复合地基加筋扶壁式挡墙结构及施工方法与流程

本发明涉及挡土墙工程技术领域，具体涉及一种复合地基加筋扶壁式挡墙结构及施工方法。

背景技术：

在护岸堤身、公路路基、场平等工程的填筑过程中，通常采用挡墙来抵抗填土压力。扶壁式挡墙一般适用高度为9米～12米，当根据工程需要，继续增大墙高时，仅靠挡墙本身抵抗填土压力，会使得钢筋与混凝土的用量剧增，同时对地基的承载力要求更高，挡墙的经济效果较差。

当上述工程建设位于滨海地区、河湖岸滩、松软土地区、深厚覆盖层地区时，由于地层结构多由粉细砂、粉土、粉质粘土、淤泥质土组成，地基承载力较低，挡墙及其墙后的填筑体易出现较大的变形乃至失稳破坏，因此不宜直接在松软土、深厚覆盖层地基上修建高挡墙。公开号为cn103321243b、cn103410167b、cn104389320b的专利分别采用钢管微型桩、灌注桩、管桩对挡墙地基进行了加固处理，但上述桩体均为素混凝土或钢筋混凝土结构，施工工艺复杂，施工工期长，工程造价高。

当遇到上述地质条件较差的情况时，传统的扶壁式挡墙结构无法满足自身及其墙后填筑体的稳定要求，须采用其它方式与挡墙相结合，联合承载墙后的填土压力。

技术实现要素：

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述问题，提供一种复合地基加筋扶壁式挡墙结构及施工方法。本发明能够提高挡墙与筋材的整体性和抗变形能力，可使得扶壁式挡墙的适用墙高增大，从而满足工程需要。

本发明的第一目的是提供一种复合地基加筋扶壁式挡墙结构，复合地基加筋扶壁式挡墙结构，包括复合地基、扶壁式挡墙、土工格栅和填筑体。

所述的复合地基位于地面以下且由多根振冲碎石桩组成；所述的扶壁式挡墙位于所述的复合地基的上方；在所述的扶壁式挡墙的内侧设置有填筑体；在所述填筑体中横向设置有土工格栅。

所述的土工格栅包括第一土工格栅和第二土工格栅；所述的第一土工格栅一端预埋在挡墙面板内部，另一端与第二土工格栅连接；所述的第二土工格栅分层布置在所述的填筑体内部。

进一步的，所述振冲碎石桩采用正三角形布置；所述的振冲碎石桩沿所述的扶壁式挡墙外缘扩大布置二～三排桩。

进一步的，所述的扶壁式挡墙包括面板、趾板、踵板、扶壁板、防滑凸榫；所述的趾板位于所述的扶壁式挡墙的前端；所述的踵板位于所述的扶壁式挡墙的后端；所述的面板位于所述的趾板和踵板之间并竖直设置；所述的扶壁板竖直边与面板相连，扶壁板底边与踵板相连；所述的防滑凸榫与所述的踵板相连并竖直向下设置。

进一步的，所述的面板临空面坡比1：α，α取值为0.02～0.05，面板背面竖直；所述的面板、趾板和踵板的厚度与扶壁板的间距成正比，面板厚度不小于0.2米，趾板和踵板厚度不小于0.3米；所述的趾板宽度为墙高的1/20～1/5；所述的踵板宽度为1/4～1/2墙高；所述扶壁板间距为1/4～1/2墙高，扶壁板厚度为其间距的1/10～1/14，且不小于0.3米。

