一种复合式挡土墙及其施工方法技术

本发明专利技术涉及一种复合式挡土墙及其施工方法，其包括：桩基础，设于路基根部的地基土体内，且所述桩基础的顶面设有承台；墙体，位于高路基填土侧面，且所述墙体根部固定于承台上，墙趾后方设置有扶壁，所述墙体在顶部和中部还设有锚拉索；锚固系统，设于所述高路基填土内部，所述锚固系统包括锚固桩、锚固梁和锚拉索，其中锚拉索一端锚固于锚固梁，另一端锚固于墙体顶部或墙体中部，所述锚拉索用于平衡高路基填土对墙体产生的主动土压力。本发明专利技术的一种复合式挡土墙及其施工方法，可以增强所述墙体的刚度和稳定性，有利于降低工程的直接成本。

【技术实现步骤摘要】
一种复合式挡土墙及其施工方法
本专利技术涉及道路工程路基与土建工程的边坡防护领域，特别涉及一种复合式挡土墙、一种复合式挡土墙的施工方法。
技术介绍
目前在道路的路基工程和其他边坡工程中，受地形地势的限制，不可避免的对高填方进行设计，为减少路基填方数量，减少占地，经常使用挡土墙来作为路基边坡的整体支挡和防护，以稳定路基和路堑边坡、防止道路沉降、边坡塌方、滑坡等病害，减小土石方开挖量，以减少土方工程量和占地面积，防止水流冲刷路基等。相关技术中，路基或边坡工程中的挡土墙类型较多，一般有重力挡土墙、薄壁式挡土墙、加筋土挡土墙、桩基托梁式挡土墙等成熟的挡土墙，在各种防护措施适宜的工程条件下，可以达到良好防护效果。但是，对于9m～10m以上的高填土软土地基的路基或高边坡，由于软土地基土体承载力不足导致重力式挡土墙不适用，而轻型薄壁挡土墙或桩基托梁式挡土墙又难以承受土体的巨大主动土压力，需要大大增加土方开挖量，通过增加挡土结构尺寸和规模来满足工程要求，导致工程造价增大；对于填土高度较高的加筋土挡土墙，在投入使用一段时间以后，随着水流深入或填方土体压缩变形不断增加，很多都会出现不同程度的变形、开裂，甚至失稳的现象。因此，对于地形受限的软土地基的高路基或高边坡，需要研究专利技术一种受力合理、便于施工、防护效果好、工程造价优的新型复合式挡土墙。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种复合式挡土墙及其施工方法，以解决相关技术中在9m～10m以上的高填土软土地基的路基或高边坡，挡土墙的工程造价高，以及挡土墙后期的开裂变形或失稳的问题。第一方面，提供了一种复合式挡土墙，其包括：桩基础，设于低路面的地基土体内，且所述桩基础的顶面设有承台；墙体，固定于所述承台上，所述墙体位于高路面的高路基填土外侧；锚固系统，设于所述高路面的高路基填土内，所述锚固系统包括锚固梁、墙中部锚拉索和墙顶部锚拉索，其中所述墙中部锚拉索一端锚固于所述锚固梁、另一端锚固于所述墙体，所述墙顶部锚拉索一端锚固于所述锚固梁、另一端锚固于所述墙体顶部，所述墙中部锚拉索和所述墙顶部锚拉索用于平衡所述高路基填土对所述墙体产生的主动土压力。一些实施例中，所述锚固系统还包括与所述锚固梁垂直设置的锚固桩，用于支撑所述锚固梁，所述锚固桩向下延伸至所述低路面所在水平面的下方。一些实施例中，所述锚固桩和所述锚固梁设置于所述高路基填土的土体滑动面的后方。一些实施例中，所述锚固系统还包括刚性撑杆，所述墙体靠近所述锚固系统的一侧设有扶壁，所述刚性撑杆一端连接所述锚固桩，另一端连接所述扶壁，用于增加所述锚固桩的水平刚度。第二方面，提供了一种上述的复合式挡土墙的施工方法，其包括以下步骤：将所述高路基填土自所述高路面开挖至所述低路面的高程；依次进行所述桩基础、所述承台、所述墙体的浇筑施工；在所述高路基填土内浇筑成型所述锚固梁；在所述锚固梁与所述墙体之间安装所述墙顶部锚拉索以及所述墙中部锚拉索。一些实施例中，在浇筑成型所述锚固梁之前，先计算出所述高路基填土的土体滑动面所在位置，并在所述土体滑动面的后方设置与所述锚固梁垂直的锚固桩。一些实施例中，在设置所述锚固桩的位置时，所述锚固桩距所述墙体的水平距离l为：l＝(H-h)tanα，其中，H为所述墙体的高度，h为所述墙中部锚拉索锚固点至墙体根部的垂直距离，α为所述墙顶部锚拉索与铅垂面的夹角。一些实施例中，在安装完所述墙顶部锚拉索及所述墙中部锚拉索之后，分层回填所述高路基填土，且在分层回填压实所述高路基填土的过程中，根据所述墙体的内力和位移计算结果，从低到高分级分批张拉所述墙中部锚拉索和所述墙顶部锚拉索。一些实施例中，当所述高路基填土回填至所述墙中部锚拉索的高度h时，先张拉所述墙中部锚拉索至索力值T2′，其中，Ka为朗肯主动土压力系数，为土的内摩擦角；γ为土体的天然重度；c为土体的粘聚力；h为所述墙中部锚拉索锚固点至所述墙体根部的垂直距离；α为所述墙顶部锚拉索与铅垂面的夹角。一些实施例中，当所述高路基填土全部回填完毕之后，将所述墙中部锚拉索和所述墙顶部锚拉索张拉至最终目标的张拉力值，并保证所述墙体的垂直度，且所述墙体和所述桩基础的弯矩内力处于最低水平。本专利技术提供的技术方案带来的有益效果包括：本专利技术实施例提供了一种复合式挡土墙及其施工方法，由于在所述高路基填土内设置了所述锚固系统，所述墙顶部锚拉索的一端锚固于所述墙体的顶端，另一端锚固于所述锚固梁，所述墙中部锚拉索的一端锚固于所述墙体，另一端锚固于所述锚固梁，增加了所述墙体的支撑约束条件，可以平衡所述高路基填土对所述墙体产生的主动土压力，改善了所述墙体不稳定的悬臂受力形式，因此，有效提高了所述墙体的刚度和稳定性，大大增加了所述墙体的承载力，有利于控制所述墙体自身的结构规模，避免对路基或边坡的大方量、大面积开挖，有利于降低工程直接成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种复合式挡土墙的主视示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种复合式挡土墙的俯视示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种复合式挡土墙的锚固桩与锚固梁的右视示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种复合式挡土墙的施工方法的流程图。图中：1、高路面；2、低路面；3、高路基填土；4、桩基础；5、承台；6、扶壁；7、墙体；8、土体滑动面；9、锚固桩；10、锚固梁；11、刚性撑杆；12、墙中部锚拉索；13、墙顶部锚拉索；14、地基土体。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供了一种复合式挡土墙及其施工方法，其能解决相关技术中在9m～10m以上的高填土软土地基的路基或高边坡，挡土墙的工程造价高，以及挡土墙后期的开裂变形或失稳的问题。参见图1所示，为本专利技术实施例提供的一种复合式挡土墙，其包括：桩基础4，设于低路面2的地基土体14内；墙体7，固定于所述桩基础4的上方，且位于高路面1的高路基填土3外侧；锚固系统，设于所述高路基填土3内，且于所述墙体7连接，用于平衡所述高路基填土3对所述墙体7产生的主动土压力。参见图1所示，在一些实施例中，所述高路面1位于所述低路面2的上方，且所述低路面2所在水平面以下可以均为所述地基土体14，所述低路面2所在水平面与所述高路面1之间的土体可以为所述高路基填土3；所述桩基础4可以设有多排，且均位于所述地基土体14内，所述桩基础4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合式挡土墙，其特征在于，其包括：/n桩基础(4)，设于低路面(2)的地基土体(14)内，且所述桩基础(4)的顶面设有承台(5)；/n墙体(7)，固定于所述承台(5)上，所述墙体(7)位于高路面(1)的高路基填土(3)外侧；/n锚固系统，设于所述高路面(1)的高路基填土(3)内，/n所述锚固系统包括锚固梁(10)、墙中部锚拉索(12)和墙顶部锚拉索(13)，其中所述墙中部锚拉索(12)一端锚固于所述锚固梁(10)、另一端锚固于所述墙体(7)，所述墙顶部锚拉索(13)一端锚固于所述锚固梁(10)、另一端锚固于所述墙体(7)顶部，所述墙中部锚拉索(12)和所述墙顶部锚拉索(13)用于平衡所述高路基填土(3)对所述墙体(7)产生的主动土压力。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合式挡土墙，其特征在于，其包括：
桩基础(4)，设于低路面(2)的地基土体(14)内，且所述桩基础(4)的顶面设有承台(5)；
墙体(7)，固定于所述承台(5)上，所述墙体(7)位于高路面(1)的高路基填土(3)外侧；
锚固系统，设于所述高路面(1)的高路基填土(3)内，
所述锚固系统包括锚固梁(10)、墙中部锚拉索(12)和墙顶部锚拉索(13)，其中所述墙中部锚拉索(12)一端锚固于所述锚固梁(10)、另一端锚固于所述墙体(7)，所述墙顶部锚拉索(13)一端锚固于所述锚固梁(10)、另一端锚固于所述墙体(7)顶部，所述墙中部锚拉索(12)和所述墙顶部锚拉索(13)用于平衡所述高路基填土(3)对所述墙体(7)产生的主动土压力。


