一種組合擋土牆結構及其施工方法
2023-05-10 22:19:01
專利名稱：一種組合擋土牆結構及其施工方法
技術領域：
本發明涉及一種建築領域中的基礎結構及其施工方法，具體的說，是涉及一種適用於各種軟土地區房屋建築邊坡和道路邊坡的擋土牆及其施工方法。
背景技術：
目前維護軟土地區邊坡穩定性、防治軟土地區邊坡滑塌主要採用擋土牆。擋土牆是指支承路基填土或山坡土體、防止填土或土體變形失穩的構造物。由於擋土牆下部的軟土強度較低、土的壓縮性較高，使得上部擋土牆非常容易發生整體性滑移破壞和傾覆破壞， 給工程留下了安全隱患，更會造成巨大的經濟損失。
而目前針對軟土地區的擋土牆與非軟土地區擋土牆結構的設計及施工方法完全一樣，並沒有採取主動的工程措施來加強擋土牆下部土體的強度，並且擋土牆基礎嵌入土體的深度較小，沒有附加的增強擋土牆抗滑力的結構，因此擋土牆容易隨軟土的破壞而發生破壞。發明內容
本發明要解決的是現有軟土地區邊坡容易發生整體性滑移破壞和傾覆破壞的技術問題，提供一種組合擋土牆結構及其施工方法，能夠確保軟土地區擋土牆的安全穩定性。
為了解決上述技術問題，本發明通過以下的技術方案予以實現
一種組合擋土牆結構，包括普通混凝土牆體，所述普通混凝土牆體底部設置有底部鋼筋網，所述普通混凝土牆體的牆面一側設置有側向鋼筋網，所述普通混凝土牆體下面設置有平臺，所述平臺內設置有與所述底部鋼筋網連接的平臺鋼筋網，所述平臺鋼筋網焊接有直鋼管混凝土錨樁和斜鋼管混凝土錨樁，所述直鋼管混凝土錨樁陣列於所述平臺底部，所述斜鋼管混凝土錨樁陣列於所述平臺的牆面一側，所述側向鋼筋網焊接有緊靠於所述普通混凝土牆體的牆面外側的抗滑鋼樁，所述抗滑鋼樁頂部高於所述平臺、底部深於所述直鋼管混凝土錨樁，所述平臺下面設置有牆底加固區。
所述普通混凝土牆體頂部設置有塊石混凝土層。
所述底部鋼筋網和所述側向鋼筋網的網格尺寸為60X60mm，其中所用鋼筋的直徑為10 12mm ;所述平臺鋼筋網的網格尺寸為50 X 50臟，其中所用鋼筋的直徑為10 12mm。
所述直鋼管混凝土錨樁的直徑為100 150_，所述直鋼管混凝土錨樁之間的中心距為350 450mm ;所述斜鋼管混凝土錨樁的直徑為150 200mm，所述斜鋼管混凝土錨樁之間的中心距為500 800mm。
所述斜鋼管混凝土錨樁與水平面的夾角為45° 60° ;所述斜鋼管混凝土錨樁底端具有擴徑部。
所述抗滑鋼樁頂部高於所述平臺I 3m、底部深於所述直鋼管混凝土錨樁3 4m ο
所述牆底加固區的厚度為3 6m，寬度為超出所述普通混凝土牆體牆面2 3m、超出所述普通混凝土牆體牆背O. 5 O. 7m。
所述牆底加固區為水泥砂漿加固區或粉煤灰加固區。
一種上述組合擋土牆結構的施工方法，包括如下步驟
(I)根據擋土牆牆背側的土壓力大小，確定所述普通混凝土牆體的高度、截面尺寸以及混凝土的強度等級；
(2)預製所述直鋼管混凝土錨樁、所述斜鋼管混凝土錨樁和所述抗滑鋼樁；
(3)通過攪拌機對擋土牆下部的軟土區進行攪拌加固，形成所述牆底加固區；
(4)確定所述直鋼管混凝土錨樁、所述斜鋼管混凝土錨樁和所述抗滑鋼樁的位置， 然後用小型鑽孔機進行豎直孔和斜孔的鑽孔施工；
(5)將預製好的所述直鋼管混凝土錨樁放入豎直孔中，所述斜鋼管混凝土錨樁放入斜孔中；
(6)將所述抗滑鋼樁壓入設計位置；
(7)放置所述平臺鋼筋網，並將所述平臺鋼筋網與所述直鋼管混凝土錨樁、所述斜鋼管混凝土錨樁頂部焊接牢固，澆築平臺混凝土，形成所述平臺；
