摘 要:在城市防洪治理设计中经常遇到一些高边坡的处理,既要满足河道洪水的冲刷要求,又要满足城市建设用地的要求,本文通过结合某城市防洪治理工程实例,重点对板桩式挡墙加的稳定分析计算进行研究。
关键词:板桩式挡墙;城市防洪治理;应用
随着城市规划发展,城镇周边许多村庄已划归城市规划建设范围内,在城市防洪治理水利设计过程中,经常会遇到现状河道岸坡高,坡顶周边密集村庄等情形,如何在满足河道洪水冲刷要求的情况下,既能满足城市建设用地要求,又不影响现状村庄房屋安全稳定。本文结合工程对板桩式挡墙的稳定分析计算所涉及的计算安全系数选取、计算结果分析进行了实例研究。
1工程基本情况
1.1项目建设背景
某城市防洪治理工程位于该市新兴工业园区范围内,在满足城市防洪要求的前提下,保护两岸城市建设用地,该工程轴线某段穿过现状某村庄,该村庄房屋密集,且无规划,现状房屋离岸坡最近距离不足5m,现状岸坡坡度约50~60°,坡高约6.0~8.0m,岸坡高且陡,为统筹解决该区域防洪建设,在满足城市建设用地要求的前提下,不影响现状房屋安全稳定,结合该市城市防洪规划,拟在该村庄段设板桩式挡墙416.3m。
1.2水文资料
1.2.1设计洪水
规划建设流域内没有水文测站,因此流域设计洪水由设计暴雨推求,经计算,在考虑归槽工况及上游水库调蓄的情况下,该段50年一遇设计洪水3940m3/s。
1.2.2特征水位
拟稳定分析断面的设计洪水位为102.89m(P=2%),多年平均水位95.19m。
1.3工程地质特征资料
拟建板桩式挡墙覆盖层主要为第四系人工填土(QS 4)、冲洪积层(Q apl 4),下伏基岩为泥盆系上统融县组(D3r)灰岩。具体各岩土层钻(冲)孔灌注桩桩基参数建议值详见表1.3-1。
表1.3-1 钻(冲)孔灌注桩桩基参数建议值表
2工程设计方案
本方案护脚挡墙采用C20埋石砼挡墙,埋石率为20%。挡墙基础埋深≥1.5m,墙前采用块石压脚,块石粒径要求≥300mm,采用新鲜强度高的弱风化岩石。墙后采用开挖砂卵石进行回填压实,墙顶铺设亲水步道。亲水步道右侧设置1.0m宽的植物带。植物带后高边坡设置桩板式挡墙,桩板式挡墙采用C25钢筋砼机械灌注桩,桩径1.2m,间距2.4m,要求桩嵌入基岩2m以上,桩后设C25钢筋砼挡土板厚400mm,挡土板每隔12m设置一沉降缝,缝宽20mm,内填沥青木板,外露面填充沥青。挡土板后每隔1.5m设DN50PVC排水管,排水管端部设300mm×300mm×300mm反滤包。桩顶后放坡后采用砼道路。
3稳定计算分析
3.1主要计算内容
本次计算选取某装好断面计算板桩式挡土墙整体稳定安全系数、抗倾覆安全系数是否满足规范要求以及板桩式挡墙桩体控制入土点位移验算。
3.2计算安全系数选取
根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2017),本工程板桩式挡土墙等主要建筑物级别为2级,根据《水工挡土墙设计规范》(SL379-2007)相关规定,挡土墙坐落于基岩地基上,在基本荷载组合条件下,应满足:①抗倾覆安全系数不应小于1.5,②整体抗滑安全系数不应小于1.35,③板桩式挡墙桩体控制入土点变化值不宜大于10mm。
3.3计算简图
从表中可以得出,在正常工况下,抗滑、抗倾覆、桩体位移值均满足设计规范要求。
4结语
板桩式挡土墙满足解决河道洪水冲刷要求,又能减少开挖占地,满足城市建设用地要求,对于高边坡、密集型房屋城市防洪河段建设护岸型式选择具有较强指导意义,但由于本实例工程仍在前期设计阶段,在施工图设计过程中,尚应根据相关规范补充桩基其他计算。
参考文献:
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[2]JGJ 120-2012,建筑基坑支护技术规程[S].
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