一种组合式桩托梁挡土墙及施工方法与流程

1.本发明涉及到边坡支护技术领域，具体涉及到一种组合式桩托梁挡土墙及施工方法。


背景技术：

2.桩托梁挡土墙是一种由桩、托梁和挡土墙组成的复合挡土结构，主要工作原理是将托梁上部挡土墙传来的荷载通过托梁传递给桩，再由桩通过桩周围土的摩阻力及桩端土的支撑力把荷载传递到土层中，托梁将桩连成一个整体共同承担荷载。桩托梁挡土墙按其结构形式可分为：单排桩桩托梁挡土墙(衡重式、重力式)、多排桩桩托梁挡土墙(衡重式、重力式)、锚索(杆)桩桩托梁挡土墙(衡重式、重力式)。
3.如中国发明专利申请(公开号：cn107675724a)在2018年公开了一种小型抗滑桩群托梁挡土墙结构及施工方法包括挡土墙基础置于托梁上，托梁置于小型抗滑桩群顶和陡坡地段开挖平台上，在托梁与小型抗滑桩群交叉处设锚索，锚索外端锚于托梁外侧，锚索内端锚于陡坡坡体的稳定土层或基岩内，小型抗滑桩群下端锚入陡坡地段坡体的稳定岩土层内足够长度。施工方法为：平整场地
→
施作小型抗滑桩
→
施作锚索
→
施作托梁
→
浇注(砌筑)挡土墙
→
回填挡土墙背填料并分层压实。这种小型抗滑桩群和锚索的施工需要较大的地下施工量。
4.桩托梁挡土墙扩大了一般圬工式挡土墙的使用范围，当地面陡峻、地表填土较厚时，采用桩托墙的支护形式，可将基底置于稳定地层中，可节约挡土墙截面。对于高填土地区，往往由于地表陡峻导致桩需要同时承受上部挡墙传来的竖向力和填土斜坡的水平推力。此时为满足工程需要，桩的截面尺寸较大，若是采用人工挖孔桩，则施工难度大、成本高、工期长。若挡墙布置处填土较深、或者施工场地有限，会导致施工钻孔灌注桩困难。