(8)放置所述底部鋼筋網和所述側向鋼筋網，並將所述抗滑鋼樁頂部與所述側向鋼筋網焊接牢固，澆注普通混凝土，形成所述普通混凝土牆體。
其中，步驟(3)中採用水泥與砂漿按照1:2. 5的質量比對擋土牆下部的軟土區進行攪拌加固。
本發明的有益效果是
(一)本發明採取主動措施對軟土地區擋土牆的基礎進行了加固，增強了軟土的承載力強度，降低了軟土的壓縮性，有利於擋土牆下部基礎應力的有效擴散，增加了擋土牆的整體穩定性，減小了擋土牆的變形沉降；
(二)本發明在擋土牆前面加抗滑鋼樁，在擋土牆底部設置直鋼管混凝土錨樁和斜鋼管混凝土錨樁，為擋土牆提供了附加的抗滑力矩，增強了擋土牆的整體抗滑性能，避免擋土牆發生整體滑移和傾覆破壞；
(三)本發明可以根據擋土的受力性能進行不同擋土牆牆體材料的選擇，較大節約了工程造價。
附圖是本發明所提供的組合擋土牆結構的結構示意圖。
圖中1，塊石混凝土層；2，普通混凝土牆體；3，底部鋼筋網；4，平臺；5，平臺鋼筋網；6，直鋼管混凝土錨樁；7，牆底水泥砂漿加固區；8，斜鋼管混凝土錨樁；9，抗滑鋼樁；10， 側向鋼筋網。
具體實施方式
為能進一步了解本發明的內容、特點及效果，茲例舉以下實施例，並配合附圖詳細說明如下
如附圖所示，本發明公開了一種組合擋土牆結構，主要由塊石混凝土層I、普通混凝土牆體2、平臺4、牆底水泥砂漿加固區7、直鋼管混凝土錨樁6、斜鋼管混凝土錨樁8以及抗滑鋼樁9構成。
普通混凝土牆體2底部設置有底部鋼筋網3，普通混凝土牆體2的牆面一側的下部設置有側向鋼筋網10。底部鋼筋網3和側向鋼筋網10的網格尺寸為60X60mm，其中所用鋼筋的直徑為10 12mm。
平臺4設置在普通混凝土牆體2下面，平臺4內設置有平臺鋼筋網5。平臺鋼筋網 5的網格尺寸為50 X 50mm，其中所用鋼筋的直徑為10 12mm。普通混凝土牆體2與平臺4 之間通過底部鋼筋網3和平臺鋼筋網5焊接連接，同時澆築普通混凝土牆體2與平臺4連接牢固。
牆底水泥砂漿加固區7設置在平臺4下面，一般是以質量比為1:2 1:3的水泥和砂漿對普通混凝土牆體2下部的軟土區進行攪拌加固而成，加固的厚度為3 6m，寬度為超出普通混凝土牆體牆面2的長度為2 3m、超出普通混凝土牆體牆背2的長度為O. 5 O.7m。牆底水泥砂漿加固區7可以提高擋土牆下部軟土的強度，降低軟土的壓縮性，從而提高擋土牆下部軟土區的整體穩定性。普通混凝土牆體2下部的軟土區還可以替換為採用粉煤灰進行加固。
由於普通混凝土牆體2上部所受的土壓力較小，普通混凝土牆體2頂部可以設置為塊石混凝土層I。塊石混凝土層I中塊石與混凝土質量的比為2:1，其中塊石的直徑範圍是50 90mm。擋土牆上部採用塊石混凝土可以節約混凝土用量，進而可以節約成本。
直鋼管混凝土錨樁6和斜鋼管混凝土錨樁8設置在平臺4下面，均與平臺鋼筋網5 焊接在一起，並用混凝土澆築連接。直鋼管混凝土錨樁6和斜鋼管混凝土錨樁8可以防止擋土牆發生整體滑移破壞。
直鋼管混凝土錨樁6的直徑為100 150mm，在平臺4底部陣列排布，直鋼管混凝土錨樁6之間的中心距為350 450mm。直鋼管混凝土錨樁6垂直設置並穿過牆底水泥砂漿加固區7，確保其傾斜度小於5°。斜鋼管混凝土錨樁8的直徑為150 200mm，在平臺4 位於擋土牆牆面的一側沿直線排布，斜鋼管混凝土錨樁8之間的中心距為500 800mm。斜鋼管混凝土錨樁8與水平面的夾角控制在45° 60°。另外，斜鋼管混凝土錨樁8的底部要加大直徑作為擴徑部，擴徑部的材料可以是鋼板，也可以是混凝土塊。擴徑部可以防止斜鋼管混凝土錨樁8端部發生刺入破壞，增強斜鋼管混凝土錨樁8端部的承載力。
