一种用于高陡边坡的挖孔基础结构及施工方法技术

本发明专利技术涉及一种用于高陡边坡的挖孔基础结构及施工方法。基础结构，包括，桩体，竖向设置，下部位于边坡土体内，上部位于边坡土体的外侧；承台，与边坡土体通过抗剪键连接，承台与桩体、边坡土体通过连接杆连接，所述承台位于桩体的沿着边坡的倾斜方向的上游方向的一侧，所述承台部分或全部位于边坡地面线的内侧。提高整体基础的安全性。有效降低桩长与桩径，降低材料用量。低材料用量。低材料用量。

【技术实现步骤摘要】
一种用于高陡边坡的挖孔基础结构及施工方法


[0001]本专利技术属于输电线路杆塔基础
，具体涉及一种用于高陡边坡的挖孔基础结构及施工方法。

技术介绍

[0002]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]目前，我国在山区架设输电塔还存在一些问题，例如在海拔高的地区开挖基坑存在一定的难度，大部分材料需人工进行搬运，使工程造价、工期以及劳动量在整个工程中占有较大的比例，并且基础不稳、杆塔倾斜等情况也时有发生。
[0004]在偏远山区经常需要建设输电线路，一些基础位于高陡边坡上，此时基础施工难度较大，专利技术人发现，当坡度大于35度时，岩石锚杆基础难以采用，采用挖孔基础的计算露头可达3m以上。基础的混凝土量和钢筋都需要增加。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种用于高陡边坡的挖孔基础结构及施工方法。
[0006]为了解决以上技术问题，本专利技术的技术方案为：
[0007]第一方面，一种用于高陡边坡的挖孔基础结构，包括，
[0008]桩体，竖向设置，下部位于边坡土体内，上部位于边坡土体的外侧；
[0009]承台，与边坡土体通过抗剪键连接，承台与桩体、边坡土体通过连接杆连接，所述承台位于桩体的沿着边坡的倾斜方向的上游方向的一侧，所述承台部分或全部位于边坡地面线的内侧。
[0010]边坡土体为具有岩石或带有覆土的岩石边坡结构，桩体和承台埋置于岩石或上覆土较浅的土体中。
[0011]本专利技术中，承台位于桩体上部的一侧的位置，位于边坡倾斜方向的上游的位置，承台起到连接和承压的作用。基础作用力的竖向力由桩和抗剪键抵抗，侧向承台和连接杆杆不提供竖向承载能力。当基础作用力的水平力朝山体外时，水平力由桩身、抗剪键和连接杆承担。此时，侧向承台仅起到连接桩身和连接杆以及抗剪键的作用。抗剪键和连接杆的受力原理不同，水平方向的连接杆承受拉力，抗剪键承受剪力。当基础作用力的水平力朝山体内侧时，水平力由桩身、抗剪键和侧向承台承担。此时，抗剪键承受剪力。侧向承台靠近山体的侧面拥有较大的承压面积，承载能力等于承压面积与岩体地基承载能力特征值的乘积。
[0012]侧向承台、抗剪键和侧向连接杆相当于桩基础的一个强有力侧向支撑，抗剪键可以抵抗任何方向的水平力，整体可以抵消基础作用力水平力分量的大部分，使桩身主要承受轴向力作用。从而大幅度降低桩截面大小、桩长和配筋。
[0013]本专利技术中将承台和桩体分开设置，承台固定到边坡山体中，承台起到连接桩体和边坡山体的作用，相比于直接利用锚杆连接边坡山体和桩体，能够更好的提高连接强度，提高抵消水平力的效果。一方面，连接承台底部设置抗剪键，抗剪键可以抵抗基础承受360度范围内的水平力。如果没有侧向承台，则无法设置抗剪键，由于水平锚杆只能抵抗沿锚杆方向的水平力，容易导致桩体沿垂直于锚杆方向的破坏；另一方面，连接承台山体方向具有较大的面积，支撑于山体内，可承受很大沿坡上方向的水平力；第三方面，水平锚杆一般需要30d(d为锚杆直径)的锚固长度，连接承台提供了足够的锚固空间。承台能够减少桩体露在边坡山体外侧的高度，便于施工，避免施工时使用脚手架。同时能够减少基础结构的混凝土量和钢筋量。在桩体的上游一侧设置承台，承台和锚筋连接，承台起到传递水平力的作用，减少边坡土体中的岩石和桩体的分离，更好的提高长久作用，提高桩体的耐久性和可靠度。
[0014]相比于将承台设置于沿着边坡倾斜方向的下游位置，本专利技术将承台设置上游位置，能够更好的提高桩体在承受水平力时，与边坡山体的连接强度。
[0015]在本专利技术的一些实施方式中，承台的侧面与桩体的外表面贴合，所述侧面形状与桩体的外表面形状相配合。所述贴合面的形式进行连接，能够提高受力面积，提高抵消力的效果。施工难度小，可减少工程量。
