路基懸錨式擋土墻體鋼筋應力測試分析

摘要：文章根據依托延志吳高速修筑實體工程，通過現場埋設鋼筋應力測試儀器，分析了墻體鋼筋實測應力，得出了懸錨式擋土墻的墻體鋼筋受力規(guī)律。

關鍵詞：懸錨式擋土墻；鋼筋應力；受力規(guī)律

1 引言

隨著我國經濟建設的快速發(fā)展，需要完成大量的“大挖大填”任務，為確保“高切坡、高填方、深基坑”等各項邊坡工程的安全，大量的支擋結構得到了廣泛的應用。在西部大開發(fā)大量工程建設中，各種類型的支擋結構，特別是新型支擋結構，將在工程建設中發(fā)揮不可或缺的作用。文章依托依托吳志高速（吳起至志丹安塞段）修筑實體工程，對懸錨式擋土墻體鋼筋應力進行測試，展開對其墻體受力變化的分析研究。

2 墻體鋼筋計布設位置及埋設方法

根據懸錨式擋土墻的受力特點及依托工程的實際情況，共選取三個工況作為測試段，其墻高分別是8m（工況Ⅰ）、10m（工況Ⅱ）和9m（工況Ⅲ）。鋼筋計分別布設在墻體內側和墻體外側，布設高度由基礎向墻頂方向分別每隔2.2m、2.9m和2.5m設置一組，每組2個鋼筋計，分別位于墻體內側和外側的鋼筋上。

鋼筋計采用JMZX-416A智能記憶型鋼筋應變計（如圖1所示），其主要技術指標如表1所示。

表1 鋼筋計技術參數指標

鋼筋計采取焊接的方法與墻體鋼筋搭接。焊接時首先按圖紙所給出的點位放樣，標記出所要安裝鋼筋計的鋼筋及其位置。截斷原鋼筋后，應將導線引出方向的一端固定在上側，其相反方向固定在下端。焊接時，先將鋼筋計端部與鋼筋頭部對中，采用點焊的方式固定；待固定后應在應變感應器外部纏繞濕毛巾，再進行幫條滿焊。在焊接過程中要不間斷的向感應器部位噴水降溫，防止芯片因溫度過高燒損（如圖2所示）。最后將截斷后的鋼筋重新接入時，若鋼筋端部帶有彎鉤應該注意其方向應保持與原鋼筋在同一平面上。

圖1 鋼筋應力計圖2 鋼筋計降溫

3 數據分析

按墻面（外側）和墻背（內側）對懸錨式擋土墻墻體鋼筋計應力數據分析，可以得到由下向上鋼筋計的應力變化圖，如圖3～圖8所示。

由圖3～圖5可以看出，無論哪個工況，在立壁外側所布設的鋼筋計實測值均為負值，且隨高度的增加而逐漸增大，這同理論墻面受力規(guī)律相吻合。墻面之所以受到壓應力，是因為墻背土壓力使墻體向外傾覆，但受到拉桿及錨定板抗拔力的約束而阻止其傾覆，所以墻面受到了壓力，且隨著墻高度的增加而逐漸增大。

由圖6圖～圖8可以看出，除工況I外，其余兩個工況所測的鋼筋計應力都為正值，即隨著墻高度的增加而逐漸減小，和墻背土壓應力測試結果相吻合。其次，在立壁相同高度布設的鋼筋計，邊跨拉應力要大于跨中部位的應力。如工況III布設高度在4.5m處鋼筋計的應力，由邊跨向中跨逐漸遞減，也就是說墻體自由端所承受的應力要大于跨中部位，這一點也印證了理論計算值。受施工環(huán)境及邊界條件的影響，個別中跨所測的數據大于邊跨，但不影響其總體規(guī)律的變化。值得思考的是，工況I最頂層布設的鋼筋計出現負應力，經過初步判斷，可能是澆注混凝土時為了施工方便，將其與墻面鋼筋焊接在了一起。

4 結束語

懸錨式擋土墻是一種新型擋土墻，通過對墻體鋼筋應力的測試，可以看出懸錨式擋土墻墻體的應力分布規(guī)律，即：墻體外側鋼筋計受壓，且隨高度的增加而增大；墻體內側鋼筋受拉，且隨高度的增加而減小，且在相同高度布設的鋼筋計，邊跨拉應力要大于跨中部位的應力。

參考文獻

[1]陳忠達，王海林．公路擋土墻施工[M]．北京：人民交通出版社，2004（3）.

[2]徐振濤．路基懸錨式擋土墻優(yōu)化設計與現場修筑技術[D]．西安：長安大學，2011.

[3]高江平，徐振濤，杜松．路基懸錨式新型擋土墻施工圖與依托工程測試方案圖[Z]．2012（3）.

[4]張玉芳，楊延，房銳．高輕型支擋技術及應用[M]．北京：科學出版社，2010.