專(zhuān)利名稱(chēng)：斜樁自平衡式擋土墻的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于土木工程、特別涉及一種用于邊坡治理的擋土墻。
背景技術(shù)：
邊坡工程在整個(gè)大土木工程中處于特別重要的地位，原因是邊坡工程量大、技術(shù)難度大、事故率高。邊坡工程對(duì)象的是巖體或土體，巖土體是天然生成的，不能認(rèn)為制造，特點(diǎn)是性質(zhì)因地而異，因時(shí)而異；人類(lèi)了解不能詳盡；不能準(zhǔn)確的提供力學(xué)參數(shù)；設(shè)計(jì)水平因人而異。這些特點(diǎn)存在給工程建設(shè)帶來(lái)了巨大困難，其結(jié)果是對(duì)巖土體把握不當(dāng)，事故率特大(據(jù)了解，建筑工程中，邊坡事故率占70%)；設(shè)計(jì)方案不同，成本差異特大；地址條件變化大，在很多情況下沒(méi)有經(jīng)濟(jì)合理的邊坡支護(hù)方法。目前，高填方邊坡治理中采用的結(jié)構(gòu)體主要有懸臂樁擋土墻、錨拉樁擋土墻、重力式擋土墻等。其中重力式擋土墻高度大于8米時(shí)，工程成本增加很快，對(duì)于高擋土墻而言經(jīng)濟(jì)性特別差；懸臂樁擋土墻的彎矩是所有結(jié)構(gòu)類(lèi)型中最大的一種，所以成本也非常高； 相比之下，對(duì)于高大擋土墻而言，錨拉樁的成本比前兩者低，所以近年來(lái)得到了廣泛應(yīng)用。 但是，錨拉樁擋土墻需要有錨拉條件，一般是擋土墻后有巖體的情況才能用，如果沒(méi)有錨拉條件，只能用前兩種擋土墻結(jié)構(gòu)體系。不幸的是，在很多工程情況下都不存在錨拉條件，所以不得不采用成本很高的支擋結(jié)構(gòu)。另外，采用重力式擋土墻結(jié)構(gòu)需要大開(kāi)挖，這很可能引起施工階段的工程事故。對(duì)于高大重力式擋土墻需要很好的地基，這也是提高重力式擋土墻難度和成本的一個(gè)因素。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是為了解決上述問(wèn)題，而提供一種新型邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)體系， 即適用于填方和半填方邊坡支護(hù)的斜樁自平衡式擋土墻，這種擋土墻不需要場(chǎng)地地質(zhì)提供錨拉條件，也不出現(xiàn)坡底大面積開(kāi)挖，降低施工期的風(fēng)險(xiǎn)。還可大規(guī)模降低工程造價(jià)，減短工期。本實(shí)用新型所涉及的斜樁自平衡式擋土墻包括重力式擋土墻或者懸臂式擋墻、斜樁、斜樁牛腿、頂梁、樁間檔土板。斜樁嵌入坡底巖土層中，斜樁上部帶牛腿，牛腿上設(shè)頂梁， 重力式擋土墻至于頂梁上，斜樁按一定間距布置，樁間設(shè)檔土板。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)體系利用斜樁產(chǎn)生的距離Ll和上部重力式擋土墻的重量Gl，以及L2和斜樁自重G2在坡底產(chǎn)生抗傾覆彎矩Mk，來(lái)平衡由邊坡推力產(chǎn)生的傾覆彎矩Mq，可達(dá)到部分或全部平衡。本實(shí)用新型的有益效果是樁身彎矩得到平衡后變得很小，甚至為零。而抗滑樁的主要成本就是彎矩引起大量抗彎鋼筋，彎矩的平衡可大幅度節(jié)省樁體抗彎矩鋼筋，使工程成本大大降低。同時(shí)，因?yàn)樾睒兜撞繌澗睾苄。^固段減小，也會(huì)降低工程成本。本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)(1)對(duì)場(chǎng)地地質(zhì)條件依賴(lài)不大。在很多情況下，邊坡所處的地質(zhì)條件是基巖距地面很遠(yuǎn)，或者基巖走向平緩，甚至倒傾，使邊坡支擋找不到錨拉的錨固點(diǎn)。在這種情況下，支擋方案不能采用行之有效的錨拉支擋結(jié)構(gòu)體系，而不得不采用非錨拉結(jié)構(gòu)體系。重力式擋墻就是最常見(jiàn)的非錨拉方案，但是邊坡高度一般大于8米以上，重力式擋墻就不合適了，成本會(huì)隨著高度增加而迅速提高。另外，由于基巖面距地面遠(yuǎn)，高擋墻的地基承載力也是很難處理的問(wèn)題，工程造價(jià)很高。傳統(tǒng)方法中，高擋墻非錨拉結(jié)構(gòu)通常是懸臂抗滑樁結(jié)構(gòu)體系。懸臂樁是所有結(jié)構(gòu)中彎矩最大，配筋量特別大一種結(jié)構(gòu)，很不經(jīng)濟(jì)。對(duì)于高擋墻而言，其他形式的擋墻結(jié)構(gòu)都存在很多問(wèn)題。比如加筋土擋墻對(duì)填料要求過(guò)高，不適于水下?lián)跬??！?。 本實(shí)用新型不受這些條件限制。