩 顶 ２ ．ｍ ， ９ ６ Ｎ， ５５ 自上 而 下４ 道锚 索 所 需 提 供 的 水 平 拉 力 分 别 为７ ７ Ｎ、 ５ｋＮ、 ３ｋ ７ｌ
（Ｎ ｋ）
位移 《 嗍》
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（）加固前滑坡推力作用情况下桩身内力计算结果 ａ
７ ０２ Ｎ－ 深度位 于距桩 顶２ ｍ处 ， ８ ３ ｋ ｍ， ０ 最大 剪力 ｌ４ ２ Ｎ， ３ ２ ｋ 距桩 顶２ ｍ， ５ 自上而 下４ 道锚 索 所需 提 供 的水 平拉 力分 别为 ８ ４ Ｎ、 ７ ｋ ８ ２ Ｎ、 ６ ｋ ８ ９ Ｎ、 ７ ｋ ８ ４ Ｎ， 身配筋之 面侧纵 筋需 满 足最 小 配筋率 ４ｋ 桩 要求 ， ０ ０ ｍｍ 背侧 纵 筋 最 大 配 筋面 积 为 为１ ０ ０ ，
≈ ｋ －） Ｎ ｍ
７ ｌ Ｎ、 ３ ｋ 桩身配筋之面侧纵筋最大配筋 ５ ｋ ７ ７ Ｎ，
面积 为１７ ５ ０ ２ ｍｍ （ 相当于１ ３ ） 背侧纵筋 ４ ２，
最 大 配筋 面 积 为８ ６ ３ ７９ ｍｍ （ 相当于 １９ ２ ， ０ ３ ）
桩顶最大位移可达２ ５ ０ ｍｍ。 见图３（） Ｃ。
变形的能力 （ 图２ （）、 （ ）所示 ）。 如 ａ ｂ
（ ）桩 间板上 补强 锚索 剖面 土 （ ａ 变更 设计 ）
（ ）桩 间板 上补 强锚 索设 计立 面 图 （ ｂ 局部 ）
图２
３２ 实施 ．
注 和 二 次 注 浆 的 办 法 ， 以达 到 固 结 孔 周 范 围
Ｚ ＝ ．ｍ，第一破裂角为３ ．４ ｙ ５９ ８ ９ 度。背侧最大
弯矩 ２ ９４ Ｎ－ｍ，距桩 顶２ ｍ，面 侧最 大弯 矩 ９ １ｋ １ ２ ５ ｋ ｍ ，距桩 顶 ８ ，最大 剪 力５ ５ ｋ ， ４ ９ Ｎ－ ｍ ５ ５Ｎ 距桩 顶２ ．ｍ， 自上而 下 ４ 锚索 所 需提 供 的水 ５５ 道 平 拉 力分 别为６ ３ Ｎ、６ ２ Ｎ、６ ３ Ｎ、６ ８ Ｎ ０ｋ １ｋ １ｋ ０ｋ （ 当于 轴 向拉 力７ ０ Ｎ左 右 ） ，桩 身 配筋 之 相 ５ｋ 面侧纵 筋 最大 配筋 面 积为 １７ ５ ２ ｍｍ ０ ，背侧纵 筋 最大 配筋 面积 为４ ２ １ ２ ９ｍｍ （ 当于 ５ ３ ） ， 相 ３ ２ 桩 顶最 大位移 为 ｌ９ ｍ。见 图４ （） 。 ０ｒ ａ ｃ
方案 确 定以后 ，即按 照变更 设计 进行 了 补强措施的实施 。为 了克服群锚效应并获得较
大 锚 固力 ，增 加 了锚 固 段的 入 岩 深 度 ；根 据 桩 后 填 土 较 疏松 的 情 况 ，锚 索 注 浆 时 采取 尽 量 多
填土提高填土强度的 目的 ；锚索 自上而下逐排 施工 ，部分地段地下水较丰富 ，风动成孔难度 ＋ 大 ，在成孔工艺和注浆方面进行了改进 ，采用
强措 施 。 目的 之一 ，让 桩 间 挡土 板 分 担 作用 于
为 遏制 变 形加 剧 ，保 证 填 土高 边 坡 整 体安 全稳 定 ，保 证 支护 结 构 构造 物 不被 破 坏 ，针 对 上 述情 况 召开 了专 题 会 议 ，讨论 对 策 措施 。 围
桩 上 土 压 力 ； 目的之 二 ，同时 增 强 挡 土板 抵 抗
技 术 人 员尽 快查 明原 因 ，找 出对 策 ，及 时调 整
用的标 准填料缺乏， 高填方所用填料为挖方区中 的较大石灰岩块石、 红粘土及其土夹石、 玄武岩风
化 土及其土夹石 ， 填料均匀性 、 水量以及填筑 分 含 层厚度及 压实 度都 难 以按 设 计要求进 行控 制 ， 同 时， 由于追 求 工 期 ， 成 填 方进 度快 于桩 上 锚 素 造
了二次注 浆 。补强 锚素 设计 锚 固力为 ７０ Ｎ。 ５ｋ
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第４ 期
岩土锚 固工程
ＹＮＵＭＯＵＧＮＣＥＧ ＡＴ ＡＧ ＯＧＨＮ
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另外 ，受征 地 范 围 限制 ，距抗 滑 桩 脚 外 不
设计或进行设计变更 ，以遏制不利情况继续发
展 。作 者 在 主持 某 重 要 工程 过 程 中 ，亲 历 了这
种情况 ，在此作简要介绍 ，供同行参考。
２ 工程概况
某 工程 建 设 于 高 差 达 １ ０ ｍ的斜 坡 场 地 ４余 上 ， 平 整 平 分 为五 个 挖 、 方 主 平 台 进 行 工 场 填
第４ 期
岩土锚固工程
ＹＮＵＭＯＵＧＮＣＥＧ Ａ Ｔ Ａ Ｇ Ｏ Ｇ Ｈ Ｎ
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２ １ 年１ 月 ０ ２ １
某锚索抗滑桩板墙工程补强措施及其负效应问题
吕 春 李文平
（ 西南有色昆明勘测设计 （ 院）有限公司）
８ ３ ），理论最大桩顶位移可达 ｌ８ ｍ。见 ８ ２ ７ｒ ａ 图４（ ）、 （ ）。 ａ ｂ ’
（）按相当库仑土压 力水平核算 （ ３ 相当于 ４ １ ２ 补强加 固后的应 力核算 ．． （ ）补强加固措施 ：在桩 间挡土板上补加 墙 背填土 内摩擦角３ 。 ），Ｅ ＝ｌ４ ｋ ｍ， １ ４ ａ ３ ６ Ｎ／
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（ ）加 固前库仑土压力 一般情况 ）作用下桩身内力计算结果 ｂ （
预应 力锚 索 肋 梁 ，使 之 与 挡 土板 协 同工 作成 为 主动 承 力结 构 ，分 担 作 用 于锚 索 抗 滑桩 上 的土 压 力 。设计 锚索 轴 向拉 力为７ ０ Ｎ，共设 ５ 。 ５ｋ 道
Ｅ ＝１０ ｋ ｍ，Ｅ ＝３ ８ Ｎ／ ，作 用 点高 度 ｘ ３ ０ Ｎ／ ｙ ４ｋ ｍ