專利名稱：一種施加預(yù)應(yīng)力的水泥土重力式圍護墻及其施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及土木工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及基坑支護及邊坡圍護結(jié)構(gòu)與施工方法。
背景技術(shù)：
目前的基坑支護結(jié)構(gòu)和邊坡?lián)跬两Y(jié)構(gòu)中，水泥土重力式圍護墻是較常用的一種。 他具有基坑開挖方便，施工速度快，對地下室結(jié)構(gòu)施工無影響等優(yōu)點。這種重力式圍護墻一般要求有較厚的墻體，并插入坑底較深，是一種懸臂式圍護墻結(jié)構(gòu)，其變形形態(tài)呈頂部最大，底部最小的分布形式，極易發(fā)生傾覆，對基坑周邊的建筑和管線等造成危害。為了控制圍護墻在外側(cè)水土壓力作用下產(chǎn)生的水平變形和墻體的穩(wěn)定性，常需增加圍護墻的厚度和深度，從而導(dǎo)致支護成本急劇增加。在六米左右的基坑圍護工程中，常常使用重力式圍護墻結(jié)構(gòu)，在基坑開挖過程中， 常出現(xiàn)水平變形達到100毫米以上位移量，引起圍護墻體開裂漏水現(xiàn)象，對周邊的建筑物產(chǎn)生了較大的沉降變形，往往引起管線的斷裂，產(chǎn)生較大的工程事故。為了控制圍護墻體的變形，采用加寬墻體厚度，加深墻體的插入深度，但效果均不明顯?？梢哉f，目前的重力式水泥土圍護墻，具有變形大和成本高的特點。當需保護基坑周邊管線時，這種重力式水泥土圍護墻需要墻體內(nèi)增加鉆孔灌注樁或插入大型H型鋼，但對水平變形的控制效果仍不理想。因此，巖土工程界迫切要求需要一種能控制墻頂位移，且成本較低的圍護墻支護結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)基坑支護既安全又經(jīng)濟的目標。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，克服現(xiàn)有重力式圍護墻存在的技術(shù)問題和結(jié)構(gòu)缺陷，提供一種施加預(yù)應(yīng)力的水泥土重力式圍護墻及其施工方法。這樣不僅提高重力式圍護墻控制墻頂水平位移的能力，又能降低成本，為了解決上述問題本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的一種施加預(yù)應(yīng)力的水泥土重力式圍護墻，包括由縱橫多列連續(xù)搭接的水泥土樁組成的重力式墻體，穿過墻體的加勁樁，加勁樁一端與墻體連接在一起，對加勁樁施加有預(yù)應(yīng)力，所述墻體厚度為900mm 10000mm。所述墻體頂部設(shè)置有壓頂板，板的厚度50mm 1000mm，斜向的加勁樁連接在壓頂板上。所述墻體內(nèi)側(cè)面設(shè)置有腰梁，斜向的加勁樁連接在腰梁上。重力式墻體由縱向2列以上、橫向2列以上的水泥土樁組成。重力式墻體的水泥土樁平面布置成格柵狀。重力式墻體的水泥土樁長度相同。重力式墻體的水泥土樁長度不同。
重力式墻體的剖面呈倒L形。重力式墻體的剖面底部呈Π形。重力式墻體的剖面呈倒反倒L形。重力式墻體的剖面底部呈T形。水泥土樁體內(nèi)設(shè)有加筋體。加筋體為金屬材料或非金屬材料。穿過重力式墻體的加勁樁為豎直方向，頂部并與壓頂板連接。所述斜向的加勁樁與水平面夾角5度 75度。一種施加預(yù)應(yīng)力的水泥土重力式圍護墻的施工方法，先施工豎向的水泥土樁體， 然后施工豎向、斜向加勁樁體，再施工壓頂板，最后對加勁樁施加預(yù)應(yīng)力，將豎向加勁樁、斜向加勁樁與水泥土墻體通過錨具連接在一起。所述水泥土樁體施工方法是采用單軸或多軸攪拌樁機或旋噴樁機施工而成的。通過對豎向的加勁樁體施加預(yù)應(yīng)力，則使豎向墻體的水泥土呈受壓狀態(tài)，從而提高了水泥土墻體的抗彎能力。通過對斜向的加勁樁體施加預(yù)應(yīng)力，則使豎向水泥土墻體預(yù)先受到一個水平支撐力作用，從而提高了水泥土墻體的抗傾覆能力。在豎向和斜向的預(yù)應(yīng)力共同作用下，水泥土圍護墻能承受較高的水土壓力作用， 并具有較高的穩(wěn)定性和控制水平變形的能力。與傳統(tǒng)的重力式圍護墻相比，這種多向施加預(yù)應(yīng)力的圍護墻具有墻體厚度薄，插入深度小、基坑變形更小等優(yōu)勢。從而達到提高安全度、降低工程造價的目的。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
