一种增强型水泥稳定碎石挡墙结构及施工方法技术

本发明专利技术公开了一种增强型水泥稳定碎石挡墙结构及施工方法，属于岩土工程中的支挡结构设计技术领域，特别适用于临近拟建建筑存在高差且上、下建筑物需要同时施工时的边坡、基坑支护挡墙结构和施工；本发明专利技术以水泥稳定碎石为主要原材料的挡土墙结构加入聚丙烯三向格栅碳纤维结构网，同时利用锚筋锚拉聚丙烯三向格栅碳纤维结构网，可增强水泥稳定碎石的抗剪能力和提高挡土墙的抗变形能力，同时在地基底层加入三向格栅碳纤维网，使得地基整体剪切破坏面向深层扩展，地基承载力得以提高，浅层地基更加稳定，有效减小不均匀沉降。能够解决目前已有垂直支护结构成本费用高，地基承载力较低和挡墙结构抗变形能力较弱等问题。和挡墙结构抗变形能力较弱等问题。和挡墙结构抗变形能力较弱等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种增强型水泥稳定碎石挡墙结构及施工方法


[0001]本专利技术涉及岩土工程边坡、基坑支护设计
，特别是一种适用于临近拟建建筑存在高差且上、下建筑物需要同时施工时的边坡、基坑支护挡墙结构和施工方法，统称增强型水泥稳定碎石挡墙结构及施工方法。

技术介绍

[0002]水泥稳定碎石是将特定比例的砂、碎石、水泥和水，经过搅拌、摊铺，最后在最佳含水量时压实及养护而形成的一种结构层，其承载力高、水稳性能好、成本费用较低，机械化利用高，被广泛应用于道路工程的基层中。但是，水泥稳定碎石抗拉和抗剪强度较低，若单独作为挡土构件，在土压力作用下，主要承受剪应力，容易出现裂缝甚至剪出滑塌，造成财产及人身安全。
[0003]目前岩土工程中边坡支护中，挡土墙的结构以浆砌块石挡土墙和混凝土挡土墙为主，这两种结构施工过程劳动力投入过大、需成本费用较高；同时挡土墙作为承受主动土压力的结构，一般传统挡土墙发生一定位移后才能起到作用，而实际工程中需要对变形和位移有一定的控制，特别是坡顶存在重要建筑物、构筑物的安全等级较高的边坡和基坑。
[0004]已有悬臂式垂直支护措施抗变形能力差，为增强其抗变形能力，通常需要进行锚拉或者内支撑，成本费用较高，工期较长。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺——目前已有垂直支护结构成本费用高，挡土墙施工机械化利用低和挡土墙抗变形能力较弱的问题，提供一种增强型水泥稳定碎石挡墙结构及施工方法，该结构和方法适用于临近拟建建筑存在高差且上、下建筑物需要同时施工时的边坡、基坑支护新型挡墙结构和施工方法。
[0006]为本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种增强型水泥稳定碎石挡土墙结构及其施工方法，包括碎石层、混凝土基础、锚钉、排水通道、纤维网加强片、加强钢筋、锚筋、混凝土面层；在坡底之下的地基上设置混凝土基础，在混凝土基础上设置碎石层，在碎石层上设置混凝土面层，混凝土面层内设置水通道，在混凝土面层内设置有纤维网和加强片，在混凝土面层的后方设置加强钢筋和锚筋。其中，作为优选的，碎石层设置为水泥稳定碎石层、锚钉设置为长锚钉、排水通道设置为级配碎石排水通道、碳纤维网设置为三向格栅碳纤维网、加强片设置为橡胶加强片、加强钢筋设置为三向格栅碳纤维网加强钢筋、锚筋设置为钢筋锚筋。具体的是在坡底之下的地基上设置混凝土基础，在混凝土基础上设置水泥稳定碎石层，在水泥稳定碎石层上设置混凝土面层，混凝土面层内设置级配碎石排水通道，在混凝土面层内设置有三向格栅碳纤维网和橡胶加强片，在混凝土面层的后方设置三向格栅碳纤维网加强钢筋和钢筋锚筋。