2.如权利要求1所述的复合式挡土墙，其特征在于：
所述锚固系统还包括与所述锚固梁(10)垂直设置的锚固桩(9)，用于支撑所述锚固梁(10)，所述锚固桩(9)向下延伸至所述低路面(2)所在水平面的下方。


3.如权利要求2所述的复合式挡土墙，其特征在于：
所述锚固桩(9)和所述锚固梁(10)设置于所述高路基填土(3)的土体滑动面(8)的后方。


4.如权利要求2所述的复合式挡土墙，其特征在于：
所述锚固系统还包括刚性撑杆(11)，所述墙体(7)靠近所述锚固系统的一侧设有扶壁(6)，所述刚性撑杆(11)一端连接所述锚固桩(9)，另一端连接所述扶壁(6)，用于增加所述锚固桩(9)的水平刚度。


5.一种如权利要求1所述的复合式挡土墙的施工方法，其特征在于，其包括以下步骤：
将所述高路基填土(3)自所述高路面(1)开挖至所述低路面(2)的高程；
依次进行所述桩基础(4)、所述承台(5)、所述墙体(7)的浇筑施工；
在所述高路基填土(3)内浇筑成型所述锚固梁(10)；
在所述锚固梁(10)与...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕宏奎，李鸥，孙连峰，张凯歌，李丽娟，侍刚，彭旭民，李龙利，董晓兵，陈涛，江淦，吴晓辉，何祖发，
申请(专利权)人：中铁大桥科学研究院有限公司，中铁大桥局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42