一種樁基-柔性加筋墊層復合承臺式板樁結構的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種樁基-柔性加筋墊層復合承臺式板樁結構，包括前板樁墻、錨碇墻、連接前板樁墻和錨碇墻的連系拉桿、位于前板樁墻和錨碇墻之間的承臺，其主要特點是：所述的承臺包括散粒體加筋墊層和樁基，所述的散粒體加筋墊層由散粒體材料鋪層和嵌入在鋪層內的土工合成材料加強筋所組成，至少兩排樁基位于散粒體加筋墊層下方對其進行支撐。本發(fā)明施工簡單、材料節(jié)省，載荷應力均衡、結構牢固耐用，適用于構建大噸級、大型化及深水型碼頭。
【專利說明】一種粧基-柔性加筋墊層復合承臺式板粧結構
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及港口工程、水利工程等領域中的建筑結構，特別是一種適用于深水港口碼頭、護岸等板樁擋土結構的樁基-柔性加筋墊層復合承臺式板樁結構。
【背景技術】
[0002]板樁結構是三大碼頭結構型式之一，具有施工速度快、工期短、造價省等特點，在我國有著較為廣泛的應用。板樁碼頭由前板樁墻、錨碇墻和拉桿組成，主要依靠前板樁墻承擔水陸兩側不同土體高度所產生的土壓力。由于前板樁墻截面尺寸大小的限制，目前的板樁碼頭多為中小型碼頭。隨著我國經濟的發(fā)展，建造更大噸級的碼頭以及將現(xiàn)有碼頭進行大型化、深水化改造的需求十分迫切。由于在水深和擋土高度加大后，板樁結構前板樁墻的內力會急劇增大，結構的安全性和耐久性將受到嚴重影響，因此現(xiàn)有的板樁結構已不能滿足發(fā)展的要求，亟需開發(fā)新的板樁結構型式。
[0003]為滿足大噸級、大型化及深水型碼頭的安全性和使用功能性要求，新型板樁結構目前常用的改進做法主要有兩種。一是通過增大前板樁墻強度和入土深度來提高其承載能力和穩(wěn)定性，如采用材料強度更高的鋼板代替鋼筋混凝土板以滿足結構強度要求，但這對材料制造工藝、施工工藝與設備等的要求較高，結構的防腐耐久性也難以得到保證。二是采取措施減小前板樁墻后的作用力，如中國專利ZL200820074231.7分離卸荷式板樁碼頭，在前板樁墻后設置一個現(xiàn)澆混凝土剛性承臺。這種做法的缺點是:一是工程材料用量較大，施工繁雜，施工工期較長；二是混凝土承臺為剛性結構，與樁基連接節(jié)點需進行特殊處理。由于土體性質的復雜性，地基不均勻沉降經常發(fā)生，在樁與承臺節(jié)點附近往往容易出現(xiàn)應力集中，造成結構內力過大引起開裂或破壞。此外，由于混凝土承臺與樁體在水平方向較大的剛度差異，在經受地震等較大附加水平荷載時，往往容易造成樁頂先發(fā)生破壞的情況，從而導致結構整體破壞。
[0004]
【發(fā)明內容】

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的缺陷而提出一種施工簡單、材料節(jié)省，載荷應力均衡、結構牢固耐用，適用于大噸級、大型化及深水型碼頭的樁基-柔性加筋墊層復合承臺式板樁結構。
[0005]本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的:提供一種樁基-柔性加筋墊層復合承臺式板樁結構，包括前板樁墻、錨碇墻、連接前板樁墻和錨碇墻的連系拉桿、位于前板樁墻和錨碇墻之間的承臺，其特征在于:所述的承臺包括散粒體加筋墊層和樁基，所述的散粒體加筋墊層由散粒體材料鋪層和嵌入在鋪層內的土工合成材料加強筋所組成，至少兩排樁基位于散粒體加筋墊層下方對其進行支撐。
[0006]在本發(fā)明樁基-柔性加筋墊層復合承臺式板樁結構的優(yōu)選實例中，所述的散粒體加筋墊層內至少有兩層土工合成材料加強筋。
[0007]進一步的，所述的散粒體材料鋪層至少是不同級配和粒徑的碎石、砂土等散粒體材料的一種或兩種的組合。[0008]進一步的，所述的土工合成材料加強筋至少采用土工格柵、土工格室、土工加筋帶等聞強土工材料中的一種。
[0009]進一步的，所述的樁基的樁體上端與散粒體加筋墊層采用插入式配合連接。
[0010]進一步的，所述的樁基的樁體底端埋深大于前板樁墻的底部埋深。
[0011]根據(jù)上述技術方案所構成的樁基-柔性加筋墊層復合承臺式板樁結構具有以下優(yōu)點:
(I)由于采用散粒體加筋墊層式的承臺，充分發(fā)揮了墊層材料抗剪強度和土工合成材料抗拉性能，具有良好的變形協(xié)調能力，保證了上部荷載能有效傳遞于樁體，既減小了直接作用于前板樁墻的土壓力等荷載，又避免了由于各種結構變形不協(xié)調在前板樁墻上可能產生的應力集中，從而保障了整個板樁結構的牢固性。
[0012](2)散粒體加筋墊層式的承臺適應性強，材料可就地選擇，施工簡便高效，施工工期短，工程造價低。
[0013](3)承臺與樁頭之間無需接頭處理，避免了由于不均勻沉降等所造成的結構應力集中、內力過大等問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明樁基-柔性加筋墊層復合承臺式板樁結構的結構示意圖。
[0015]圖2是本發(fā)明樁基-柔性加筋墊層復合承臺式板樁結構的承臺散粒體加筋墊層的A-A水平首I]面不意圖。