[0007]优选的，在混凝土基础的底部设置三向格栅碳纤维网，并且，竖向设置长锚钉穿过混凝土基础锚固地基和聚丙烯三向格栅碳纤维网。
[0008]优选的，在三向格栅碳纤维网的后侧设置三向格栅碳纤维网加强钢筋，三向格栅碳纤维网加强钢筋通过带有套筒和孔洞螺纹的刚性铰与带有螺纹的钢筋锚筋进行螺栓连接。
[0009]优选的，所述三向格栅碳纤维网的顶部反包部分通过涂有硅酮结构密封胶的上、下橡胶加强片和竖向的长锚钉以及短铆钉，短铆钉设置在上、下橡胶加强片之间。
[0010]优选的，所述长锚钉为普通螺纹钢，所述短铆钉为普通光圆钢筋或者竹钉。
[0011]优选的，所述钢筋锚筋为精轧螺纹钢或普通螺纹钢，端头部带有螺纹，钢筋锚筋与刚性铰通过垫板和螺母紧固后再进行封锚混凝土浇筑封闭。
[0012]优选的，在钢筋锚筋的外侧设置对中支架，在对中支架的外侧设置注浆管。
[0013]优选的，所述刚性铰设置为两个部分，其中第一个部分设置为插接片，与加强钢筋连接，第二部分设置为叉状，与锚筋连接，第一个部分插入到第二部分没并通过两个部分通过螺栓铰接。
[0014]本专利技术还提供了一种增强型水泥稳定碎石挡墙结构的施工方法，具体的是在地基底部为聚丙烯三向格栅碳纤维网，上部为混凝土基础，竖向铆钉穿过混凝土基础锚固地基和聚丙烯三向格栅碳纤维网，挡墙主要材料为水泥稳定碎石，通过分层碾压成型，层间结合面通过聚丙烯三向格栅碳纤维网反包搭接、铆钉锚固嵌固进行固定连接，水泥稳定碎石层水平方向分段设置级配碎石排水通道，临空面喷射混凝土保护面层；包括以下步骤：（1）放线：开挖临时边坡和挡土墙基础沟槽，进行地基验槽，喷射临时混凝土面层和浇筑混凝土垫层；（2）钻机就位：临时开挖面机械钻孔成孔，安放锚筋、注浆，待养护期达到后进行抗拉拔试验及检测；（3）铺设聚丙烯三向格栅碳纤维结构网，加强钢筋与锚筋通过螺栓和刚性铰固定连接，并使用封锚砼封锚头；（4）打入地基铆钉并预留上侧搭接钢筋，浇筑混凝土基础；（5）支撑临空侧模板并设置橡胶挡板，反包聚丙烯三向格栅碳纤维结构网并紧贴橡胶挡板，铺设、摊铺水泥剂量为3%~5%有级配的水泥稳定碎石；（6）在所述（5）工序同步分层分段铺设适量的级配碎石后期作为天然排水通道；（7）利用振动压路机，钢轮压路机和轮胎压路机在含水率处于或略大于最佳含水率时进行碾压水泥稳定碎石；（8）反包聚丙烯三向格栅碳纤维结构网至挡土墙宽度的一半，在聚丙烯三向格栅碳纤维结构网下部铺设橡胶加强层；（9）重复步骤(3)直到完成上层聚丙烯三向格栅碳纤维结构网的铺设, 在聚丙烯三向格栅碳纤维结构网上部铺设橡胶加强层；（10）打入长铆钉：短铆钉并预留长铆钉上侧搭接钢筋，以实现整体性连接；（11）重复步骤(3)到(10)直到完成所有分层水泥稳定碎石碾压，喷射混凝土面层，土工布覆盖并进行洒水养护。
[0015]优选的，步骤（4）和步骤（8）中，打入困难可预留钢管，后期进行注浆，注浆材料为水泥浆，注浆压力为0.5~0.6MPa；所述锚筋为带有绑扎的对中支架的锚筋。
[0016]本专利技术还针对其具体的结构和施工方法提供了一种增强型水泥稳定碎石挡墙结
构及施工方法的应用，该结构及施工方法用于临近拟建建筑存在高差且上、下建筑物需要同时施工时的边坡、基坑支护新型挡墙结构，以水泥稳定碎石为主要原材料的挡土墙结构加入聚丙烯三向格栅碳纤维结构网，同时利用锚筋锚拉聚丙烯三向格栅碳纤维结构网以增强水泥稳定碎石的抗剪能力和提高挡土墙的抗变形能力。