进一步的，所述的挡墙面板内部设置有排水孔；所述的排水孔孔径为5厘米，排水孔间排距为2米×2米，排水孔呈梅花形布置。

进一步的，所述扶壁式挡墙分段长度10米～15米，每段设三个及以上的扶壁板。

进一步的，所述第一土工格栅分层厚度50厘米，预埋长度50厘米。

进一步的，所述的第一土工格栅与第二土工格栅通过连接棒连接。

进一步的，所述的第二土工格栅的上端与所述的扶壁式挡墙的顶部齐平，横向长度大于两倍的所述的挡墙面板的高度。

本发明的第二目的是提供复合地基加筋扶壁式挡墙结构的施工方法，复合地基加筋扶壁式挡墙结构的施工方法包括以下步骤：

①施工准备：根据施工需要进行场地平整、施工垫层铺设、桩位放线和施工机具就位布置，调整振冲器喷水中心与设计桩位中心偏差小于5厘米；

②振冲碎石桩施工：根据地基土层情况和振冲碎石桩的桩径大小确定振冲器型号；多根振冲碎石桩的施工顺序为：振冲器就位对中→振冲成孔、排浆→孔中填料、振动密实→进行下一级振冲，直至复合地基的地基土体内形成振冲碎石桩；当一根振冲碎石桩结束后，移动振冲器至下一个所述的振冲碎石桩的位置进行制桩；

③扶壁式挡墙施工：在由多根所述的振冲碎石桩形成的复合地基上设置扶壁式挡墙；所述的扶壁式挡墙的面板、趾板、踵板、扶壁板和防滑凸榫钢筋安装完毕后，现场立模浇筑混凝土；

所述的扶壁式挡墙浇筑时，在所述的面板内设排水孔，在所述的面板内分层预埋第一土工格栅；在踵板设防滑凸榫；

④挡墙后填筑体施工：所述的扶壁式挡墙的强度达到设计强度的70％以上时，铺设第二土工格栅；第二土工格栅铺设完成后，在土工格栅底部自下而上堆放填筑体。

本发明的有益效果是：

(1)采用振冲碎石桩对挡墙地基进行加固处理，可充分利用施工现场的碎石料，与混凝土桩或钢筋混凝土桩相比，无需采购钢筋、水泥，施工工艺简便、快速。例如当桩径为60厘米，桩长为8米时，混凝土桩综合单价为66元/米，而振冲碎石桩综合单价为45元/米，桩体造价可降低30％以上。

(2)挡墙后的填筑体内设置土工格栅，并与墙面板连接，可提高挡墙与筋材的整体性和抗变形能力，减小挡墙面板承受的土压力，能够使扶壁式挡墙的适用墙高增大，经济效果增加。

(3)填筑体内的土工格栅与扶壁式挡墙内的预埋土工格栅通过连接棒连接，能够确保二者的连接强度，施工方便。

(4)踵板设防滑凸榫能够提高扶壁式挡墙的抗滑能力。

附图说明

图1为复合地基加筋扶壁式挡墙结构示意图。

图2为本发明中的振冲碎石桩平面布置图。

图中：复合地基1、振冲碎石桩1.1、扶壁式挡墙2、面板2.1、趾板2.2、踵板2.3、扶壁板2.4、防滑凸榫2.5、土工格栅3、填筑体4、第一土工格栅5、第二土工格栅6、连接棒7、排水孔8。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

参照图1～图2所示，复合地基加筋扶壁式挡墙结构，它包括复合地基1、扶壁式挡墙2、土工格栅3和填筑体4；所述的复合地基1位于地面以下且由多根振冲碎石桩1.1组成；所述的扶壁式挡墙2位于所述的复合地基1的上方；在所述的扶壁式挡墙2的内侧设置有填筑体4；在所述填筑体4中横向设置有土工格栅3。

所述的复合地基1为采用振冲置换法对原始松软土地基或深厚覆盖层地基进行处理后由振冲碎石桩1.1形成的复合地基1，其承载能力应满足挡墙抗滑移和抗倾覆的要求。所述的复合地基1承载力rsp＝[1+m(n-1)]×rs，rs为原始地基的承载力；m为碎石桩的置换率，m＝ap/as，ap为碎石桩的截面积，as为复合地基的面积；n为碎石桩桩体与桩间土的荷载强度分担比，n＝rp/rs，rp为振冲碎石桩1.1的承载力。所述的振冲碎石桩1.1的桩径d、桩间距l根据上述公式进行计算分析确定。所述的振冲碎石桩1.1采用正三角形布置。

