桩基托梁挡土墙与横向排水涵洞工程设计探析

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　　摘要：在部分地形不平整的地方以及承载力较低的地基路堤的施工工程中，桩基托梁挡土墙有着十分广泛的运用。这种结构能够有效加强第几承载力，并解决收坡涉及到的问题。相比传统结构来说，桩基托梁挡土墙有着明显的经济技术优势。在很多情况下，设计阶段会将横向结构物融入到桩基托梁挡土墙中。但是在使用这种设计方法时，需要控制好桩基的变形，从而保证挡土墙与结构物之间不发生拉裂与错位，并保证构筑物的使用功能。本文为则通过分析实际工程中存在的问题，并提出相应的解决方案。从而为今后类似工程提供借鉴与参考。
　　关键词：桩基托梁挡土墙；横向排水涵洞；设计；开裂；对策
　　当地基承载力不能满足实际需求，或陡坡地段设置挡土墙襟边坡不能满足设计要求时，设计人员就会采用桩基托梁挡土墙来解决这些问题。但是由于铰支受力模式为挡土墙与下部结构之间的结构连接方式。所以，传统的路肩桩板墙的经济和技术方面要弱于这种结构。目前，桩基托梁挡土墙结构广泛运用于实际工程中。
　　由于地形气候等因素的影响，在实际工程中往往需要设计一定的排水设施以及过水过油管线设施。桩基在上部传递荷载以及低承载力地基的双重作用下，往往户发生水平变形。并且，桩基变形程度与桩基自由长度的增加而变得更加明显。与此同时，上部挡土墙的结构会由于桩基水平变形前移发生变形。其结果就是挡土墙与排水涵洞等刚性横向结构发生错台，或横向结构出现开裂。
　　如果横向结构物作为液体物通道时，挡土墙内侧往往会由于液体溢流进入内侧而导致土体软化，从而导致了挡土墙受力增大，加速了结构的变形和开裂。本文则针对以上的工程问题进行了分析和探讨。
　　1常见工程病害状况及原因分析
　　部分工程在开通运营一段时间后，我们发现其托梁上挡墙定会出现裂缝或不同程度的外倾等问题，甚至部分涵洞体出现沿伸缩缝被拉裂的问题。这些问题都会导致涵洞漏水的情况出现。
　　通过对实际工程进行勘察，我们发现桩基托梁挡土墙及横向排水涵洞发生病害的原因有一下几点：
　　①在设计阶段，虽然设计者对挡墙的斜截面的各向能力进行了全面的核算，但是忽略了对桩基顶部唯一的控制与核算，则会导致桩基的变形超过接受范围。过大的变形导致了涵洞与挡墙之间产生裂缝，甚至导致部分涵洞体出现伸缩缝被拉裂的问题。
　　②在斜坡地形上，由于填筑体厚度不一致，就会导致地基和填筑体发生不均匀的沉降。这样，设置在填筑体上的涵洞就会收到不均衡的里，从而导致部分涵洞体出现伸缩缝被拉裂的问题。
　　③涵洞为素混凝土结构。这是一种刚性结构，因而其并具备较强的变形协调能力。如果在伸缩缝中填塞沥青木板，就很难在发生节体不协调变形时起到良好的防水作用。
　　④由于涵洞中的水深入到填筑体内，填筑体会逐渐软化。这就导致挡土墙受到的土压力增大，随之而来的是装基础变形的加大。这些都在很大程度上家具了涵洞与桩基托梁挡土墙之间的变形。
　　2病害整治工程措施
　　当发生以上病害时，需要及时采取相应的措施，以最大限度减小实际损失。具体可以从以下几点入手。
　　①对挡墙用锚索框架梁进行加固，锚索施加小吨位预应力后进行锁定。并在挡墙和框架之间加设钢筋混凝土面板。
　　②改变填土的力学指标。即对墙背填土采用低压注浆，从而提高填土的自稳性，以达到减小挡墙受到的土压力的作用。
　　③修补涵洞及挡墙上的裂缝，防止漏水对结构产生不良影响。
　　3工程设计对策
　　预防远比处理更为重要。所以，设计者应该在设计阶段尽量避免桩基托梁挡土墙及横向涵洞排水发生病害。根据横向排水涵洞穿过桩基托梁挡土墙的技术特点，设计人员可以采取以下工程措施预防工程病害的发生。
　　①在设计过程中，除了要验证挡土墙斜截面抗剪、抗倾覆、抗滑移等能力，验证整体稳定性外，还需要反复验证桩基顶部的变形情况，保证变形能够在可接受的范围内。
　　②设计时可以在于横向排水涵洞对应位置的桩基上加设锚索。设置锚索可以有效减小结构的变形，同时也能明显降低的工程施工成本。
　　③在填筑体上设置横向结构物时，最好选择钢筋混凝土结构。并采用高韧性树脂胶对施工缝、伸缩缝进行封堵和粘接。
　　④横向排水涵洞的设置长度应该进行核算，保证其能够完全穿过挡土墙，并能够在外侧露出足够的长度。设计过程中需要要求横向排水涵洞与挡土墙的接触面是光滑的，这样能够降低由于变形产生的摩阻力。
　　⑤设计中可以将通长高强波纹管结构融入排水涵洞结构设计中。这种结构能够明显降低伸缩缝和施工缝对整体结构产生的不利影响。
　　4总结
　　在山区、丘陵地带，往往存在很多斜坡及沟槽地形。在这种施工环境中，往往需要大量使用桩基托梁挡土墙以及横向排水涵洞。但是由于山区、丘陵地带地质环境较为复杂，土体承载力也不均衡。我们发现部分工程在开通运营一段时间后，其托梁上挡墙定会出现裂缝或不同程度的外倾等问题，甚至部分涵洞体出现沿伸缩缝被拉裂的问题。这些问题往往与填筑体和地基的不均匀沉降有着密不可分的关系。那么，就更应该在工程设计阶段提前做好预防措施，从而保证工程质量。当发生实际的工程病害时，施工人员也需要针对实际的情况采取相应的措施。例如：对挡墙用锚索框架梁进行加固，改变填土的力学指标，从而提高填土的自穩性，修补涵洞及挡墙上的裂缝，防止漏水对结构产生不良影响。希望本文所产生的观点和措施能够为各位设计人员在桩基托梁挡土墙以及横向排水涵洞设计过程提供一定的借鉴和参考，并提供一些新的思路和想法。
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　　（作者身份证号码：330182199009164130）
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