专利名称：一种带有土钉的水泥土搅拌筒板联桩护坡结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及建筑工程、基础工程、边坡支护工程等工程设计与施工技术领域，尤其涉及一种带有土钉的水泥土筒板联桩护坡结构。
背景技术：
改革开放以来，随着我国经济持续高速发展，各种大型水利、市政交通、道路桥梁、城市建筑工程项目也在不断规划与建设中，由此涉及到的边坡支护问题普遍存在。在传统的护坡结构中，如常采用的砌石护坡结构，需要大量开采使用石料，且结构断面大占地面积多；再如基坑支护中常采用的钻孔灌注桩帷幕结构，在施工过程中需耗费大量的钢筋混凝土材料，工程造价高。中国专利公开号CN201924342U，名称为现浇混凝土筒板联桩，该发明主要提供了 一种筒桩和板桩联结一体且板桩的深度小于筒桩的现浇混凝土筒板联桩，但该护坡结构采用混凝土现浇施工，仍需耗费大量资源，造价相对较高，且整体抗倾覆和抗侧滑移能力与带有土钉的同类结构体系相比明显不高。针对上述既有护坡结构体系的不足进行改进，提出一种带有土钉的水泥土搅拌筒板联桩护坡结构，在满足工程设计要求和安全度的前提下，采用带有土钉的水泥土筒板联桩护坡结构，既节省了建筑材料和资源，又保证了护坡结构的安全和稳定。
实用新型内容针对传统护坡结构体系中常采用的砌石护坡结构、钻孔灌注桩帷幕结构，以及现浇混凝土筒板联桩结构等存在的不足，本实用新型提供一种带有土钉的水泥土搅拌筒板联桩护坡结构。为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种带有土钉的水泥土搅拌筒板联桩护坡结构，该结构体系由水泥土搅拌筒桩、板桩以及土钉结构等构成，相邻筒桩与板桩之间交错布置且联为一体。所述筒桩和板桩分别为竖立的大直径水泥土搅拌桩和长方体板桩，且相邻筒桩和板桩结构的中心面保持在同一平面内；所述土钉为用来加固或同时锚固现场原位土体的细长杆件，通过在筒桩上设置相应数量的土钉，可提高水泥土筒板联桩结构的抗倾覆和抗侧滑移能力。作为优选，水泥土搅拌筒板联桩利用水泥(或其他类似材料，如石灰)作为固化齐U，通过特制搅拌机械，在一定深度范围内(一般为Sm 20m)把地基土与水泥等固化剂强行搅拌，固化后形成具有抗渗止水性和一定强度的水泥土搅拌筒板联桩，并与联桩周围土体共同承担上部荷载。水泥土搅拌筒板联桩是一种既不同于依靠高能击打、高频振压形成的挤土桩，也不同于通过钻孔、冲孔形成的灌注桩的新式联桩结构。该联桩结构通过采用特殊的钻杆或钻头钻入土层预设深度，喷出水泥浆或水泥粉，同时边喷、边搅、边上提，从而让水泥浆或水泥粉随着钻孔的钻进与原位土体强行搅拌，经过结硬之后形成完整的桩体；同时可以在水泥土硬结前插入型钢(或预制混凝土芯材)做成加劲水泥土搅拌联桩结构。实际施工中，根据筒板联桩设计的筒桩桩长、直径和板桩的深度和规格，调整钻杆或钻头钻入土层预设深度和搅拌区域范围，可达到相邻筒桩与板桩之间交错布置且联为一体，板桩深度比筒桩深度要浅的设计要求。作为优选，土钉结构是用来加固或同时锚固现场原位土体的细长杆件，通常采取土中钻孔置入变形钢筋(即带肋钢筋)，并沿孔全长注浆的方法施工成型。土钉结构依靠与土体之间的界面粘结力或摩擦力在土体发生变形的条件下被动受力并主要承受拉力作用，可充分加固或同时锚固现场原位土体。此外，土钉结构也可用钢管角钢等作为钉体，采用直接击入的方法埋入土中。带有土钉的水泥土搅拌联桩综合了水泥土搅拌联桩节能省地、经济节约和土钉结构能够有效加固或同时锚固现场原位土体，充分利用了土体本身的承载能力等优点，是工·程界普遍追求的较理想的状态；在水利、道路桥梁、城市深基坑等边坡支护工程中，在满足设计要求和安全度的前提下采用带有土钉的水泥土筒板联桩护坡结构，既能节省建筑材料和资源，又可保证护坡结构的安全和稳定。