[0016]圖3是本發(fā)明樁基-柔性加筋墊層復合承臺式板樁結構的一種承臺散粒體加筋墊層的豎向剖面示意圖。
[0017]圖4是本發(fā)明樁基-柔性加筋墊層復合承臺式板樁結構的另一種承臺散粒體加筋墊層的豎向剖面示意圖。
[0018]其中，I前板樁墻，2錨碇墻，3連系拉桿，40承臺，41散粒體加筋墊層，42 土工合成材料加強筋，43樁基，44散粒體材料鋪層，7水側地基土，8陸側地基土。
【具體實施方式】
[0019]以下結合附圖對本發(fā)明做進一步說明。
[0020]本發(fā)明樁基-柔性加筋墊層復合承臺式板樁結構，包括前板樁墻1、錨碇墻2、連接前板樁墻I和錨碇墻2的連系拉桿3、位于前板樁墻I和錨碇墻2之間的承臺40,其主要特點是:所述的承臺40包括散粒體加筋墊層41和樁基43，所述的散粒體加筋墊層41由散粒體材料鋪層44和嵌入在鋪層44內的土工合成材料加強筋42所組成，至少兩排樁基43位于散粒體加筋墊層41下方對其進行支撐。
[0021]如圖1所示，本發(fā)明的前板樁墻I兩側分別為水側地基土 7和陸側地基土 8，錨碇墻2和樁基43均位于陸側地基土 8中，水側地基土 7根據(jù)設計要求開挖至一定標高。由于前板樁墻I兩側的地基土高度不同，陸側地基土 8產生土壓力荷載作用于前板樁墻I上。為了滿足前板樁墻I的安全性和使用功能性要求，應盡量減小作用于前板樁墻I上的陸側土壓力荷載，由散粒體加筋墊層41和樁基43組成的柔性復合承臺結構，不僅承擔了散粒體加筋墊層41鋪設范圍以上土體的重量和地表荷載，還通過樁基43承擔了錨碇墻2與樁基43之間土體的部分水平向土壓力荷載，起到了減小前板樁墻I 土壓力荷載的作用，提供了加大前板樁墻I擋土高度和水深的條件。
[0022]本發(fā)明所述的散粒體加筋墊層41內至少有兩層土工合成材料加強筋42。如圖3所示,土工合成材料加強筋42等間距鋪設于散粒體加筋墊層41內，土工合成材料加強筋42在端部做壓頭包裹處理。如圖4所示，土工合成材料加強筋42可不等間距鋪設于散粒體加筋墊層41內，土工合成材料加強筋42直接平鋪，其端部未做壓頭包裹處理。
[0023]本發(fā)明所述的散粒體材料鋪層44至少是不同級配和粒徑的碎石、砂土等散粒體材料的一種或兩種的組合。
[0024]本發(fā)明所述的土工合成材料加強筋42至少采用土工格柵、土工格室、土工加筋帶等聞強土工材料中的一種。
[0025]本發(fā)明所述的樁基43的樁體上端與散粒體加筋墊層41采用插入式配合。其樁體的截面形狀可為圓形、環(huán)形、方形、矩形、H形、Y形、X形等形狀，
所述的樁基43的樁體底端埋深大于前板樁墻I的底部埋深。
[0026]在實際施工時，所述的連系拉桿3采用鋼拉桿或鋼索，既可設于散粒體加筋墊層41之上，也可貫穿其中，在現(xiàn)場安裝完成后需要進行一定的預張拉。
[0027]本發(fā)明的保護范圍并不僅僅局限于【具體實施方式】的描述，凡采用本發(fā)明的等同替換、等效變換形成的技術方案，均落在本發(fā)明要求的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種樁基-柔性加筋墊層復合承臺式板樁結構，包括前板樁墻(I)、錨碇墻(2)、連接前板樁墻(I)和錨碇墻(2)的連系拉桿(3)、位于前板樁墻(I)和錨碇墻(2)之間的承臺(40)，其特征在于:所述的承臺(40)包括散粒體加筋墊層(41)和樁基(43)，所述的散粒體加筋墊層(41)由散粒體材料鋪層(44)和嵌入在鋪層(44)內的土工合成材料加強筋(42)所組成，至少兩排樁基(43)位于散粒體加筋墊層(41)下方對其進行支撐。
2.根據(jù)權利要求1所述的樁基-柔性加筋墊層復合承臺式板樁結構，其特征在于:所述的散粒體加筋墊層(41)內至少有兩層土工合成材料加強筋(42 )。
3.根據(jù)權利要求1所述的樁基-柔性加筋墊層復合承臺式板樁結構，其特征在于:所述的散粒體材料鋪層(44)至少是不同級配和粒徑的碎石、砂土等散粒體材料的一種或兩種的組合。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的樁基-柔性加筋墊層復合承臺式板樁結構，其特征在于:所述的土工合成材料加強筋(42)至少采用土工格柵、土工格室、土工加筋帶等高強土工材料中的一種。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的樁基-柔性加筋墊層復合承臺式板樁結構，其特征在于:所述的樁基(43)的樁體上端與散粒體加筋墊層(41)采用插入式配合連接。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的樁基-柔性加筋墊層復合承臺式板樁結構，其特征在于:所述的樁基(43)的樁體底端埋深大于前板樁墻(I)的底部埋深。
【文檔編號】E02B3/06GK103966975SQ201410169660
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年4月24日 優(yōu)先權日:2014年4月24日
【發(fā)明者】譚慧明, 梅濤濤, 陳佳, 杜陸旸 申請人:河海大學