剛架護坡樁的試驗研究與應用

 在邊坡支護中處于同一平面的前樁與后樁之間用剛性節點和剛性橫梁聯成的一個整體單元，叫做剛架，是三次超靜定結構。不設錨桿或支撐，將其用于深基坑或超深基坑的邊坡支護，叫剛架護坡。與常用的懸臂樁和錨拉樁相比，剛架護坡樁具有下列特點：

1. 剛架的頂部為剛性節點，樁梁之間不能相互轉動，可以抵抗彎矩。在底部不插入土中的情況下，兩榀以上剛架可以組成一個穩定結構。

 

2. 剛架可以隨下端支承情況的變化自動調整其上、下端的彎矩，同時可以自動調整結構各部分內力，以適應復雜多變、荷載作用位置模糊的邊坡支護問題，并可以充分發揮材料的作用，縮小樁徑和減少鋼筋，達到節約的目的。懸臂樁和錨拉樁都不具備這兩種功能。

 

3. 剛架護坡樁的抗煩覆能力強，它靠基坑以下的樁前土（穩定土體）的被動土壓力和剛架插入基坑部分的前樁抗壓、后樁抗拔所形成的力偶來抵抗傾覆力矩，同時剛架上端的剛性節點也增加了剛架的抗傾覆能力。而懸臂樁是靠樁插入基坑部分的樁前的被動土壓來抵抗傾覆力矩，錨拉樁是靠樁前的被動土壓和插入一側凌空土體的錨桿的抗拔來抵抗傾覆力矩，它們都比剛架的抗傾覆能力小。

 

到目前為止，剛架護坡樁的最大支護深度已達13.5m，嵌固深度僅3m，而實測樁頂位移僅4mm.

 

用剛架護坡樁在一定范圍內代替懸臂式單樁，可降低材料用量30％以上；代替錨拉樁則可克服其不足，并節約造價5％以上，在不能采用錨桿的工程場地和地質條件下剛架護坡樁更顯示出獨特的優越性。

 

剛架護坡樁邊坡支護技術在國內外均屬首次研究和應用。它利用超靜定剛架結構隨支撐條件及荷載條件的變化而自動調整結構內力的特性，解決邊坡支護問題，具有適應性強、安全度高、節約材料、施工方便等多種優點。該項目通過理論分析建立的計算模式及編制的計算機程序，計算簡捷、快速，數據可靠，可對不同開挖深度、不同地質條件、各種土壓力、地面荷載、水壓力作用下的剛架進行設計，并繪制投標方案圖及配筋圖。其設計原理和計算方法不僅適用于深基坑開挖的邊坡支護設計，還可用于道路、碼頭、堤壩、橋梁、山體滑坡的邊坡支護設計，具有廣泛的實用價值。