附图为一种带有土钉的水泥土搅拌筒板联桩护坡结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。作为本实用新型的一种实施方式，参阅附图，本实用新型包括由水泥土搅拌筒桩、板桩以及土钉结构等构成，相邻筒桩与板桩之间交错布置且联为一体。所述筒桩和板桩分别为竖立的大直径水泥土搅拌桩和长方体板桩，且相邻筒桩和板桩结构的中心面保持在同一平面内；所述土钉为用来加固或同时锚固现场原位土体的细长杆件。继续参阅附图，本实用新型的实施过程主要分为以下几个步骤。水泥土搅拌筒板联桩结构设计是在水泥参合量确定情况下，先分别设定筒桩、板桩长度和截面规格，并计算单桩承载力，确定复合地基桩在土共同作用下的承载力，再计算得到置换率和桩数。本实用新型所述筒桩结构为大直径水泥土搅拌筒桩，直径范围在800mm 1500mm ;所述板桩结构为长方体实板，板厚范围为300mm 1000mm,长宽尺寸视具体项目而定；且相邻筒桩与板桩之间交错布置且联为一体，板桩深度比筒桩深度要浅。一般来说，桩长、基础底面面积、置换率或桩数的组合可以有很多种，但其中必然存在一组最优化的组合，即能充分发挥水泥土搅拌筒板联桩和桩间土的承载潜力、达到最经济的效果，是设计过程中需要考虑权衡的。在筒桩上设置的土钉结构，设计时通常包括土钉设计和整个护坡结构体系稳定性的验算。土钉设计过程中，须综合考虑土钉设计内力、土钉长度、土钉直径、土钉强度等参数确定需要设置的土钉数量和具体连结位置，最后将水泥土搅拌筒板联桩结构与土钉结构考虑为一整体，再进行护坡结构整体稳定性的验算。实际施工中，根据筒板联桩设计的筒桩桩长、直径和板桩的深度和规格，不断调整钻杆或钻头钻入土层预设深度和搅拌区域范围，可达到相邻筒桩与板桩之间交错布置且联为一体，板桩深度比筒桩深度要浅的设计要求。作为本实用新型的一种实施方式，土钉结构采用钻孔压浆锚杆结构形式，通过钻孔、插筋、注浆等主要施工环节即可施工成型，依靠与土体之间的界面粘结力或摩擦力在土体发生变形的条件下被动受力并主要承受拉力作用。概括地说，带有土钉的水泥土搅拌联桩综合了水泥土搅拌联桩节能省地、经济节约和土钉结构能够有效加固或同时锚固现场原位土体，充分利用了土体本身的承载能力等优点，是工程界普遍追求的较理想的状态。本实用新型的有益效果是在水利、道路桥梁、城市深基坑等边坡支护工程中，在满足设计要求和安全度的前提下，采用带有土钉的水泥土筒板联桩护坡结构，既节省了建筑材料和资源，又保证了护坡结构的安全和稳定。·
权利要求1.一种带有土钉的水泥土筒板联桩护坡结构，主要由水泥土搅拌筒桩、板桩以及土钉结构构成，所述筒桩和板桩分别为竖立的大直径水泥土搅拌筒桩和长方体板桩，相邻筒桩与板桩之间交错布置且联为一体，且相邻筒桩和板桩结构的中心面保持在同一平面内；所述土钉为用来加固或同时锚固现场原位土体的细长杆件。
2.根据权利要求I所述的一种带有土钉的水泥土筒板联桩护坡结构，其特征在于所述筒桩结构为大直径水泥土搅拌筒桩，直径范围在800_ 1500_ ;所述板桩结构为长方体实板，板厚范围为300mm 1000mm，长宽尺寸视具体项目而定。
3.根据权利要求I所述的一种带有土钉的水泥土筒板联桩护坡结构，其特征在于水泥土搅拌筒板联桩护坡结构设置有土钉，该土钉结构依靠与土体之间的界面粘结力或摩擦力在土体发生变形的条件下被动受力并主要承受拉力作用，可用来充分加固或同时锚固现场原位土体。
4.根据权利要求I所述的一种带有土钉的水泥土筒板联桩护坡结构，其特征在于所述的带有土钉的水泥土搅拌筒板联桩结构中，水泥土搅拌筒板联桩结构有效利用了土体本身的承载能力，并采用土钉来加固或锚固现场原位土体。
专利摘要本实用新型公开一种带有土钉的水泥土搅拌筒板联桩护坡结构，其目的在于提供一种入土深度不同的筒桩和板桩联合体，且在筒桩上设置相应数量土钉的水泥土筒板联桩护坡结构。本实用新型包括水泥土搅拌筒桩、板桩以及土钉结构，相邻筒桩与板桩之间交错布置且联为一体，所述筒桩和板桩分别为竖立的大直径水泥土搅拌桩和长方体板桩，且相邻筒桩和板桩结构的中心面保持在同一平面内；所述土钉为用来加固或同时锚固现场原位土体的细长杆件。本实用新型的有益效果是在水利、道路桥梁、城市深基坑等边坡支护工程中，在满足设计要求和安全度的前提下，采用带有土钉的水泥土筒板联桩护坡结构，既节省了建筑材料和资源，又保证了护坡结构的安全和稳定。
文档编号E02B3/12GK202672161SQ20122023477
公开日2013年1月16日 申请日期2012年5月22日 优先权日2012年5月22日
发明者王小召, 刘恒, 邓佳能, 孙培华, 朱继伟, 孟肖敏, 王彦朝, 孙耀伟, 董博, 周波, 刘卫星, 范怀聚, 丁荣花 申请人:河南城建学院