南英堯

（惠州市華禹水利水電工程勘測設(shè)計有限公司，廣東 惠州516000）

1 工程概況

東莞市區(qū)某河道左岸河段樁號Z0+162.92～Z0+209.63 段需要新建護岸擋墻，該段現(xiàn)狀岸坡為土質(zhì)邊坡，邊坡坡比不足1∶1，坡高約8～10m，且已有局部塌陷，此段岸坡后建有污水處理廠廠區(qū)，現(xiàn)場不具備大開挖條件。經(jīng)綜合分析，新建護岸宜采用非開挖式灌注樁板墻護岸結(jié)構(gòu)，再根據(jù)計算決定是否需要增加錨索等輔助支護措施。

2 支護計算原理

懸臂式灌注樁板墻宜采用平面桿系結(jié)構(gòu)彈性支點法進行分析。錨拉式灌注樁板墻可將整個結(jié)構(gòu)分解為擋土結(jié)構(gòu)、錨拉結(jié)構(gòu)（錨索及冠梁）分別進行分析；擋土結(jié)構(gòu)宜采用平面桿系結(jié)構(gòu)彈性支點法分析；作用在錨拉結(jié)構(gòu)上的荷載應(yīng)取擋土結(jié)構(gòu)分析時得出的支點力。

1）懸臂式灌注樁板墻的樁嵌固深度應(yīng)符合下式嵌固穩(wěn)定性的要求：

式中，Ke為嵌固穩(wěn)定安全系數(shù)，該工程取1.25；Eak、Epk分別為岸坡外側(cè)主動土壓力、河道內(nèi)側(cè)被動土壓力標準值，kN；aa1、ap1分別為岸坡外側(cè)主動土壓力、河道內(nèi)側(cè)被動土壓力合力作用點至擋土構(gòu)件底端的距離，m。

2）錨索灌注樁板墻嵌固深度應(yīng)符合下式嵌固穩(wěn)定性的要求：

式中，aa2、ap2分別為岸坡外側(cè)主動土壓力、河道內(nèi)側(cè)被動土壓力合力作用點至支點的距離，m。

3）懸臂式灌注樁板墻和錨索式灌注樁板墻均應(yīng)按以下進行整體滑動穩(wěn)定性驗算：（1）整體滑動穩(wěn)定性可采用圓弧滑動條分發(fā)進行驗算；（2）采用圓弧滑動條分發(fā)時，其整體滑動穩(wěn)定性應(yīng)符合以下規(guī)定：

式中，Ks為圓弧滑動穩(wěn)定安全系數(shù)，本工程取1.35；Ks，i為第i 個圓弧滑動體的抗滑力矩與滑動力矩的比值；cj、φj分別為第j土條滑弧面處土的黏聚力（kPa）與內(nèi)摩擦角（°）；bj為第j 土條的寬度，m；θj為第j 土條滑弧面中點處的法線與垂直面的夾角，（°）；lj為第j 土條的滑弧長度，m，取lj=bj/cosθj；qj為第j土條上的附加分布荷載標準值，kPa；ΔGj為第j 土條的自重，kN；uj為第j 土條滑弧面上的水壓力，kPa；R′K，k為第k 層錨索在滑動面意外的錨固段的極限抗拔承載力標準值與錨索桿體受拉承載力標準值（fptkAp）的較小值，kN；αk為第k 層錨索的傾角，（°）；θk為滑弧面在第k 層錨索處的法線與垂直面的夾角，（°）；Sx，k為第k 層錨索的水平間距，m；ψv為計算系數(shù)，可按ψv=0.5sin（θk+ak）tanφ 取值；為第k 層錨索與滑弧交點處土的內(nèi)摩擦角，（°）。

3 支護結(jié)構(gòu)設(shè)計計算成果

根據(jù)上述計算原理，最后驗算求得本工程護岸支護方案為：采用φ1 500mmC30 鋼筋混凝土灌注樁支護，嵌固深度9～15m，樁中心距為2m，迎水面采用150mm 厚C30 鋼筋混凝土掛板，并于灌注樁冠梁處設(shè)置一道預應(yīng)力錨索，錨索間距為2m，與水平面夾角為30°，設(shè)計值為450～650kN。