直鋼管混凝土錨樁6和斜鋼管混凝土錨樁8均可以換成普通鋼筋混凝土錨樁，但直徑需要比鋼管混凝土錨樁增大10%-15%，相應的鋼筋混凝土錨樁中心距要增大20%-30%。
抗滑鋼樁9緊靠於普通混凝土牆體2的牆面外側，與普通混凝土牆體2通過側向鋼筋網10焊接連接。抗滑鋼樁9頂部高於平臺4頂面I 3m、底部深於直鋼管混凝土錨樁 6底部3 4m。抗滑鋼樁9和斜鋼管混凝土錨樁8可以防止擋土牆發生傾覆破壞。
上述組合擋土牆結構的施工方法，其具體步驟如下
根據擋土牆牆背側的土壓力大小，確定普通混凝土牆體2的高度、截面尺寸以及混凝土的強度等級。
預製直鋼管混凝土錨樁6、斜鋼管混凝土錨樁8和抗滑鋼樁9。
通過攪拌機，將水泥與砂漿按照1:2. 5的質量比對擋土牆下部的軟土區進行攪拌加固，加固的厚度為3 6m，寬度為超出普通混凝土牆體牆面2的長度為2 3m、超出普通混凝土牆體牆背2的長度為O. 5 O. 7m。
用經緯儀按照設計圖紙準確的確定直鋼管混凝土錨樁6、斜鋼管混凝土錨樁8和抗滑鋼樁9的位置，然後用小型鑽孔機進行豎直孔和斜孔的鑽孔工作。確保豎直孔的垂直度，傾斜度應小於5° ;斜孔與地面水平面的夾角控制在45° 60°範圍內。
將預製好的直鋼管混凝土錨樁6、斜鋼管混凝土錨樁8放入鑽孔中。
將抗滑鋼樁9壓入設計位置，抗滑鋼樁9的尺寸根據土壓力的大小具體確定。抗滑鋼樁9頂部高於平臺4頂面的高度為I 3m、底部深於直鋼管混凝土錨樁6底部的深度為3 4m ο
將平臺鋼筋網5放在相應的位置，並將平臺鋼筋網5與直鋼管混凝土錨樁6和斜鋼管混凝土錨樁8頂部焊接牢固，澆築平臺混凝土。
將底部鋼筋網3和側向鋼筋網10放在相應的位置，並將抗滑鋼樁9頂部與側向鋼筋網10焊接牢固，澆注普通混凝土，形成普通混凝土牆體2。
最後燒築上部塊石混凝土。
儘管上面結合附圖對本發明的優選實施例進行了描述，但是本發明並不局限於上述的具體實施方式
，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，並不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發明的啟示下，在不脫離本發明宗旨和權利要求所保護的範圍情況下，還可以作出很多形式的具體變換，這些均屬於本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種組合擋土牆結構，包括普通混凝土牆體，其特徵在於，所述普通混凝土牆體底部設置有底部鋼筋網，所述普通混凝土牆體的牆面一側設置有側向鋼筋網，所述普通混凝土牆體下面設置有平臺，所述平臺內設置有與所述底部鋼筋網連接的平臺鋼筋網，所述平臺鋼筋網焊接有直鋼管混凝土錨樁和斜鋼管混凝土錨樁，所述直鋼管混凝土錨樁陣列於所述平臺底部，所述斜鋼管混凝土錨樁陣列於所述平臺的牆面一側，所述側向鋼筋網焊接有緊靠於所述普通混凝土牆體的牆面外側的抗滑鋼樁，所述抗滑鋼樁頂部高於所述平臺、底部深於所述直鋼管混凝土錨樁，所述平臺下面設置有牆底加固區。
2.根據權利要求I所述的一種組合擋土牆結構，其特徵在於，所述普通混凝土牆體頂部設置有塊石混凝土層。
