一种用于高陡坡路堤地段的支挡结构及其施工方法与流程

本发明涉及岩土工程边坡加固技术领域，具体地指一种用于高陡坡路堤地段的支挡结构及其施工方法。

背景技术：

山区交通及场坪建设领域在高陡坡填方路堤地段，为提高路堤稳定性往往设置大截面矩形锚固桩(抗滑桩)+挡土板组合结构型式进行支挡。桩身地面以下部分提供锚固反力，桩身和挡土板后填筑路堤，承担下滑力和填土压力。公开号为cn206873487u的中国实用新型专利公开了一种肋桩式桩板挡土墙，包括桩身锚固段、桩身悬臂段、在相邻桩身悬臂段之间纵向安置的挡土板。锚固桩的桩身锚固段、桩身悬臂段为尺寸均一的方形桩。

传统的锚固桩桩身截面有矩形和圆形两种，其存在的主要缺点如下：

(1)圆形截面锚固桩无法在桩与桩之间进行挂板施工，无法满足在桩后填土的施工要求。

(2)矩形截面锚固桩可以在桩后挂设挡土板或于桩身设置牛腿挂设挡土板，而后进行填土施工；但其没有相应的施工机械，大截面矩形锚固桩地下部分采用人工挖孔作业，工效低，且高陡坡路堤设桩位置一般位于地势低洼地段，往往地下水较丰富，需要人工降水，而当岩土破碎时，在地下水渗透和静水压力作用下易塌孔，存在很大的人身安全隐患。

总结以上，圆形截面锚固桩不适用于桩后路堤填土地段；矩形截面锚固桩存在无对应的施工机械、人工挖孔工效低、不适合岩土破碎或地下水发育地段、人身安全隐患大等缺点。

因此，需要开发出一种施工便捷、作业高效、成桩安全、方便挂板的用于高陡坡路堤地段的支挡结构及其施工方法。

技术实现要素：

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种施工便捷、作业高效、成桩安全、方便挂板的用于高陡坡路堤地段的支挡结构及其施工方法。

本发明的技术方案为：一种用于高陡坡路堤地段的支挡结构，包括沿路堤纵向间隔设置的锚固桩以及挡土板，所述锚固桩包括地面上的悬臂段和地面下的锚固段，其特征在于，

所述悬臂段、锚固段同轴设置，所述悬臂段的横截面为矩形、锚固段的横截面为圆形，所述挡土板挂设于各相邻锚固桩的悬臂之间。

优选的，所述锚固段横截面半径大于或等于悬臂段横截面外接圆半径。

优选的，所述悬臂段包括一对沿路堤纵向设置的第一侧壁和一对沿路堤横向设置的第二侧壁。

进一步的，所述悬臂段的横截面上第一侧壁长度d≤第二侧壁长度h。

进一步的，所述挡土板纵向挂设于相邻锚固桩临近路堤内侧的第一侧壁上。

进一步的，所述挡土板纵向挂设于相邻锚固桩临近的第二侧壁设置的牛腿上。

优选的，所述锚固桩一体成型。

本发明还提供一种上述的用于高陡坡路堤地段的支挡结构的施工方法，步骤为：

a.在锚固桩设计处地面以下利用旋挖钻机或冲击钻机成孔；

b.在孔中下放预制的锚固段的圆桩钢筋笼，再在圆桩钢筋笼上方焊接绑扎悬臂段的矩形钢筋笼，安装模板后整体浇筑锚固段、悬臂段混凝土；

c.待混凝土达到强度后在悬臂段之间安装预制的挡土板。

本发明的有益效果为：

1.采用大直径圆形+矩形截面组合型式的锚固桩。本桩型地面以下桩身锚固段的截面采用大直径圆形，方便旋挖钻机或冲击钻机施工，地面以上桩身悬臂段的截面采用矩形，用传统模筑法施工即可。

2.下桩身锚固段截面直径大于或等于上桩身悬臂段矩形截面外接圆直径，使下桩身锚固段作为埋设基础牢固稳定，从而利于填土后上桩身的稳定性；上桩身悬臂段截面采用矩形，便于挡土板与锚固桩间无缝安装。

