m形深层水泥搅拌挡土结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种m形深层水泥搅拌挡土结构，其特征在于，该挡土结构的平面形状呈连续的m形，设有拱形连续墙及其肢墙，采用所述拱形连续墙的起拱面作为受压面，在所述拱形连续墙的每个拱脚上设有一个所述肢墙。本实用新型专利技术针对传统的CDM体进行优化，采用m形结构，充分利用水泥搅拌体材料的特点，以合理的结构型式，达到对软土岸坡的加固效果，同时降低工程造价。可以有效的加固新建码头和在役码头软土岸坡，工程造价较低，施工简单。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及港口工程中软土边坡处理技术，特别涉及一种m形深层水泥搅拌挡土结构。
技术介绍
软土边坡处理是港口工程的一个重要组成部分。从广义上讲，码头就是建于岸边坡面上的接岸结构，并且绝大多数码头(除栈桥离岸式码头外)的主要功能就是挡土接岸，挡土功能是核心功能之一。建于软土地基上的码头，由于后方堆场常常作用较大的堆货荷载，通过深层土体对码头结构造成较大的水平土压力，导致码头结构发生变形和破坏。众多学者的研究结果表明，采用CDM(Concret deep mixing method)法处理软土岸坡是最有效的方法之一，但以往港工中实施的CDM体体积大，造价高。
技术实现思路
本技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种m形深层水泥搅拌挡土结构，该结构不仅具有较好的加固效果，而且大大减小了深层水泥搅拌体的体积，能够降低工程造价。本技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种m形深层水泥搅拌挡土结构，该挡土结构的平面形状呈连续的m形，设有拱形连续墙及其肢墙，采用所述拱形连续墙的起拱面作为受压面，在所述拱形连续墙的每个拱脚上设有一个所述肢墙。该挡土结构内含有纤维性质的材料。本技术具有的优点和积极效果是：针对传统的CDM体进行优化，采用m形结构，充分利用水泥搅拌体材料的特点，以合理的结构型式，达到对软土岸坡的加固效果，同时降低工程造价。可以有效的加固新建码头和在役码头软土岸坡，工程造价较低，施工简单。附图说明图1是应用本技术的码头的断面图，图中打剖面线的区域为挡土结构区域，加固范围从抛石棱体向下至设定土层；图2是挡土结构的平面图。具体实施方式为能进一步了解本技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：请参见图1～图2，一种m形深层水泥搅拌挡土结构，该挡土结构的平面形状呈连续的m形，设有拱形连续墙1及其肢墙2，采用所述拱形连续墙1的起拱面作为受压面，在所述拱形连续墙1的每个拱脚上设有一个所述肢墙2。在有需求或条件允许的情况下，在上述挡土结构内加入纤维性质的材料，会大大提升材料的抗拉性能，提高结构的适用性。请参见图2，上述挡土结构顶部的拱形连续墙1是关键部位。它的原理是利用拱形结构的受力特点，尽量使结构体内呈现压应力，较少或不出现拉应力状态，这样就可以发挥材料耐压不耐拉的性能特点。肢墙2主要对拱形连续墙1起到支撑的作用，可将水平力扩散至更大的范围。本技术的原理：因水泥搅拌体的抗压强度能达到10MPa，而抗拉强度仅为抗压强度的15％～20％，与混凝土强度特点类似，属于高抗压低抗拉材料。于是本技术把CDM体的受压面设计成拱形的格构体，这样利用格构体内原状土及格构体自重，来抵抗后方的水平土压力。数值仿真计算结果表明这种方案有较好的加固效果，能有效减小岸坡变形对码头结构的影响，并且结构体材料内力在设计强度之内，并且水泥搅拌体的体积大大减小，节约工程造价。请参见图1，当在役高桩码头软土岸坡发生土体变形时，可采用上述挡土结构进行加固。加固范围一般从抛石棱体底部原始软土层开始至深层土质较好的设定土层，平面布置上一般选择坡顶下方位置。挡土结构的形状为卧m形，m顶拱形墙体朝向坡后，肢墙朝向坡的临空面方向。具体的加固范围及深度需根据不同的工程情况计算确定。挡土结构是利用深层水泥搅拌法形成的，这种方法已经是一种成熟的工程技术。挡土结构的迎压面为拱形CDM连续墙，这是本技术的主要技术特征。由拱形结构的受力特点可知，拱形墙体在后方水平土压力作用下主要呈现压应力状态，恰好适应CDM体材料的高受压低受拉的特性。肢墙2主要对拱形连续墙起到支撑和稳固的作用，可将水平力扩散至更大的范围。利用上述挡土结构加固高桩码头岸坡土体较以往的大型CDM实体用料少，能够降低工程造价。下面用一个案例来说明本技术的实施情况。工程案例1)工程概况北方某高桩梁板式码头结构变形损坏，靠近坡顶的桩发生了明显的倾斜变形，导致梁搭接于桩帽的长度变小，桩帽劈角，发生险情。该码头后承台后方设置挡土墙，挡土墙建于抛石棱体之上。抛石棱体下方为淤泥质软黏土，厚度约6m；向下依次为黏土层，厚度为6m，粉质粘土层厚度约5m，再向下为厚度较厚的粉砂层，设计时将粉砂层作为桩的持力层。针对该码头结构变形破损问题，专利技术人开展了相关研究。研究结果表明后方场地荷载作用导致淤泥质黏土层向海测发生明显的水平位移，在土体水平推力作用下，后承台后排桩发生了前倾变形，从而导致了险情。要彻底治理该岸坡的土体变形问题，最有效的方法就是对淤泥质黏土层的土体进行加固。为此专利技术人考察了多种加固方案，其中尤以CDM加固方式最为理想。但考虑到传统CDM加固体体积较大，耗材量大成本高，于是探索改进的CDM加固体型式。2)加固方案请参见图1～图2，采用挡土结构进行加固，挡土结构顶高为±0.0m，底标高为-15.0m(软土层底部)，加固深度为15m。加固体拱形连续墙壁厚2m，拱形弧直径为7.0m，与码头横向排架间距相当。肢墙厚度也为2.0m，肢墙长度为8m，高度与拱形连续墙体相同。挡土结构弹性模量取1000Mpa，泊松比0.3，重度取浮容重10kN/m3。3)加固效果作为比较方案，实例工程还考察了挡土桩方案和CDM格构式挡土墙方案，经过比对证实了m形深层水泥搅拌挡土结构的优越性。各方案加固效果如下表所示。表1加固方案效果对比通过上表可以看出，各加固方案中，m形深层水泥搅拌挡土结构方案的加固效果最为明显。而后又将加固体底标高加深了5m，加固效果明显提升。m形深层水泥搅拌挡土结构较传统的CDM大块体减少很多的材料用量，大大降低工程造价。尽管上面结合附图对本技术的优选实施例进行了描述，但是本技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本技术的启示下，在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围的情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种m形深层水泥搅拌挡土结构，其特征在于，该挡土结构的平面形状呈连续的m形，设有拱形连续墙及其肢墙，采用所述拱形连续墙的起拱面作为受压面，在所述拱形连续墙的每个拱脚上设有一个所述肢墙。

【技术特征摘要】
1.一种m形深层水泥搅拌挡土结构，其特征在于，该挡土结构的平面形状呈连续的m形，设有拱形连续墙...

【专利技术属性】
技术研发人员：李越松，张强，刘现鹏，李铁良，孙熙平，张干，尹纪龙，李颖，刘洪彪，
申请(专利权)人：交通运输部天津水运工程科学研究所，
类型：新型
国别省市：天津;12