3.根據權利要求I所述的一種組合擋土牆結構，其特徵在於，所述底部鋼筋網和所述偵_鋼筋網的網格尺寸為60 X 60mm，其中所用鋼筋的直徑為10 12mm ;所述平臺鋼筋網的 網格尺寸為50 X 50臟，其中所用鋼筋的直徑為10 12mm。
4.根據權利要求I所述的一種組合擋土牆結構，其特徵在於，所述直鋼管混凝土錨樁的直徑為100 150mm,所述直鋼管混凝土錨樁之間的中心距為350 450mm ;所述斜鋼管混凝土錨樁的直徑為150 200mm，所述斜鋼管混凝土錨樁之間的中心距為500 800mm。
5.根據權利要求I所述的一種組合擋土牆結構，其特徵在於，所述斜鋼管混凝土錨樁與水平面的夾角為45° 60° ;所述斜鋼管混凝土錨樁底端具有擴徑部。
6.根據權利要求I所述的一種組合擋土牆結構，其特徵在於，所述抗滑鋼樁頂部高於所述平臺I 3m、底部深於所述直鋼管混凝土錨樁3 4m。
7.根據權利要求I所述的一種組合擋土牆結構，其特徵在於，所述牆底加固區的厚度為3 6m，寬度為超出所述普通混凝土牆體牆面2 3m、超出所述普通混凝土牆體牆背O.5 O. 7m。
8.根據權利要求I所述的一種組合擋土牆結構，其特徵在於，所述牆底加固區為牆底水泥砂漿加固區或牆底粉煤灰加固區。
9.一種如權利要求1-8中任一項所述組合擋土牆結構的施工方法，其特徵在於，包括如下步驟 (1)根據擋土牆牆背側的土壓力大小，確定所述普通混凝土牆體的高度、截面尺寸以及混凝土的強度等級； (2)預製所述直鋼管混凝土錨樁、所述斜鋼管混凝土錨樁和所述抗滑鋼樁； (3)通過攪拌機對擋土牆下部的軟土區進行攪拌加固，形成所述牆底加固區； (4)確定所述直鋼管混凝土錨樁、所述斜鋼管混凝土錨樁和所述抗滑鋼樁的位置，然後用小型鑽孔機進行豎直孔和斜孔的鑽孔施工； (5)將預製好的所述直鋼管混凝土錨樁放入豎直孔中，所述斜鋼管混凝土錨樁放入斜孔中； (6)將所述抗滑鋼樁壓入設計位置； (7)放置所述平臺鋼筋網，並將所述平臺鋼筋網與所述直鋼管混凝土錨樁、所述斜鋼管混凝土錨樁頂部焊接牢固，澆築平臺混凝土，形成所述平臺； (8)放置所述底部鋼筋網和所述側向鋼筋網，並將所述抗滑鋼樁頂部與所述側向鋼筋網焊接牢固，澆注普通混凝土，形成所述普通混凝土牆體。
10.根據權利要求9所述的一種組合擋土牆結構的施工方法，其特徵在於，步驟(3)中採用水泥與砂漿按照1:2. 5的質量比對擋土牆下部的軟土區進行攪拌加固。
全文摘要
本發明公開了一種組合擋土牆結構及其施工方法，普通混凝土牆體下面設置有平臺，平臺下部設置有直鋼管混凝土錨樁、斜鋼管混凝土錨樁和牆底加固區，普通混凝土牆體的牆面外側設置有抗滑鋼樁。施工時對擋土牆下部的軟土區進行攪拌加固；安裝直鋼管混凝土錨樁、斜鋼管混凝土錨樁和抗滑鋼樁；放置平臺鋼筋網，並與直鋼管混凝土錨樁、斜鋼管混凝土錨樁頂部焊接，澆築平臺混凝土；放置底部鋼筋網和側向鋼筋網，並將抗滑鋼樁頂部與側向鋼筋網焊接，澆注普通混凝土。本發明能夠確保軟土地區擋土牆的安全穩定性，增加擋土牆的整體穩定性，減小擋土牆的變形沉降，避免擋土牆發生整體滑移和傾覆破壞。
文檔編號E02D29/02GK102926400SQ20121039027
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月15日 優先權日2012年10月15日
發明者柴豔飛, 王存貴, 張雲富, 陸海英, 黃克起, 方傑, 高璞, 朱芳, 其他發明人請求不公開姓名 申請人:中國建築第六工程局有限公司