成果名称:高速公路坡间挡土墙“双锚”加固技术研究
申请单位:北京科技大学
成果编号:鉴字[教sw2007]第 011号
鉴定日期:2007年3月
学 科:土建水
采用挡土墙作为高填方路基段的支挡结构是公路及铁路建设中常见的结构形式,挡土墙具有结构简单、占地少、施工方便和造价低等诸多优点,但在其投入使用一段时间以后(个别的甚至在建设过程中),随着时间的推移,由于种种原因,各类挡土墙时常出现不同程度的失稳现象,严重者甚至有可能酿成墙体倾覆、交通中断、人员伤亡的严重事故。
坡间挡土墙是所有挡土墙结构形式中难度最大、结构最复杂,也是最易失稳的结构形式,其主要有两种失稳类型,即单纯失稳和间接失稳:单纯失稳是指由于填方质量不好,墙体支挡能力不够,路面荷载过大而引起墙体本身的失稳,常见的各类挡土墙失稳大多属于此类情况;间接失稳是指由于坡体滑移导致的墙体基础外移,容易诱发整个墙体倾覆的严重工程事故。
为充分探讨和研究坡间挡土墙的稳定性、确定合理的坡间挡土墙加固结构体系,本课题主要从下述几个方面进行研究:
(1)将边坡加固与挡土墙的建设融为一体,把挡土墙的建设作为边坡加固的组成部分,在挡土墙施工的同时即实施对边坡的加固,反过来又稳定了挡土墙本身。
(2)将锚定板、预应力锚杆等已在岩土工程界广泛应用的成熟技术及工艺进行科学的组合,针对研究对象所在边坡的工程地质情况和其本身的结构特点,探索出一种新的、有效的并且适用于坡间挡土墙建造的新的技术工艺组合。
(3)结合具体工程,深入研究不同锁定方式的适用范围、工艺要求及组合特点,创造出一种具有广泛推广应用价值的理论及工程成果。
(1)采用“双锚”支挡结构建造坡间挡土墙,尤其预应力锚杆和预应力底锚的使用将挡土墙的建造与边坡的加固有机地结合成为一个整体,既加固了边坡又稳定了墙体,这是本项目完成过程中打破套用规范的惯例,创造性地提出并成功运用的一项新的技术组合。
(2)首次在锚定板安装的过程中实施高压注浆,使墙内填方土体得到整体改性。更重要的是此举既提高了填方土体的承载能力,同时又间接稳定了墙体本身,此为锚定板施工工艺的一项新的技术进展。
(3)在预应力锚杆安装过程中,对锚杆所经过的两种完全不同的介质(坡体及填方土体)实施了分层多次高压注浆,提高了锚杆的总体锚固力,更重要的是,经过对易滑边坡岩土体的改性,提高了边坡的稳定性,间接又稳定了挡土墙本身。
(4)场取得了大量可靠的试验数据,采用了先进的计算软件对其进行模拟计算,从理论上证实了工程设计方案的科学性。