首先由于樁身彎矩小，嵌固端要求不高，甚至可以嵌固在土層中。其次，擋墻本身是自平衡的，不需要任何錨拉結(jié)構(gòu)。所以對(duì)地質(zhì)條件的依賴(lài)性較小。[0009](2)邊坡底部不需要大量開(kāi)挖，提高施工期安全性。對(duì)于高邊坡而言，除了抗滑樁結(jié)構(gòu)以外，大多數(shù)擋土墻需要在坡底進(jìn)行開(kāi)挖、回填，以滿(mǎn)足擋墻地基承載力。坡底開(kāi)挖會(huì)破壞施工期邊坡的臨時(shí)穩(wěn)定，引發(fā)工程事故，這一直是邊坡工程施工中的一大難題。本實(shí)用新型只需要在坡底進(jìn)行挖孔(或鉆孔)，不會(huì)引起邊坡施工期的失穩(wěn)，保證了施工期邊坡的安全性。(3)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工工藝成熟、抗腐蝕能力強(qiáng)可用于水下邊坡支擋、技術(shù)要求不高、堆填料的要求不高，因此可適用于很多復(fù)雜條件的邊坡工程。

圖1為本實(shí)用新型擋土墻結(jié)構(gòu)的正立面圖圖2為圖1的A-A剖面圖上述圖中1 一斜樁，2—樁間檔土板，3—牛腿，4一頂梁，5—重力式擋土墻，F(xiàn)—邊坡推力合力，Gl—重力式擋墻重力合力，G2—斜樁重力合力，Mq—邊坡推力引起的樁身傾覆彎矩，Mk—擋墻重力引起的樁身抗傾覆彎矩，h—邊坡推力合力距坡底的距離，Ll一重力式擋墻重力合力距坡底樁軸線(xiàn)的距離，L2—斜樁重力合力距坡底樁軸線(xiàn)的距離，q—邊坡推力，α 一斜樁傾角。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明如下(1)如圖2所示，在坡底開(kāi)挖成孔或鉆孔；施工斜樁1、牛腿3和樁間擋土板2 ；(2)斜樁1和樁間擋土板2后部分回填土 ；(3)施工鋼筋混凝土頂梁4，上部重力式擋土墻5或者懸臂式擋墻；(4)重力式擋土墻5或者懸臂式擋墻后土體回填。需要說(shuō)明的是，斜樁間距、截面尺寸、長(zhǎng)度、配筋等根據(jù)邊坡條件計(jì)算設(shè)計(jì)。重力式擋墻和頂梁也是根據(jù)具體情況計(jì)算確定的。設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)邊坡高度、地質(zhì)條件、地面荷載等， 調(diào)整上部重力式擋墻與斜樁的比例，力圖達(dá)到樁底彎矩最小。還需要說(shuō)明的是、即使場(chǎng)地有錨拉條件，本實(shí)用新型還是更經(jīng)濟(jì)一些。在邊坡推力太大，上部重力式擋墻自重不能完全平衡傾覆彎矩時(shí)，可少量配置斜樁的抗彎鋼筋。在有錨拉條件的情況下，也可以結(jié)合錨拉結(jié)構(gòu)做本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)，經(jīng)濟(jì)上也更合算、最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1. 一種斜樁自平衡式擋土墻，由斜樁(1)、樁間檔土板(2)、牛腿(3)、頂梁(4)、重力式擋土墻(5)或者懸臂式擋墻構(gòu)成，其特征是斜樁(1)嵌入坡底巖層或土層中，斜樁(1)上部帶牛腿(3)，牛腿(3)上設(shè)頂梁(4)，重力式擋土墻(5)或者懸臂式擋墻至于頂梁(4)上，斜樁(1)按一定間距布置，樁間設(shè)樁間檔土板(2)。
專(zhuān)利摘要一種斜樁自平衡式擋土墻，由斜樁(1)、樁間檔土板(2)、牛腿(3)、頂梁(4)、重力式擋土墻(5)或者懸臂式擋墻構(gòu)成，其特征是斜樁(1)錨入坡底巖層或土層中，斜樁(1)上部帶牛腿(3)，牛腿(3)上設(shè)頂梁(4)，重力式擋土墻(5)或者懸臂式擋墻至于頂梁(4)上，斜樁(1)按一定間距布置，樁間設(shè)樁間檔土板(2)；該結(jié)構(gòu)體系主要利用上部重力式擋土墻(5)的重力在樁底產(chǎn)生抗傾覆彎矩，來(lái)平衡邊坡推力產(chǎn)生的傾覆彎矩，用于填方、半填方邊坡工程支擋，特別適合錨桿、錨索的錨拉條件很差或不具備的邊坡工程。該結(jié)構(gòu)體系具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、受力關(guān)系清晰、不受地下水影響、成本極低、適用范圍大等優(yōu)點(diǎn)，適用于庫(kù)岸治理、地災(zāi)治理、邊坡支護(hù)等土木工程。
文檔編號(hào)E02D29/02GK202152465SQ20112023026
公開(kāi)日2012年2月29日 申請(qǐng)日期2011年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月1日
發(fā)明者葉曉明 申請(qǐng)人:重慶中科建設(shè)(集團(tuán))有限公司, 重慶大學(xué)