來詳細說明本發(fā)明；圖1為本發(fā)明所述的有一排斜向加勁樁的水泥土重力式圍護墻的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明所述的有二排斜向加勁樁的水泥土重力式圍護墻的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明所述的有相同長度水泥土樁組成的圍護墻結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明所述的重力式墻體的剖面底部呈倒L形的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明所述的重力式墻體的剖面底部呈反倒L形的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明所述的重力式墻體的剖面底部呈Π形的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。參看圖1和圖2，該多向施加預(yù)應(yīng)力的圍護墻是由重力式墻體1，斜向旋噴攪拌樁體2，豎向旋噴攪拌加勁樁體3，鋼筋混凝土壓頂板4，預(yù)應(yīng)力錨具5，腰梁6等組成。重力式墻體1是采用單軸或多軸軸攪拌樁機或旋噴樁機施作，水泥土樁縱橫多列連續(xù)搭接組合而成，呈實心墻體或空心格柵狀墻體。重力式墻體由縱向2列以上、橫向2列以上的水泥土樁組成。重力式墻體1的厚度為900mm IOOOOmm參看圖3，圖中所示的為相同長度的水泥土樁構(gòu)成的矩形墻體示意圖。
參看圖4，重力式墻體的剖面底部呈倒L形。參看圖6，重力式墻體的剖面底部呈Π形。參看圖5，重力式墻體的剖面底部呈反倒L形?；蛑亓κ綁w的剖面底部呈T形或者其它形狀，再次不一一列舉。形成重力式墻體1后，沿墻體的內(nèi)側(cè)施工豎向加勁樁體3，穿過墻體進入下部的土體中，并在土體中形成一個大直徑的錨固體，加勁樁體內(nèi)插入加筋體。加筋體為金屬材料或非金屬材料。在水泥土樁墻的頂部或上部位置，施工斜向加勁樁體2，斜向穿過墻體進入外側(cè)的土體中，并在土體中形成一個大直徑的錨固體，加勁樁體2內(nèi)插入加筋體。加勁樁體直徑為IOOmm 1000mm。在重力式墻體1的頂部，施工一個鋼筋混凝土壓頂板4，壓頂板4的厚度為50mm IOOOmm0待重力式墻體1、加勁樁2和鋼筋混凝土壓頂板4養(yǎng)護滿足達一定強度后，分別對豎向、斜向加勁樁2的加筋體施加預(yù)應(yīng)力，并用錨具5鎖定。待豎向、斜向預(yù)應(yīng)力施加后，即可開挖基坑內(nèi)的土體。當開挖深度較深時，沿水泥土樁墻向下需要再施工一排以上的斜向加勁樁體2，斜向穿過墻體進入外側(cè)的土體中，并在土體中形成一個大直徑的錨固體，加勁樁體2內(nèi)插入加筋體。對斜向加勁樁體2的加筋體施加預(yù)應(yīng)力，并用錨具鎖定腰梁6上，然后開挖基坑內(nèi)的下一層土體。加勁樁2和加勁樁3中的加筋體為一根或多根的鋼絞線、鋼筋、鋼管。本實施例中的圍護墻結(jié)構(gòu)，是分步施作完成的，既可在較為堅硬的土層中形成，也可在軟弱的土層如淤泥質(zhì)土、流砂和粉質(zhì)土中形成。一種施加預(yù)應(yīng)力的水泥土重力式圍護墻的施工方法，先施工豎向的水泥土樁體， 然后施工豎向、斜向加勁樁體，再施工壓頂板，最后對加勁樁施加預(yù)應(yīng)力，將豎向加勁樁、斜向加勁樁與水泥土墻體通過錨具連接在一起。所述水泥土樁體施工方法是采用單軸或多軸攪拌樁機或旋噴樁機施工而成的。通過對豎向的加勁樁體施加預(yù)應(yīng)力，則使豎向墻體的水泥土呈受壓狀態(tài)，從而提高了水泥土墻體的抗彎能力。通過對斜向加勁樁體施加預(yù)應(yīng)力，則使豎向水泥土墻體預(yù)先受到一個水平支撐力作用，從而提高了水泥土墻體的抗傾覆能力。在豎向和斜向的預(yù)應(yīng)力共同作用下，水泥土圍護墻能承受較高的水土壓力作用， 并具有較高的穩(wěn)定性和控制水平變形的能力。與傳統(tǒng)的重力式圍護墻相比，這種多向施加預(yù)應(yīng)力的圍護墻具有墻體厚度薄，插入深度小等優(yōu)勢。從而可以達到提高安全度、降低工程造價的目的。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其
5等同物界定。
權(quán)利要求
