關(guān)于鋼板樁道路護(hù)墻的論述

1前言

自力式鋼板樁墻護(hù)墻在河流，港灣領(lǐng)域的本體墻有很多施工業(yè)績(jī)。目前為止在以適用臨時(shí)檔土墻為主的道路領(lǐng)域，護(hù)墻的應(yīng)用例子也在增加。自力式鋼板樁護(hù)墻因其是深埋式的柔性結(jié)構(gòu)，所以耐震性能優(yōu)良。而且具有在柔軟地基上也可確保穩(wěn)定性和與混凝土護(hù)墻相比具有在狹窄空間也可施工的結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)。進(jìn)而在掘土做護(hù)墻設(shè)置時(shí)，臨時(shí)檔土和本體護(hù)墻可以兼用對(duì)縮減建設(shè)成本效果明顯。目前在《道路士建護(hù)墻建筑規(guī)范》中沒(méi)有具體詳細(xì)論述鋼板樁護(hù)墻的具體設(shè)計(jì)方法，所以現(xiàn)狀多是以河流護(hù)岸等的設(shè)計(jì)規(guī)范為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。

為此，整理鋼板樁道路護(hù)墻的設(shè)計(jì)規(guī)范，使之有效果并有效率的對(duì)社會(huì)基礎(chǔ)的整備做出貢獻(xiàn)為目的，特編寫(xiě)了（自力式鋼板樁護(hù)墻設(shè)計(jì)手冊(cè)》。本手冊(cè)是經(jīng)（自力式鋼板樁護(hù)墻設(shè)計(jì)手冊(cè)研討委員會(huì)》研討審議的基礎(chǔ)上編成的。本論文主要論述了為確認(rèn)鋼板柱護(hù)墻的性能而實(shí)施的離心模型實(shí)驗(yàn)和數(shù)值解析的結(jié)果以及本手冊(cè)的設(shè)計(jì)方法。

2用離心模型實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證耐震性能

2.1實(shí)驗(yàn)條件

以驗(yàn)證自力式鋼板樁護(hù)墻的耐震穩(wěn)定性以及設(shè)計(jì)法的確立為目的，實(shí)施了用動(dòng)態(tài)離心載荷裝置進(jìn)行了振動(dòng)實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)的主要確認(rèn)項(xiàng)目如下。

①地震時(shí)的鋼板樁變位水平（適用范圍）的把握

②鋼板樁深埋的必要長(zhǎng)度

③地震時(shí)的土壓性狀的把握

④鋼板樁護(hù)墻的終局狀態(tài)的確認(rèn)。

本實(shí)驗(yàn)使用實(shí)物縮比1/40模型，可以再現(xiàn)真實(shí)地面相同自重應(yīng)力狀態(tài)40G的離心場(chǎng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如表2.1所示。鋼板樁深埋長(zhǎng)度(1.9/B-3.0B，B：基礎(chǔ)的特定值用S-1試驗(yàn)的水平地基反力系數(shù)的推定值4000KN/m'算定)，鋼板樁彎曲剛度（相當(dāng)Ⅱ型及Ⅵ型)，護(hù)墻高度（相當(dāng)2.4~4.5m)，地基的初期密度（相對(duì)密度60%~75%），護(hù)墻形式差異（自立鋼板護(hù)墻及L型RC護(hù)墻)等為實(shí)驗(yàn)參數(shù)。地基材料使用干燥的豐浦硅砂。模型地基是在實(shí)驗(yàn)土槽內(nèi)特意安裝護(hù)岸模型，按重力場(chǎng)使豐浦硅砂在空氣中落下，所定的相對(duì)密度作為密度管理。例1情況D-2（自立鋼板樁護(hù)墻）的模型地基及計(jì)測(cè)位置如圖2.1所示。而且使鋼板樁模型的下端自由的同時(shí)，為了計(jì)測(cè)彎曲應(yīng)變，在縱深方向做成3等分的短?hào)艩畹哪Ｐ停谥醒氚鍢渡险迟N應(yīng)變標(biāo)尺，由計(jì)測(cè)值算出變形量，斷面力及作用土壓。

本實(shí)驗(yàn)如圖2.2所示以水平方向連續(xù)輸入5種波形

Step1,2是實(shí)際地震波，Step1是相當(dāng)于L1地震最大加建度180Gal的大船度波(1978年宮城縣海上地震)，Step2時(shí)相當(dāng)L2地震最大加速度720Gal的神戶(hù)PI波（兵庫(kù)縣南部地震），而Step3-5各是最大加速度200,500,750Gal的正弦波(20波，1.5Hz)。

2.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果的概述

對(duì)于改變深埋長(zhǎng)度的3種情況(1.9/B-3.0/B，Dr60%地基)的鋼板樁頭部水平變位DH1，累積變形量如圖2.3顯示。各加振Step所產(chǎn)生的變形量如圖2.4顯示。 

由該圖可以確認(rèn)在離心加速度40G附加及L1加振時(shí)（加振Step1)板樁深埋長(zhǎng)度對(duì)墻體變形量影響不大：但L2加振(Step2)以后的Step2~5則深埋長(zhǎng)度越長(zhǎng)板樁頭部水平變位量越小的傾向。 

同樣對(duì)于鋼板樁頭部水平變位DH1，圖2.5顯示與L型擁墻模型進(jìn)行比較的相對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果。Step3之前兩者的墻體變形量時(shí)同程度的，但Step4(正弦波500gal)L型護(hù)墻變形很大導(dǎo)致崩壞（照片2.3）。另一方面自立鋼板樁護(hù)墻在Step5(正弦波750gal)之后也還保持墻體性狀（照片2.2），可以確認(rèn)具有很好的粘性。