路基懸錨式擋土墻土壓應(yīng)力測(cè)試與分析

摘要：文章根據(jù)依托工程修筑實(shí)體工程，通過(guò)對(duì)懸錨式擋土墻的設(shè)計(jì)圖紙點(diǎn)和工程實(shí)際情況，選取了土壓力盒的埋設(shè)部位，并介紹了各部位的土壓力盒埋設(shè)方法。根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析，得出了懸錨式擋土墻墻背和基地的土壓應(yīng)力分布規(guī)律。

關(guān)鍵詞：懸錨式擋土墻；土壓應(yīng)力測(cè)試；應(yīng)力分布

1 工程概況

文章依托延志吳高速（安塞段）修筑實(shí)體工程，試驗(yàn)段（K17+715~K17+880）的擋土墻位于上行線右側(cè)，起點(diǎn)接K17+711蓋板通道，終點(diǎn)接漿砌片（塊）石重力式路肩墻，長(zhǎng)度為165米，各分段擋土墻墻高分別為7m、8m、9m和10m。各分段擋土墻長(zhǎng)度多數(shù)為10m左右，個(gè)別為5m左右。地基處理采用換填10%灰土，墻背填料采用全線的3%的灰土填筑方案。根據(jù)懸錨式擋土墻的受力特點(diǎn)及依托工程的實(shí)際情況，共選取三個(gè)工況作為測(cè)試段，其墻高分別是8m（工況Ⅰ）、10m（工況Ⅱ）和9m（工況Ⅲ）。測(cè)試儀采用智能型土壓力盒，其主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。

2 土壓力盒布設(shè)位置及埋設(shè)方法

土壓力盒布設(shè)在墻背和基底部位。其中，墻背壓力盒由基礎(chǔ)頂部向墻頂方向每隔1m布設(shè)一個(gè)（如圖1所示）；基底根據(jù)其基礎(chǔ)寬度，以基礎(chǔ)中心向兩側(cè)分別對(duì)稱布設(shè)兩個(gè)壓力盒。

圖1 墻背壓力盒 圖2 壓力盒調(diào)平

由于墻背土壓力需要盒嵌入到墻背中，所以埋設(shè)比較復(fù)雜，其主要埋設(shè)步驟如下：

（1）在澆筑墻體混凝土前，安裝壓力盒木模。可將木模固定在鋼模板上，并隨鋼模板一起脫模。（2）安裝土壓力盒。在安裝前，如果成孔效果較差應(yīng)先對(duì)壓力盒孔進(jìn)行修補(bǔ)。其次，將砂漿均勻的涂抹在壓力盒表面，快速的按入墻體中，并調(diào)至垂直狀態(tài)。（3）灌砂。待壓力盒固定后，在其背部灌入2cm厚的細(xì)砂，以防止壓力盒與石塊接觸而產(chǎn)生應(yīng)力集中。基底土壓力盒埋設(shè)較墻背的簡(jiǎn)單，只要將基底整平，并鋪墊一層細(xì)砂即可直接埋設(shè)。

3 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析

墻背填土高度以路基頂面為準(zhǔn)，即：各工況的墻背填土高度由墻頂向下0.75m。土的壓實(shí)及相關(guān)指標(biāo)見表1和表2。

3.1 墻背土壓應(yīng)力實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析

各工況墻背實(shí)測(cè)土壓應(yīng)力如表3所示。

由表3可以看出，工況Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ墻背分別布設(shè)7、9、8個(gè)土壓力盒，工況I所測(cè)結(jié)果比較理想，除Y8-03號(hào)壓力盒外，其余6個(gè)比較正常；工況Ⅱ的Y10-02和Y10-07號(hào)所測(cè)數(shù)據(jù)異常，測(cè)試結(jié)果較差；工況Ⅲ波動(dòng)較大，究其原因，在施工過(guò)程中，工況Ⅲ最后澆筑完畢，為了加快施工進(jìn)度，先將澆筑完的工況I和工況Ⅱ墻背進(jìn)行回填，致使工況Ⅲ墻背回填面積過(guò)小，為了保證壓實(shí)度，在其墻背采取砂礫回填，可能造成壓力盒部位懸空或石塊擠入壓力盒埋設(shè)部位，使其結(jié)果偏差較大。

由圖3～圖5可見，無(wú)論哪個(gè)工況，墻背土壓力近似于線性規(guī)律隨深度的增加而逐漸增大，這與理論計(jì)算所得規(guī)律相吻合。

3.2 基底壓應(yīng)力

根據(jù)依托工程的現(xiàn)場(chǎng)情況，只在工況Ⅰ和工況Ⅲ布置基底壓力盒，其實(shí)測(cè)值如表4所示。

表4 基底壓應(yīng)力實(shí)測(cè)值

由表4可以看出，工況Ⅲ的Y9-D03和Y9-D04號(hào)壓力盒所測(cè)數(shù)據(jù)異常，應(yīng)將其剔除。基底壓應(yīng)力分別如圖6和圖7所示。

由圖6可以看出，基底壓應(yīng)力由墻趾向墻踵方向增大，近似于線性規(guī)律。圖7雖然不能將工況Ⅲ基底的整個(gè)壓應(yīng)力表現(xiàn)出來(lái)，但保留下來(lái)的墻踵部分與圖6的變化趨勢(shì)一致。

4 結(jié)束語(yǔ)

懸錨式擋土墻是一種新型擋土墻，通過(guò)對(duì)墻背和基地土壓應(yīng)力的測(cè)試與分析，可以看出懸錨式擋土墻墻背和基地的應(yīng)力分布規(guī)律，即：墻背土壓力近似于線性規(guī)律隨深度的增加而逐漸增大；基底壓應(yīng)力由墻趾向墻踵方向增大，且近似于線性規(guī)律。這對(duì)懸錨式擋土墻的設(shè)計(jì)及可靠度優(yōu)化提供了最直接的資料。

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