太原鐵路樞紐西南環線專線工程xnhs-1標段
tldik6+815.43 1-16m+4-20m+5-24m+54-32柴村左線特大橋
挖孔樁防護既有路基檢算資料
編制日期
審核日期
批准日期
中鐵六局太原鐵路樞紐西南環線專案部
二o一0年九月
tldik6+815.43 1-16m+4-20m+5-24m+54-32柴村左線特大橋
挖孔樁防護既有路基檢算資料
tldik6+815.43 1-16m+4-20m+5-24m+54-32柴村左線特大橋工程中，在41#～50#墩樁基及承臺施工時，需挖除一部分既有路基。施工時需根據現場實際情況，在既有線鎮城底和太原方沿路肩方向設定挖孔樁，防止既有路基坍塌。
挖孔防護樁具體布置見示意圖。挖孔防護樁採用內徑φ1.25m壁厚0.
2m的c20砼做護壁，挖孔完成後，內填c30鋼筋砼。
本橋開挖深度確定為41#墩9.22m、42#墩12.28m、43#墩9.
78m、44#墩10.33m、45#墩11.83m、46#墩13.
4m、47#墩12.59m、48#墩12.98m、49#墩13.
18m、50#墩13.49m。
一、挖孔防護樁長度確定：
本橋46#、49#和50#墩開挖深度最深，都按6.5m確定，挖孔防護樁間距採用1.75m。
根據經驗，防護樁錨入基底以下長度為基底以上長度的1倍，即錨入深度為6.5m。防護樁共13m。
挖孔防護樁護壁厚為0.2m，內徑1.25m。挖孔完成後，內填c30砼。
二、荷載選定及地質資料統計：
1、列車荷載
列車荷載採用zk特種活載，根據《鐵路路基設計規範》查得，換算土柱高度為3.4m，荷載分布寬度為3.3m。
既有線路道碴厚度0.5m，應力放散角為45°，則應力放散寬度為4.3m。
由於樁身於既有線距離較小，按側向壓力傳遞角度進行分布，見附圖。
換算土柱的重度取；
可確定。
2、地質資料
由現場調查可知，土質為砂粘土。
土的內摩擦角，粘聚力c=12 kn/m，重力密度。
3、主動土壓力和被動土壓力：
主動土壓力係數：
被動土壓力係數：
a．樁背路基土的主動土壓力：
b．列車荷載產生的主動土壓力：
c．被動土壓力：
4、計算簡圖：
圖中：；
三、挖孔防護樁穩定性檢算
如防護樁強度能滿足要求，發生失穩時會以o點傾倒，故需檢算各種荷載對o點的力矩，檢算抗傾覆安全係數能否滿足要求。
1、抗傾覆力矩：
式中： c=12kn/m為土的粘聚力、x為防護樁埋置深度。
2、傾覆力矩：
路基土壓力產生的力矩：
列車荷載產生的力矩：
傾覆力矩
3、抗傾覆安全係數：
，此樁穩定性滿足要求。
四、樁身抗彎強度演算：
1、樁身鋼筋布置：
施工時，在挖孔樁內加設鋼筋籠。鋼筋籠按挖孔樁通長布置，主筋選用q235 φ20鋼筋，設定18根，箍筋採用q235 φ10鋼筋，間距為20cm。主筋至防護樁護壁內徑之淨保護層為6cm。
2、彎矩檢算
防護樁最大彎矩位於a點處，檢算a點處樁身的允許彎矩值能否滿足最大彎矩值的要求。
受力分析，擋土板傳來的支點處的集中力。由於樁的直徑較大，摩擦樁較大可以等效成作用在樁的中心的集中力。
a．防護樁允許承受的極限彎矩計算
鋼筋為hrb335，查表得抗拉強度fy=300 n/mm2，c30混凝土抗彎強度f=5 n/mm2，樁身鋼筋計畫設定18根φ20鋼筋。主筋保護層為6cm。允許極限彎矩為：
式中：受壓區砼截面面積的圓心角與的比值，取；；
rs—縱向鋼筋所在圓周的半徑；r —防護樁圓形截面半徑；a—砼截面面積。
b．最大彎矩計算
故此防護樁抗彎強度符合要求。
四、檢算結論：
按照本防護樁的截面尺寸及配筋要求，經驗算當防護樁埋深x=h時，防護樁臨空段h在2~9公尺時均滿足要求。