4 錨索樁板墻護岸施工工藝

填筑灌注樁板墻樁基施工平臺→灌注樁鉆孔→鋼筋籠制作→灌注樁混凝土樁身澆筑→灌注樁冠梁施工→冠梁處錨索施工→拆除樁基施工平臺→臨河側(cè)掛板施工成墻。

4.1 鉆孔樁施工工藝要求

鉆孔樁施工工藝要求如下：（1）布孔：鉆孔樁施工工藝要求如下：按設(shè)計要求進行布孔，保證布孔位置的準確性；（2）確保樁長設(shè)計的合理性；（3）鉆孔樁分二序隔樁施工，在第一序混凝土達到70%的設(shè)計強度后開始第二序成孔施工；（4）鋼筋籠制作及安裝：縱向鋼筋的接口應(yīng)優(yōu)先采用焊接，接口必須按規(guī)范要求錯開，鋼筋籠外側(cè)需設(shè)定位鋼筋環(huán)以確保鋼筋保護層厚度；（5）鉆孔樁施工容許偏差：樁徑的容許偏差為±50mm、垂直度容許偏差為1%；（6）灌注混凝土時應(yīng)確保水下混凝土的質(zhì)量。

4.2 錨索施工工藝要求

錨索施工工藝的要求包括：（1）錨索采用5 束（1×7-φ15.20mm）鋼絞線，鋼絞線強度標準值為1 860MPa；錨索下料長度應(yīng)滿足錨索自由段、錨固段長度之和，且錨頭外露長度須滿足臺座及張拉作業(yè)要求；沿錨桿軸線方向每隔2.0m 設(shè)置1 個定位支架，錨索桿體防腐應(yīng)嚴格按照CECS 22：2005《巖土錨桿（索）技術(shù)規(guī)程》[1]執(zhí)行，采用Ⅰ級防腐保護標準；（2）錨索鉆孔水平方向孔距在垂直方向誤差宜≤100mm，偏斜度應(yīng)≤3%；（3）錨索注漿一次注漿采用水灰比為0.5～0.55 的純水泥漿，二次高壓注漿采用水灰比為0.45～0.55 的純水泥漿，注漿體的設(shè)計強度≥30MPa；（4）錨索錨固體強度應(yīng)≥20MPa 并達到設(shè)計強度等級的80%后方可張拉錨索，張拉應(yīng)有序進行，順序需考慮到臨近錨索的相互影響因素。

5 實際應(yīng)用情況

該工程岸坡周邊專設(shè)固定監(jiān)測點。根據(jù)GB 50330—2013《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》[2]，邊坡監(jiān)測應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）坡頂位移觀測，應(yīng)在每一典型邊坡段的支護結(jié)構(gòu)頂部設(shè)置不少于3 個監(jiān)測點的觀測網(wǎng)，觀測位移量、移動速度和移動方向；（2）錨索拉力和預應(yīng)力損失監(jiān)測，應(yīng)選擇有代表性的錨索測定錨索預應(yīng)力損失；（3）預應(yīng)力錨索的應(yīng)力監(jiān)測根數(shù)不宜少于錨索總數(shù)的5%，且均不應(yīng)少于3 根；（4）監(jiān)測工作可根據(jù)邊坡穩(wěn)定性、周邊環(huán)境和施工進程等因素動態(tài)調(diào)整；（5）邊坡工程施工初期，監(jiān)測宜每天一次，且應(yīng)根據(jù)地質(zhì)環(huán)境復雜程度、周邊建（構(gòu)）筑物、管線對邊坡變形敏感程度、氣候條件和監(jiān)測數(shù)據(jù)調(diào)整監(jiān)測時間及頻率，當出現(xiàn)險情時應(yīng)加強監(jiān)測。

經(jīng)過施工期間和施工后3 個月的監(jiān)測，岸坡頂部水平位移和支護結(jié)構(gòu)側(cè)位移的觀測值都在設(shè)計要求范圍內(nèi)?，F(xiàn)該段護岸錨索灌注裝板墻已安全運行一年多，且通過了2 個汛期的考驗，運行良好，周邊建筑物也穩(wěn)定如初。實踐證明，錨索灌注樁板墻方案是安全、有效和可行的。

6 結(jié)語

隨著城市化建設(shè)的發(fā)展，城市建設(shè)用地越來越少，市政配套設(shè)施和居民樓大都臨河而建，河道的建設(shè)普遍滯后，致使新建河道擋墻如果采用舊有大開挖形式的支護方案難以實施，因此，需要根據(jù)河岸的特點進行設(shè)計，并參考周圍的地質(zhì)條件，對具體工程需求進行分析，從而進一步制訂護岸方案。