[發(fā)明專利]雙排樁基?承臺?擋墻組合支擋結構設計計算方法

有效

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• 申請日: 2016-06-21
• 公開（公告）號: CN106049512B
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發(fā)明（設計）人: 王俊杰;楊恒;邱珍鋒;趙迪
• 申請（專利權）人: 重慶交通大學
• 主分類號: E02D17/20
• 分類號: E02D17/20;E02B3/12;E02D29/02;E02D27/14
• 代理公司: 重慶大學專利中心50201
• 代理人: 王翔

技術領域

本發(fā)明涉及一種組合支擋結構及其設計計算方法，具體包括由雙排樁基、承臺、擋墻、抗滑鋸齒構成的組合結構和該結構的設計計算方法。

背景技術

雙排樁基-承臺-擋墻是一種新型支擋結構，由抗滑樁、承臺、鋸齒和擋土墻組成，樁基和擋墻用于抵抗滑坡(或不穩(wěn)定巖土體)下滑推力作用，承臺位于樁基頂部、擋墻底面位置，起連接承載作用。組合結構主要應用于公路、鐵路、水利工程河岸沖刷嚴重、高陡邊坡地段等情況，能夠解決河岸防護建筑基礎埋藏較深的困難，從而有效減小邊坡填方邊坡高度，節(jié)省投資。

采用抗滑樁的邊坡加固方法，樁身延伸至滑體頂面，故抗滑樁的埋深較深，樁身尺寸和彎矩值都較大。而組合結構將部分樁長替換為承臺支承擋土墻的結構型式以承受部分水平推力，因而能夠有效減小樁身彎矩、尺寸與路堤填方邊坡高度，節(jié)省工程投資，故應用較為廣泛。

在山區(qū)、庫岸、河岸地區(qū)的水利、交通等工程建設中，常常遇到高邊坡、滑坡及高填方等工程，往往設置支擋結構以保護工程安全。常見的支擋結構物類型較多，如抗滑樁、擋土墻、樁板墻、錨錠板、錨索、錨桿、鋼筋網(wǎng)等等。這里僅就與本發(fā)明密切相關的抗滑樁和擋土墻技術以處理滑坡為例進行分析如下：

抗滑樁是穿過滑坡體并深入滑床的樁柱，用以支擋滑體的滑動力，起穩(wěn)定邊坡的作用，是一種抗滑處理的主要措施。在高陡邊坡(含滑坡)加固工程中，當采用傳統(tǒng)的抗滑樁時，抗滑樁主要承受剪力和彎矩作用，樁身自由段用于承受上部不穩(wěn)定坡體的下滑推力，而樁身錨固段承受下部穩(wěn)定巖土體提供的抗力以保持受力平衡。當不穩(wěn)定坡體厚度較厚且下滑推力較大時，由于抗滑樁承受的剪力或彎矩較大，使得樁身橫截面尺寸和樁身長度往往很大；另外，在考慮降雨、庫水位變化、地震等作用時，抗滑樁的幾何尺寸可能會更大，有時甚至不得不采用多排抗滑樁支擋。若采用樁-承臺-擋墻組合結構，由于樁的懸臂端長度大大減小，使得樁所受彎矩顯著減低，因而樁身截面尺寸和長度均明顯減小。因此，對于淺層以及中厚層滑坡，采用抗滑樁結構能夠取得較好效果。對于厚層、巨厚層滑坡，該結構已不再適用。

擋土墻是指支承填土或山坡土體、防止填土或土體變形失穩(wěn)的構造物。這里僅以衡重式擋土墻為例分析，衡重式擋土墻是以擋土墻自身重力與利用的土重來維持自身穩(wěn)定，采用混凝土澆筑而成，一般不配鋼筋或只在局部范圍內配以少量的鋼筋，其經(jīng)濟效益明顯。衡重式擋土墻的優(yōu)點是可建成高度較大，就地取材，施工方便，經(jīng)濟效果好。但是，由于衡重式擋土墻體積、重量都大，因此對地基承載力要求較高。衡重式擋土墻在墻后土壓力作用下，必須具有足夠的整體穩(wěn)定性和結構的強度，設計時應驗算擋土墻在荷載作用下，沿基底的滑動穩(wěn)定性，繞墻趾轉動的傾覆穩(wěn)定性和地基的承載力。衡重式擋土墻用于處理滑坡時，由于墻體必須穿過滑坡體并深入滑床，因此，其只能用于處理淺層滑坡，且滑床的地基承載力也必須滿足要求。

綜上所述，以處理滑坡為例，抗滑樁在處理淺層和中厚層的滑坡時具有顯著的優(yōu)越性，而用于處理厚層及巨厚層滑坡的效果并不一定可靠；擋土墻僅能用于處理滑床地基承載力滿足要求的淺層滑坡。在其它工程如高邊坡、高填方工程中，抗滑樁和擋土墻也均有各自的局限性。基于擋墻與抗滑樁各自的優(yōu)缺點，提出了一種新型支擋結構，即單排樁基-承臺-擋墻組合支擋結構。

在實際工程中，單排樁組合結構應用較為廣泛，但在滑坡力較大、降雨、庫水位變化、地震等情況下效果不佳，需要增大截面面積導致成本大幅提高，因此可將單排樁基改為雙排，以增大樁基抗滑能力。

但雙排樁組合結構計算理論研究遠遠落后工程應用，現(xiàn)階段還鮮有相應的工程實例，因此雙排樁組合支擋結構的設計計算還亟待進一步的研究，以揭示各構件的受力特征。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是解決擋墻和抗滑樁等結構的不足問題，提出了雙樁基-承臺-擋墻組合支擋結構設計計算方法。

為實現(xiàn)本發(fā)明目的而采用的技術方案是這樣的，雙排樁基-承臺-擋墻組合支擋結構設計計算方法，針對的支擋結構支撐基巖和滑坡體，所述滑坡體覆蓋在基巖上。包括衡重式擋土墻、抗滑鋸齒、承臺和雙排樁基。

所述雙排樁基的底部埋入基巖的內部，所述雙排樁基的頂部位于滑坡體的內部。

所述承臺位于雙排樁基頂部中心位置。所述承臺與雙排樁基進行剛性連接。所述承臺位于滑坡體的內部。

所述抗滑鋸齒位于承臺的頂部。所述抗滑鋸齒與承臺進行剛性連接。

所述衡重式擋土墻位于抗滑鋸齒的頂部，所述衡重式擋土墻的底部與抗滑鋸齒相契合。所述衡重式擋土墻支撐滑坡體。