轻型支挡工程之锚定板挡墙设置原理
锚定板挡墙是一种适用于填方路堤的轻型支挡结构，外形美观，施工简便，自1974年在我国太焦铁路上成功修建高24m的路肩锚定板挡墙后，在我国铁路、矿业等部门中广泛应用，取得了良好的工程效果。锚定板挡墙主要由面墙、钢拉杆、锚定板和合格填料四部分构成。其主要利用置于填方中的锚定板所提供的抗拔力与面墙共同作用来实现对填方的支挡防护。具有结构轻盈、占地少、耐沉降、造价低的特点。锚定板挡墙依据面墙形式可分为肋板式和面板式两大类。锚定板挡墙可单级或多级设置，每级挡墙的高度一般不大于6m，且在两级挡墙之间应设置宽度不小于2.0m的平台，以便有效缓解上下级挡墙的应力集中和方便现场施工与养护。为确保面墙的稳定，平台宜采用硬化处理，防止地表水下渗影响挡墙填料性能。
图1 肋板式锚定板挡墙示意图
面墙的肋柱和面板构造，主要依据现场吊装设备的起吊能力和运输条件，以及锚定板的抗拔力共同确定，且肋柱间距一般多为2~2.5m。且依据规范的结构设计要求，肋柱的截面宽度和面板的厚度不得小于30cm。肋术可采用矩形、T型。面板可采用矩形或十字形。肋板式锚定板挡墙的肋柱上、下两级之间应错开布置，防止肋柱出现沉降时造成下级挡墙钢拉杆出现过大次应力。肋柱或单位宽度上面板上设置的钢拉杆位置应尽量使肋柱或单位宽度面板中的正负弯矩基本相当。肋柱式面墙中挂板可采用钢筋砼矩形板、槽形板等多种形式，与肋柱搭接长度不能小于12cm，且厚度不宜小于20cm。板后设置反滤层与板上设置泄水孔，以利于排水。钢拉杆采用直径22~32cm的普通螺纹钢功精轧螺纹钢制作，锚定板采用钢筋砼板制作，且采用水平布置。肋柱式锚定板挡墙的锚定板面积不应小于0.5平方，面板式挡墙的锚定板面积不应小于0.2平方，且锚定板须预留钢拉杆通道。拉杆与面墙之间可采用螺栓+垫板连接，或采用钢筋弯折搭接于面墙主筋的形式连接；拉杆后端用螺栓+垫板与锚定板连接。锚定板与拉杆组装后孔道的空隙用浆体填充。锚定板挡墙填料是挡墙成败的一个关键因素，因此，填料优先选用级配良好的碎石类、砾石类土填筑，其次采用砂土、粉土等符合规范的细料土材料，不宜采用粘土、风化严重软质块石等，严禁采用有机土、膨胀土、盐渍土和块石类土等材料。锚定板挡墙须设置基础，基础可采用条形或杯座式，厚度不宜小于0.5m,襟边不小于0.1m，且应位于冻结线以下0.25m。对于面板式锚定板挡墙，需设置墙顶帽石，这时帽石起约束面板的作用。锚定板挡墙的拉杆须在填料夯填至拉杆高程以上20~30cm以上后，再挖槽就位，挖槽时宜使锚定板比设计位置预设高5cm左右，锚定板前方超挖部位用灰土夯实回填。主要计算有墙背作用力，面墙结构内力、地基承载力和锚杆锚索的锚固力几部分。墙背土压力应依据库仑土压力计算后，乘以安全系数（K=1.2~1.4）的办法进行确定。恒载土压力计算简化为三角形和矩形组合，σh=1.33×K×Ex/H（σh为水平土压应力（KPa），Ex为库仑主动土压力水平分力(KN/m)，H为墙高（m），K为安全系数）
图3 恒载土压力计算分布示意图
每根肋柱承受的反力为相邻肋柱之间的土压力，其内力计算时应结合坡面岩土体的性质采用弹性地基梁模型进行计算，当然，有时也可粗略的采用连续梁或简支梁模型进行计算。锚定板面积由设计拉力阶除以锚定板容许抗拔力确定。锚定板单位面积抗拔力应由现场试验确定，或由如下经验值选用，并在后期进行现场试验核查。锚定板埋深3~5m时，[σ]=100~120KPa，锚定板埋深5~10m时，[σ]=120~150KPa。最后，需要说明的是，轻型锚定板挡墙对施工工艺的组织、衔接要求较高，应有较好的施工质量作为保障。当然，只要认真负责，就没有做不好的事，这在锚定板挡墙在国内外广泛成功应用就说明了一切。