[0016]在本专利技术的一些实施方式中，所述桩体与承台的贴合面为弧形面。
[0017]在本专利技术的一些实施方式中，连接杆为锚筋、圆钢或H型钢。
[0018]在本专利技术的一些实施方式中，所述连接杆穿过承台，一端伸入桩体内，一端伸入到边坡土体的岩石内。进一步，连接杆的端部伸到桩体的外边缘。侧向承台中的连接杆应伸入桩体，并尽可能加长锚固长度，增强侧向承台与桩身的连接，有效减少桩身承受的水平力，提高基础的承载力并减少柱顶的地面位移。
[0019]在本专利技术的一些实施方式中，边坡土体和部分承台位置的连接杆向下倾斜，相对于水平线倾角为5
‑
10
°
。使连接杆斜向下锚进岩石层，避免锚孔灌浆不足现象的发生。
[0020]在本专利技术的一些实施方式中，连接杆设置多个，若干连接杆沿着水平方向间隔设置，在水平面内排列方向两侧的连接杆，位于边坡土体和部分承台内的部分，分别向两侧的外部方向弯折。扩大连接杆与承台一侧的边坡土体连接的面积。
[0021]在本专利技术的一些实施方式中，抗剪键竖向设置，下部伸入到边坡土体中，上部伸入到承台中。抗剪键可以抵抗任何方向的水平力。
[0022]在本专利技术的一些实施方式中，抗剪键为H型钢、钢管等。H型钢或钢管需插入岩石中，抗剪键与承台的连接间隙设置灌浆，进行灌浆处理，通过H型钢或钢管增强侧向承台和岩石的连接。
[0023]在本专利技术的一些实施方式中，所述承台的横截面为梯形变径结构，小径端位于靠近承台一侧。承台的梯形形状设计，小径端与桩体相接，能够更好的使承台，承受桩体的水平作用力，更好的发挥承台在桩体和边坡山体之间的连接作用，抵消水平力。
[0024]在本专利技术的一些实施方式中，桩体位于边坡土体的外侧的最大高度为0.5d，d为桩体平均直径。d为桩体平均横截面直径。
[0025]在本专利技术的一些实施方式中，承台靠近边坡山体的一端设置锚孔，连接杆配合伸入锚孔中，锚孔与连接杆之间填充灌浆物。连接杆和锚孔壁之间填充有灌浆物应保证足够的强度、密实性和耐久性，可采用细石混凝土，也可采用也可以采用其他保证粘结力的胶凝
材料，可以为高强灌浆物。进一步，锚筋直径为20mm～40mm，锚孔直径90～140mm。锚孔直径大于锚筋直径，锚筋和锚孔壁之间填充有灌浆物。
[0026]在本专利技术的一些实施方式中，承台设置配筋，包括纵向钢筋和横向钢筋，所述承台的配筋伸入到边坡土体的岩石中。承台的配筋起到加固桩体的作用，保证桩体的连接可靠性。
[0027]在本专利技术的一些实施方式中，桩体设置纵向的桩主筋和桩箍筋，桩主筋设置在桩体的外边缘位置，桩箍筋设置在桩主筋的外侧，桩箍筋包住桩主筋。进一步，桩主筋设置至少四根。若干桩主筋围成桩体框架。进一步，桩箍筋采用螺旋结构的螺旋筋。钢筋混凝土桩上部箍筋全桩长加密，以保证桩的与侧向承台的连接强度。
[0028]在本专利技术的一些实施方式中，桩体的上部横截面为圆形。
[0029]在本专利技术的一些实施方式中，桩体的底本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于高陡边坡的挖孔基础结构，其特征在于：包括，桩体，竖向设置，下部位于边坡土体内，上部位于边坡土体的外侧；承台，与边坡土体通过抗剪键连接，承台与桩体、边坡土体通过连接杆连接，所述承台位于桩体的沿着边坡的倾斜方向的上游方向的一侧，所述承台部分或全部位于边坡地面线的内侧。2.如权利要求1所述的用于高陡边坡的挖孔基础结构，其特征在于：承台的侧面与桩体的外表面贴合，所述侧面形状与桩体的外表面形状相配合。3.如权利要求1所述的用于高陡边坡的挖孔基础结构，其特征在于：所述连接杆穿过承台，一端伸入桩体内，一端伸入到边坡土体的岩石内。4.如权利要求1所述的用于高陡边坡的挖孔基础结构，其特征在于：边坡土体和部分承台位置的连接杆向下倾斜，相对于水平线倾角为5
‑
10
°
。5.如权利要求1所述的用于高陡边坡的挖孔基础结构，其特征在于：连接杆设置多个，若干锚筋沿着水平方向间隔设置，在水平面内排列方向两侧的连接杆，位于边坡土体和部分承台内的部分，分别向两侧的外部方向弯折。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文明，高雅慧，盛寒柯，郭晓敏，赵而年，李秀领，吴浩，邱大鹏，吕晓，刘正伟，
申请(专利权)人：山东建筑大学，
类型：发明
国别省市：