技术实现要素：

5.本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种组合式桩托梁挡土墙及施工方法。
6.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
7.一种组合式桩托梁挡土墙，包括设置在边坡上的桩托梁挡土墙，所述桩托梁挡土墙包括挡土墙、托梁和支撑桩，所述托梁设置在所述边坡的新填土和老填土界面的交汇处，所述挡土墙设置在所述托梁的上方用于挡住一部分所述新填土，所述支撑桩为设置在所述托梁下方的若干根，所述支撑桩均向下延伸并穿过老填土和基岩面进入基岩内；所述边坡下游的老填土上还打入有若干抗滑桩，所述抗滑桩的下端部也伸入所述基岩内，所述抗滑桩的顶部与所述托梁之间还连接有斜梁，所述斜梁沿所述边坡倾斜设置；所述斜梁所在的边坡内还布置有若干排水管，所述排水管倾斜的延伸至所述老填土内。
8.本组合式桩托梁挡土墙通过合理布置所述支撑桩和所述托梁，能够缩小挡土墙下桩截面尺寸及桩的长度，将大部分地下工作量转化为地面措施施工，节约了施工工期、且施
工更安全，施工过程中边坡中部开挖面减小更有利于边坡稳定。
9.与现有的挡墙底部单排桩相比，无论是施工量上还是安全性上，本桩托梁挡土墙均具有明显优势，能够大幅度减小桩体的截面尺寸和长度，降低了打孔量和施工难度。
10.当挡土墙下部覆盖层较深时，通过所述斜梁的设置，将一部分土体的下滑力传递到下部所述抗滑桩上，不用在老填土内增设桩体，与人工挖孔桩相比可减少地面以下工作量，可以缩短工期，施工更安全，更经济。采用这种结构后，能够明显减少边坡中部老填土的开挖面，有利于保持边坡的稳定性。
11.组合式的桩托梁挡土墙在施工时也更加方便快捷，托梁和支撑桩能够分别制作依次安装，然后再施工所述挡土墙，所述托梁的设置能够用来传递挡土墙传来的弯矩和力，并将力通过所述斜梁传递至所述抗滑桩，由于所述抗滑桩具有较好的抗滑效果，能够很好的分散和分担受力，减轻所述挡土墙和所述支撑桩的受力，在保持边坡稳定性的同时，也不用设置较长较粗的所述支撑桩，减少地下施工量。
12.所述抗滑桩和所述支撑桩均深入到所述基岩当中，能够将受力传导至基岩当中，从而减低新老填土层的负担，保证新老填土的稳定性。
13.进一步的，所述挡土墙设置在所述托梁的正上方或者设置在所述托梁的侧边靠近所述新填土，所述挡土墙的截面为梯形。
14.进一步的，所述挡土墙为重力式、衡重式、扶壁式中的一种，所述挡土墙的挡墙底采用非注浆加固地基。挡墙底不采用注浆加固地基，避免了封堵边坡内地下水排泄通道，导致边坡失稳的情形。
15.进一步的，所述支撑桩和所述抗滑桩均竖向垂直地面设置，所述抗滑桩伸入所述基岩的距离大于所述支撑桩伸入所述基岩的距离，所述支撑桩的截面尺寸小于所述抗滑桩的截面尺寸。
16.进一步的，所述支撑桩为钢轨桩或者小截面钻孔灌注桩，若干所述支撑桩一字摆开设置，采用这种布置结构的支撑桩，操作简单，易于施工，能够水平稳定的支撑所述托梁。
17.进一步的，所述支撑桩的顶部嵌入所述托梁一截深度，所述托梁的外侧连接所述斜梁。将所述支撑桩的顶部嵌入所述托梁一定深度，能够提升连接强度，具有较好的限位作用，能够减少托梁与支撑桩之间的相对运动。
18.进一步的，所述抗滑桩的顶部布置有冠梁，所述冠梁连接所述斜梁。所述冠梁的设置便于连接所述斜梁，改善抗滑桩的受力。
19.进一步的，所述斜梁的倾斜角度在20～70度，所述排水管的倾斜角度小于所述斜梁的倾斜角度，若干所述排水管均位于所述老填土内，所述排水管按梅花形布置。
20.仰斜式的所述排水管的设置便于填土内的排水，同时所述排水管在所述老填土内也能够起到支撑连接作用，其斜度小于所述斜梁的倾斜角度，使得其能够倾斜的从斜梁所在坡面露出。
21.进一步的，所述新填土的上方水平部分设置路面，所述新填土、所述老填土和所述基岩内还设有竖向加固组件，以提升整体的连接强度和稳定性。
22.进一步的，一种组合式桩托梁挡土墙的施工方法，所述施工方法包括如下步骤：
23.(1)支撑桩施工，在边坡的新老填土交汇处设置所述桩托梁挡土墙的支撑桩，所述支撑桩插入的深度贯穿老填土并伸入基岩内；
24.(2)托梁施工，在所述支撑桩上设置所述托梁，所述支撑桩的桩顶嵌入所述托梁底部一定深度；
25.(3)挡土墙施工，在所述托梁上方或者靠近新填土一侧设置所述挡土墙；
26.(4)抗滑桩施工，在所述边坡老填土的下游打入若干抗滑桩，所述抗滑桩贯穿所述老填土并插入基岩内，再在所述抗滑桩的桩顶布置冠梁；
27.(5)斜梁施工，将所述斜梁的一端与所述冠梁相连、另外一端与所述托梁连接；
28.(6)排水管施工，在斜梁所在坡面内安装若干倾斜的排水管。
29.采用此方法进行施工，地下部分施工量较小，边坡中部的老填土开挖量也较少，有利于坡面稳定性的保持，而且采用组合式桩托梁挡土墙，施工更加方便，缩短了总体的施工周期，保证了施工安全。