[0017]本专利技术具有以下优点：1、以水泥稳定碎石主要作为挡土墙材料，通过机械碾压直接成型，其抗压强度高，可适用于对坡顶承载力要求较高的边坡支护，同时劳动力成本投入较低、机械化利用程度高，施工简便，节约造价；2、以级配碎石作为天然排水通道，绿色无污染；3、在地基底层加入三向格栅碳纤维网，使得地基整体剪切破坏面向深层扩展，提高了抗剪能力，地基承载力得以提高，浅层地基更加稳定，同时有效减小不均匀沉降；4、为避免水泥稳定碎石本身抗剪能力的缺陷，在水泥稳定碎石层间交界面铺设三向格栅碳纤维网，同时设置反包和竖向锚筋，约束和缓解侧向的位移，防止开裂，提高挡土墙的整体性和稳定性，有效增强了水泥稳定碎石挡土墙的抗剪能力和耐久性；5、植入墙背后侧的锚筋通过锚拉三向格栅碳纤维网，一方面减小了挡土墙的位移和变形，增加了结构的可靠性，另一方面自身也提高了墙后土体的物理力学参本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增强型水泥稳定碎石挡墙结构，其特征在于：包括水泥稳定碎石层（1）、混凝土基础（2）、长锚钉（3）、级配碎石排水通道（4）、三向格栅碳纤维网（5）、橡胶加强片（6）、三向格栅碳纤维网加强钢筋（7）、钢筋锚筋（8）、混凝土面层（9）；在坡底之下的地基上设置混凝土基础（2），在混凝土基础（2）上设置水泥稳定碎石层（1），在水泥稳定碎石层（1）上设置混凝土面层（9），混凝土面层（9）内设置级配碎石排水通道（4），在混凝土面层（9）内设置有三向格栅碳纤维网（5）和橡胶加强片（6），在混凝土面层（9）的后方设置三向格栅碳纤维网加强钢筋（7）和钢筋锚筋（8）。2.根据权利要求1所述的一种增强型水泥稳定碎石挡墙结构，其特征在于：在混凝土基础（2）的底部设置三向格栅碳纤维网（5），并且，竖向设置长锚钉（3）穿过混凝土基础（2）锚固地基和聚丙烯三向格栅碳纤维网（5）。3.根据权利要求2所述的一种增强型水泥稳定碎石挡墙结构，其特征在于：在三向格栅碳纤维网（5）的后侧设置三向格栅碳纤维网加强钢筋（7），三向格栅碳纤维网加强钢筋（7）通过带有套筒和孔洞螺纹的刚性铰（11）与带有螺纹的钢筋锚筋（8）进行螺栓连接。4.根据权利要求3所述的一种增强型水泥稳定碎石挡墙结构，其特征在于：所述三向格栅碳纤维网（5）的顶部反包部分通过涂有硅酮结构密封胶的上、下橡胶加强片（6）和竖向的长锚钉（3）以及短铆钉（10），短铆钉（10）设置在上、下橡胶加强片（6）之间。5.根据权利要求4所述的一种增强型水泥稳定碎石挡墙结构，其特征在于：所述长锚钉（3）为普通螺纹钢，所述短铆钉（10）为普通光圆钢筋或者竹钉。6.根据权利要求1所述的一种增强型水泥稳定碎石挡墙结构，其特征在于：所述钢筋锚筋（8）为精轧螺纹钢或普通螺纹钢，端头部带有螺纹，钢筋锚筋（8）与刚性铰（11）通过垫板和螺母紧固后再进行封锚混凝土（16）浇筑封闭。7.根据权利要求1所述的一种增强型水泥稳定碎石挡墙结构，其特征在于：在钢筋锚筋（8）的外侧设置对中支架（15），在对中支架（15）的外侧设置注浆管（14）。8.根据权利要求1所述的一种增强型水泥稳定碎石挡墙结构的施工方法，其特征在于：地基底部为聚丙烯三向格栅碳纤维网，上部为混凝土基...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国峰，李林锋，李小膀，高如，李建斌，王晶涛，杜彬，
申请(专利权)人：中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：