1、鐵路既有線旁深基坑施工防護樁設計摘 要：文章結合唐山站鐵路樞紐改造工程DK123+122。7 北新西道框構中橋施工實例，介紹了該橋的工程概況、 加固方案 , 著重對既有線防護樁的設計進行了闡述和計算分析。關鍵詞：庫侖土壓力 ; 基坑；防護樁；邊坡加固中圖分類號:U213.1文獻標識碼： A文章編號 :1007 6921(2010） 16006702北新西道框構中橋：位于唐山車站北側，東與站前路相接，橫穿鐵路, 西與西環北路相接，雙向四車道，為唐山市西部進出城市的主干道，車流量特別大。京山線改線設計在既有框構橋西側新建一座四箱 （8m+16m+16m+）8m框構橋跨北新西道. 京山改線后 , 需

2、對既有框構橋進行拆除重建，改為津秦客專線一座四箱（ 8m+16m+16m+）8m框構橋跨北新西道。由于新建框構中橋臨近既有線 , 需要設置防護樁加固路基。該橋所處地層主要為第四系沖積層，以黏性土、粉土、細 砂為主，地震動峰值加速度0.2g 。 氣候屬暖溫帶亞濕潤季風區，四季分明。年平均降水量在 500mm800mm， 70%主要集中在 7 月 8 月。1 加固方案設計經過現場詳細勘察和研究, 采用鋼筋混凝土防護樁對既有線側基坑邊坡加固。防護采用 1。0m挖孔樁，樁長 17。5m,上與地面齊平，下伸入橋底8m，樁中心間距 2m，暴露的 樁間掛網噴錨。樁順線路方向“L 型布置，防護樁中心距線路中心

3、最近處 9。21m，最遠處 13 。52m，樁距既有橋涵邊緣4.7m, 接既有橋翼墻。橋涵兩側各 10 根，防護范圍 21m.防護樁采用 C30鋼筋混凝土，鋼筋籠主筋為 2725 沿周長均勻分布，箍筋為 10 150 沿樁長 方向均勻分布。鋼筋籠按整籠吊裝。2 設計計算理論2.1 地面荷載設計防護樁的作用主要是加固基坑既有線側邊坡，保證邊坡穩定安全， 在計算土壓力是應考慮列車及軌道荷載， 根據鐵路支擋結構設計規范 (TB10025-2006） 附錄 A：列車和軌道荷載換算土柱高度及分布寬度, 級鐵路基床表層為級配碎石，取荷載強度為60.7kPa ，換 算土柱寬度 3。3m,高度3。2m。2。2

4、 土壓力自然狀態下的土體內水平向有效應力 , 可認為與靜止土壓力相等。土體側向變形會改變其水 平應力狀態 . 最終的水平應力， 隨之變形的大小和方向呈現出兩種極限狀態，即主動極限平 衡狀態和被動極限平衡狀態 , 支護結構處于主動極限平衡狀態時，受主動土壓力作用，是側 向土壓力的最小值。庫侖土壓力理論和朗肯土壓力理論是工程中常用的兩種經典土壓力理論, 無論用庫侖或朗肯理論計算土壓力 , 由于其理論的假設與實際工作情況有一定的出入，只能看作是近似的方法, 與實測數據有一定差距. 試驗結果表明，庫侖土壓力理論在計算主動土壓力時，與實際較為接近。在計算被動土壓力時，其計算結果與實際相比，往往偏大。本設

5、計采用庫侖土壓力理論計算土壓力，根據數解法按照無黏性土的庫侖主動和被動土壓力公式進行計算，樁的埋深適宜時，其彎矩點在基坑底部以下，只有 一個彎矩作用點 , 埋深過大之后，將在樁底附近將出現反彎點， 反彎點下的力系考慮反彎點下樁在土體中出現的反向位移的情況。對于懸臂式支護樁，樁前樁 后 的 土 壓 力 分 布 如 圖1所 示 。3 設計計算3橋涵現場最外側線路中心距樁最小距離9。21m，最大挖深 8。0m，開挖后既有涵洞兩側的樁體 暴露。由于缺少地層的土工試驗數據，參考鐵路支擋結構設計規范等相關規范，砂土容重取 =19。0kN/m，內摩擦角 =35， 粘聚力 c=0kpa，地面坡度 i=0 .3

6、 。1土壓力系數考慮到采用庫倫土壓力理論計算的被動土壓力系數偏大，結合經驗取值， 被動土壓力系數取計算值3.4樁結構設計樁截面的選擇，擬采用圓孔樁，樁徑1.2m，樁間距2.0m，鋼筋按圓周均勻布置。根據鐵路 路基支擋結構設計規范 （ TB10025 2006）取肋柱的荷載分項系數：C=1.35 ；重要性系數： 0=1.0 。設計彎矩故按 2725 配筋可以滿足要求。箍筋按構造配置為10mm鋼筋, 間距為 17cm。3。5 結論根據計算，開挖深度 8m基坑, 其防護措施采用人工挖孔樁，直徑為100cm，樁中心距為 200cm，嵌固深度為 9.190m，樁長 17。19m。主筋采用2725mm 沿樁周長均勻布置 , 間距 為 110mm，保護層為 5cm，箍筋為 10mm鋼筋， 間距為 17cm,樁內灌注 C30砼.4 結束語筆者介紹了防護結構（防護樁） 的一般設計計算理論及計算方法，通過工程實踐，證明該計算成果是安全的。 在筆者的設計計算過程中查閱相關資料得知，目前土壓力的計算理論還不 夠成熟， 許多理論在實際工程中的應用受到特定的條件限制，只能應用于特定