所述的扶壁式挡墙2包括面板2.1、趾板2.2、踵板2.3、扶壁板2.4、防滑凸榫2.5。所述的趾板2.2位于所述的扶壁式挡墙2的前端；所述的踵板2.3位于所述的扶壁式挡墙2的后端；所述的面板2.1位于所述的趾板2.2和踵板2.3之间并竖直设置；所述的扶壁板2.4竖直边与面板2.1相连，扶壁板2.4底边与踵板2.3相连；所述的防滑凸榫2.5与所述的踵板2.3相连并竖直向下设置；所述的振冲碎石桩1.1沿所述的趾板2.2外边缘扩大布置二～三排桩。

所述的土工格栅3包括第一土工格栅5和第二土工格栅6。所述的第一土工格栅5一端预埋在所述的挡墙面板2.1内部，另一端伸出，与埋设在所述的填筑体4内的第二土工格栅6通过连接棒7连接。所述的第二土工格栅6沿所述的踵板2.3一侧自下而上布置；所述的第二土工格栅6的横向长度大于两倍所述的挡墙面板2.1的高度；所述的第二土工格栅6的上端与所述的扶壁式挡墙2的顶部齐平。所述的填筑体4沿所述的第二土工格栅6底部自下而上堆放。

所述的挡墙面板2.1内部设置有排水孔8，所述的排水孔8呈梅花型布置。

复合地基加筋扶壁式挡墙结构的施工方法，它包括如下步骤：

①施工准备：根据施工需要进行场地平整、施工垫层铺设、桩位放线和施工机具就位布置，调整振冲器喷水中心与设计桩位中心偏差小于5厘米；

②振冲碎石桩施工：根据地基土层情况和振冲碎石桩1.1的桩径大小确定振冲器型号，多根振冲碎石桩1.1的施工顺序为：振冲器就位对中→振冲成孔、排浆→孔中填料、振动密实→进行下一级振冲，直至复合地基1的地基土体内形成振冲碎石桩1.1；当一根振冲碎石桩1.1结束后，移动振冲器至下一个所述的振冲碎石桩1.1的位置进行制桩；

③扶壁式挡墙施工：在由多根所述的振冲碎石桩1.1形成的复合地基1上设置有扶壁式挡墙2，所述的扶壁式挡墙2为钢筋混凝土结构，由面板2.1、趾板2.2、踵板2.3、扶壁板2.4和防滑凸榫2.5组成。所述的扶壁式挡墙2各组成部分在钢筋安装完毕后，现场立模浇筑混凝土。所述的面板2.1临空面坡比1：α，α取值为0.02～0.05，面板2.1背面竖直。面板2.1、趾板2.2和踵板2.3的厚度与扶壁板2.4的间距成正比，面板2.1厚度不小于0.2米，趾板2.2和踵板2.3厚度不小于0.3米。趾板2.2宽度为墙高的1/20～1/5，踵板2.3宽度为墙高的1/4～1/2。面板2.1内设排水孔8，所述的排水孔8孔径为5厘米，排水孔8间排距为2米×2米，所述的排水孔8呈梅花形布置；所述的扶壁式挡墙2浇筑时，在所述的面板2.1内分层预埋第一土工格栅5，埋入长度为50厘米；所述的第一土工格栅5的分层厚度50厘米；所述扶壁式挡墙2分段长度10米～15米，每段设3个及以上的扶壁板2.4。所述扶壁板2.4间距为1/4～1/2墙高，扶壁板2.4厚度为其间距的1/10～1/14，且不小于0.3米。为提高扶壁式挡墙2的抗滑能力，踵板2.3设防滑凸榫2.5；

④挡墙后填筑体施工：所述的扶壁式挡墙2的强度达到设计强度的70％以上时，在踵板2.3上方回填填筑体4并碾压密实；所述的土工格栅3在填筑体4内的铺设长度大于两倍所述的面板2.1高度；所述的填筑体4内的第二土工格栅6与所述的扶壁式挡墙2内预埋所述的第一土工格栅5通过连接棒7连接。

采用振冲置换法对松软土地基、深厚覆盖层地基进行加固处理，墙身采用扶壁式钢筋混凝土结构。在挡墙后侧填筑体中加入土工格栅与墙面板连接，能够提高挡墙与筋材的整体性和抗变形能力，可使得扶壁式挡墙的适用墙高增大，从而满足工程需要。

本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。