在大中型滑坡或高大邊坡治理中,所要平衡的坡體下滑力較大或單排抗滑樁抗力較小時(shí),就可能會設(shè)置前、后多排抗滑樁進(jìn)行支擋。而當(dāng)前、后排抗滑樁的間距為樁徑的3~6倍時(shí),為有效提高前、后排樁的協(xié)調(diào)受力,則往往在前、后排抗滑樁之間設(shè)置連系梁進(jìn)行連結(jié)。
圖1 設(shè)置連系梁的抗滑樁排平面、剖面示意圖 圖2 前、后排樁之間的連系梁的支擋工程 目前前、后排樁之間連系梁的設(shè)置基本上都采用與樁體固結(jié)的連接形式,即將連系梁的主筋與抗滑樁身的主筋相連形成,這是目前工程中前、排樁連系梁的主流設(shè)置形式。圖3 與前、后排樁體主筋連接的連系梁施工過程 但這種采用與前、后抗滑樁“固結(jié)”的大截面連系梁形式是否用之四海而皆準(zhǔn)呢?答案是否定的?,F(xiàn)在我們就從前、后排抗滑樁與連系梁的結(jié)構(gòu)內(nèi)力方面進(jìn)行簡單的分析。 為了討論問題方便,將結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行簡化,即把抗滑樁排假定為設(shè)置于地面以上的門形結(jié)構(gòu),將坡體的下滑力假定為集中力F作用于后排樁。這樣的假定雖然對結(jié)構(gòu)的彎矩和剪力形式或大小與真實(shí)模型之間有一定的偏差,但不影響連系梁與前、后排抗滑樁固結(jié)或鉸結(jié)的兩連接形式條件下的彎矩和剪力直觀對比。從結(jié)構(gòu)的形式上來說,對于連系梁與前、后排樁固結(jié)的形成的結(jié)構(gòu)可以近似為剛架樁,而連系梁與前、后排樁鉸結(jié)的形成的結(jié)構(gòu)可以近似為排架樁。根據(jù)上面的假定,剛架樁與排架樁的彎矩圖和剪力圖示意如。圖4 剛架樁、排架樁剪力示意圖 圖5 剛架樁、排架樁彎矩示意圖 從圖4和圖5連系梁與前、后排抗滑樁采用不同連接形式時(shí)形成的不同結(jié)構(gòu)模型,以及相應(yīng)的示意剪力圖與彎矩圖,可以得出如下結(jié)論:1、連系梁的存在,可有效協(xié)調(diào)前、后排抗滑樁的受力,從而可有效提高整個(gè)體系的結(jié)構(gòu)受力能力。2、無論采用剛架樁還是排架樁,前、后樁之間的連系梁剪力為零。3、采用剛架樁形式連接的連系梁結(jié)構(gòu)存在較大的彎矩,但采用排架樁形式連接的連系梁結(jié)構(gòu)則沒有彎矩。4、剛架樁連接條件下的抗滑樁身彎矩最大值小于排架樁。5、無論采用剛架樁還是排架樁形式,前、后樁身的內(nèi)力分布形式是一樣的。從以上五個(gè)結(jié)論中,我們可以看出:1、對于前、后排樁間距較小的多排樁體系,應(yīng)盡量設(shè)置連系梁,從而有效協(xié)調(diào)和優(yōu)化前、后排樁的受力形式和大小。2、如果采用連系梁與前、后排抗滑樁固結(jié)的剛架樁形式,則連系梁必須采用較大截面和較多的結(jié)構(gòu)配筋,以抵抗梁體內(nèi)的較大彎矩。這也是目前工程建設(shè)中設(shè)置的連系梁動(dòng)輒截面達(dá)到2X2m以上,配筋率相當(dāng)高的主要原因。3、如果采用連系梁與前、后排抗滑樁鉸結(jié)的排剛架樁形式,則由于連系梁內(nèi)沒有彎矩和剪力,而僅需抵抗前、后排樁間作用力協(xié)調(diào)在梁體中產(chǎn)生的軸力,因此,連系梁就可采用較小截面和較小的結(jié)構(gòu)配筋。這也是排架樁設(shè)置形式的連系梁截面可采用0.5X0.5m左右的原因。4、無論是剛架樁還是排架樁,設(shè)置連系梁雖然都可以起到協(xié)調(diào)前、后排樁的受力,達(dá)到優(yōu)化樁身結(jié)構(gòu)內(nèi)力大小的作用,但采用固結(jié)連接形式的剛架樁對樁身內(nèi)力的優(yōu)化更為明顯。這就是說:1)采用截面和配筋率較高的連系梁固結(jié)形式剛架樁模型時(shí),應(yīng)考慮到樁身內(nèi)力的相對較小的實(shí)際情況,從而在抗滑樁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用適當(dāng)較小的截面和配筋率。2)采用截面和配筋率較小的連系梁鉸結(jié)形式排架樁模型時(shí),應(yīng)考慮到連系梁的設(shè)置僅考慮受壓的軸力,而不考慮梁身的彎矩和剪力的實(shí)際情況,故而連系梁可采用小截面、低配筋率設(shè)置。 從以上剛架樁和排架樁的結(jié)構(gòu)分析中看,前、后排抗滑樁之間的連系梁采用何種連接方式,取決于計(jì)算模型和現(xiàn)場的地質(zhì)、施作條件等實(shí)際情況綜合選用。切不可:1、在大截面、高配筋率連系梁與與抗滑樁體固結(jié)連接的條件下,不考慮連系梁對抗滑樁內(nèi)力的優(yōu)化。2、在連系梁與抗滑樁身鉸結(jié)連接的條件下,一味地采用大截面、高配筋率的連系梁形式。
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