3.锚固桩采用一次浇筑成型，使锚固桩整体性好，上桩身、下桩身间结合力强。

附图说明

图1为本发明用于高陡坡路堤地段的支挡结构示意图(沿路堤横向)

图2为本发明用于高陡坡路堤地段的支挡结构示意图(沿路堤纵向)

图3为锚固桩俯视图

图4为锚固桩立体图

其中：1-锚固桩2-挡土板3-悬臂段4-锚固段5-第一侧壁6-第二侧壁7-路堤。

具体实施方式

下面具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1-4所示，本发明提供的一种用于高陡坡路堤地段的支挡结构，包括沿路堤7纵向间隔设置的锚固桩1以及挡土板2，锚固桩1包括地面上的悬臂段3和地面下的锚固段4，悬臂段3、锚固段4同轴设置，悬臂段3的横截面为矩形、锚固段4的横截面为圆形，将挡土板2挂设于各相邻锚固桩1的悬臂段3之间。

锚固段4横截面半径大于或等于悬臂段3横截面的外接圆半径。本实施例中锚固段4为沿轴向横截面均一的方桩、悬臂段3为沿轴向横截面均一的圆桩，锚固段4横截面半径等于悬臂段3横截面的外接圆半径，以此使悬臂段3在锚固段4横截面范围内得到尺寸较大的矩形横截面。

悬臂段3包括一对沿路堤7纵向设置的第一侧壁5和一对沿路堤7横向设置的第二侧壁6。悬臂段3的横截面上第一侧壁5长度d小于或等于第二侧壁6长度h。挡土板2纵向挂设于相邻锚固桩1位于路堤7横向内侧的第一侧壁5上，或在相邻锚固桩1的第二侧壁6上设置牛腿后挂设挡土板2。

本实施例中锚固桩1一体成型，锚固桩1的轴向为竖直方向。锚固段4横截面半径r一般可采用1.0～1.5m；悬臂段3的横截面上第一侧壁5长度d一般可采用1.5～2.5m；悬臂段3的横截面上第二侧壁6长度h一般可采用1.5～2.75m；悬臂段3轴向长度l1一般不超过8m，锚固段4轴向长度l2由结构计算确定，一般不小于长度l1；高陡坡路堤边坡坡率一般取1:1.5～1：2；两相邻锚固桩1的锚固段4的桩中距s，一般可采用3～6m。

上述用于高陡坡路堤地段的支挡结构的施工方法，步骤为：

a.在锚固桩1设计处地面以下利用旋挖钻机或冲击钻机成孔，在成孔过程中，应核对地形、地质资料，发现地质条件与设计资料不吻合时(如灰岩区发育溶洞、风化程度变化、土石界面变化、地层变化等)，应及时与设计单位联系，以便根据实际地质条件及时核实或调整设计；

b.在孔中下放预制的锚固段4的圆桩钢筋笼，再在圆桩钢筋笼上方焊接绑扎悬臂段3的矩形钢筋笼，安装悬臂3外侧模板后整体连续浇筑锚固段4、悬臂段3混凝土；

c.待混凝土达到强度后在悬臂段之间安装模板预制的挡土板2，再进行桩后填土施工。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种用于高陡坡路堤地段的支挡结构，包括沿路堤纵向间隔设置的锚固桩以及挡土板，所述锚固桩包括地面上的悬臂段和地面下的锚固段，其特征在于，所述悬臂段、锚固段同轴设置，所述悬臂段的横截面为矩形、锚固段的横截面为圆形，所述挡土板挂设于各相邻锚固桩的悬臂段之间。本发明采用大直径圆形、矩形截面组合型式的锚固桩。本桩型地面以下桩身锚固段的截面采用大直径圆形，方便旋挖钻机或冲击钻机施工，地面以上桩身悬臂段的截面采用矩形，用传统模筑法施工即可。

技术研发人员：李传宝
受保护的技术使用者：中铁第四勘察设计院集团有限公司
技术研发日：2018.11.08
技术公布日：2019.02.12