1.一種施加預(yù)應(yīng)力的水泥土重力式圍護墻，其特征在于，包括由縱橫多列連續(xù)搭接的水泥土樁組成的重力式墻體，穿過墻體的加勁樁，加勁樁一端與墻體連接在一起，對加勁樁施加有預(yù)應(yīng)力，所述墻體厚度為900mm 10000mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種施加預(yù)應(yīng)力的水泥土重力式圍護墻，其特征在于，所述墻體頂部設(shè)置有壓頂板，板的厚度50mm 1000mm，斜向的加勁樁連接在壓頂板上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種施加預(yù)應(yīng)力的水泥土重力式圍護墻，其特征在于，所述墻體內(nèi)側(cè)面設(shè)置有腰梁，斜向的加勁樁連接在腰梁上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種施加預(yù)應(yīng)力的水泥土重力式圍護墻，其特征在于，重力式墻體由縱向2列以上、橫向2列以上的水泥土樁組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種施加預(yù)應(yīng)力的水泥土重力式圍護墻，其特征在于，重力式墻體的水泥土樁平面布置成格柵狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種施加預(yù)應(yīng)力的水泥土重力式圍護墻，其特征在于，重力式墻體的水泥土樁長度相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種施加預(yù)應(yīng)力的水泥土重力式圍護墻，其特征在于，重力式墻體的水泥土樁長度不同。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種施加預(yù)應(yīng)力的水泥土重力式圍護墻，其特征在于，重力式墻體的剖面底部呈倒L形。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種施加預(yù)應(yīng)力的水泥土重力式圍護墻，其特征在于，重力式墻體的剖面底部呈Π形。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種施加預(yù)應(yīng)力的水泥土重力式圍護墻，其特征在于， 重力式墻體的剖面底部呈反倒L形。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種施加預(yù)應(yīng)力的水泥土重力式圍護墻，其特征在于， 重力式墻體的剖面底部呈T形。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種施加預(yù)應(yīng)力的水泥土重力式圍護墻，其特征在于， 水泥土樁體內(nèi)設(shè)有加筋體。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種施加預(yù)應(yīng)力的水泥土重力式圍護墻，其特征在于， 加筋體為金屬材料或非金屬材料。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種施加預(yù)應(yīng)力的水泥土重力式圍護墻，其特征在于，穿過重力式墻體的加勁樁為豎直方向，頂部并與壓頂板連接。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種施加預(yù)應(yīng)力的水泥土重力式圍護墻，其特征在于，所述的斜向加勁樁與水平面夾角5度 75度。
16.一種施加預(yù)應(yīng)力的水泥土重力式圍護墻的施工方法，先施工豎向的水泥土樁體，然后施工豎向、斜向加勁樁體，再施工壓頂板，最后對加勁樁施加預(yù)應(yīng)力，將豎向加勁樁、斜向加勁樁與水泥土墻體通過錨具連接在一起。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的一種施加預(yù)應(yīng)力的水泥土重力式圍護墻的施工方法，其特征在于，所述水泥土樁體施工方法是采用單軸或多軸攪拌樁機或旋噴樁機施工而成的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種施加預(yù)應(yīng)力的水泥土重力式圍護墻，包括由縱橫多列連續(xù)搭接的水泥土樁組成的重力式墻體，穿過墻體的加勁樁，加勁樁一端與墻體連接在一起，對加勁樁施加有預(yù)應(yīng)力。另外還提供該圍護墻的施工方法，先施工豎向的水泥土樁體，然后施工豎向、斜向加勁樁體，再施工壓頂板，最后對加勁樁施加預(yù)應(yīng)力，將豎向加勁樁、斜向加勁樁與水泥土墻體通過錨具連接在一起。通過對斜向加勁樁體施加預(yù)應(yīng)力，使豎向水泥土墻體預(yù)先受到一個水平支撐力作用，從而提高了水泥土墻體的抗傾覆能力，增加基坑的安全性，降低工程造價。
文檔編號E02D17/04GK102561363SQ20121002781
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月8日
發(fā)明者劉全林, 宋偉民 申請人:上海強勁地基工程股份有限公司