30.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本组合式桩托梁挡土墙通过合理布置所述支撑桩和所述托梁，能够缩小挡土墙下桩截面尺寸及桩的长度，将大部分地下工作量转化为地面措施施工，节约了施工工期、且施工更安全，施工过程中边坡中部开挖面减小更有利于边坡稳定；2、与现有的挡墙底部单排桩相比，无论是施工量上还是安全性上，本桩托梁挡土墙均具有明显优势，能够大幅度减小桩体的截面尺寸和长度，降低了打孔量和施工难度；3、当挡土墙下部覆盖层较深时，通过所述斜梁的设置，将一部分土体的下滑力传递到下部所述抗滑桩上，与人工挖孔桩相比可减少地面以下工作量，可以缩短工期，施工更安全，更经济；4、采用这种结构后，能够明显减少边坡中部老填土的开挖面，有利于保持边坡的稳定性；5、所述托梁的设置能够用来传递挡土墙传来的弯矩和力，并将力通过所述斜梁传递至所述抗滑桩，能够很好的分散和分担受力，减轻所述挡土墙和所述支撑桩的受力；6、挡墙底不采用注浆加固地基，避免了封堵边坡内地下水排泄通道导致边坡失稳的情形。
附图说明
31.图1为本发明桩托梁挡土墙的结构示意图；
32.图2为本发明一种组合式桩托梁挡土墙的设置在边坡上的结构示意图；
33.图3为本发明另一种组合式桩托梁挡土墙的设置在边坡上的结构示意图；
34.图中：1、新填土；2、桩托梁挡土墙；201、挡土墙；202、托梁；203、支撑桩；3、斜梁；4、排水管；5、抗滑桩；6、路面；7、老填土界面；8、基岩面。
具体实施方式
35.下面将结合本发明中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
36.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中间”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
37.实施例一：
38.如图1和图2所示，一种组合式桩托梁挡土墙，包括设置在边坡上的桩托梁挡土墙2，所述桩托梁挡土墙2包括挡土墙201、托梁202和支撑桩203，所述托梁202设置在所述边坡的新填土1和老填土界面7的交汇处，所述挡土墙201设置在所述托梁202的上方用于挡住一部分所述新填土1，所述支撑桩203为设置在所述托梁202下方的若干根，所述支撑桩203均向下延伸并穿过老填土和基岩面8进入基岩内；所述边坡下游的老填土上还打入有若干抗滑桩5，所述抗滑桩5的下端部也伸入所述基岩内，所述抗滑桩5的顶部与所述托梁202之间还连接有斜梁3，所述斜梁3沿所述边坡倾斜设置；所述斜梁3所在的边坡内还布置有若干排水管4，所述排水管4倾斜的延伸至所述老填土内。
39.本组合式桩托梁挡土墙通过合理布置所述支撑桩203和所述托梁202，能够缩小挡土墙下桩截面尺寸及桩的长度，将大部分地下工作量转化为地面措施施工，节约了施工工期、且施工更安全，施工过程中边坡中部开挖面减小更有利于边坡稳定。
40.与现有的挡墙底部单排桩相比，无论是施工量上还是安全性上，本桩托梁挡土墙均具有明显优势，能够大幅度减小桩体的截面尺寸和长度，降低了打孔量和施工难度。
41.当挡土墙下部覆盖层较深时，通过所述斜梁3的设置，将一部分土体的下滑力传递到下部所述抗滑桩5上，不用在老填土内增设桩体，与人工挖孔桩相比可减少地面以下工作量，可以缩短工期，施工更安全，更经济。采用这种结构后，能够明显减少边坡中部老填土的开挖面，有利于保持边坡的稳定性。
42.组合式的桩托梁挡土墙2在施工时也更加方便快捷，托梁202和支撑桩203能够分别制作依次安装，然后再施工所述挡土墙201，所述托梁202的设置能够用来传递挡土墙201传来的弯矩和力，并将力通过所述斜梁3传递至所述抗滑桩5，由于所述抗滑桩具有较好的抗滑效果，能够很好的分散和分担受力，减轻所述挡土墙201和所述支撑桩203的受力，在保持边坡稳定性的同时，也不用设置较长较粗的所述支撑桩，减少地下施工量。
43.所述抗滑桩5和所述支撑桩203均深入到所述基岩当中，能够将受力传导至基岩当中，从而减低新老填土层的负担，保证新老填土的稳定性。
44.进一步的，所述挡土墙201设置在所述托梁202的正上方，所述挡土墙201的截面为梯形。
45.进一步的，所述挡土墙201为重力式、衡重式、扶壁式中的一种，所述挡土墙201的挡墙底采用非注浆加固地基。挡墙底不采用注浆加固地基，避免了封堵边坡内地下水排泄通道，导致边坡失稳的情形。
46.进一步的，所述支撑桩203和所述抗滑桩5均竖向垂直地面设置，所述抗滑桩5伸入所述基岩的距离大于所述支撑桩203伸入所述基岩的距离，所述支撑桩203的截面尺寸小于所述抗滑桩5的截面尺寸。
47.进一步的，所述支撑桩203为小截面钻孔灌注桩，若干所述支撑桩203在坡面一字摆开设置，采用这种布置结构的支撑桩，操作简单，易于施工，能够水平稳定的支撑所述托梁202。
48.进一步的，所述支撑桩203的顶部嵌入所述托梁202一定深度，所述托梁202的外侧连接所述斜梁3。将所述支撑桩203的顶部嵌入所述托梁202一定深度，能够提升连接强度，具有较好的限位作用，能够减少托梁与支撑桩之间的相对运动。
49.进一步的，所述抗滑桩5的顶部布置有冠梁，所述冠梁连接所述斜梁3。所述冠梁的
设置便于连接所述斜梁3，改善抗滑桩的受力。
50.进一步的，所述斜梁3的倾斜角度在20～45度，所述排水管4的倾斜角度小于所述斜梁3的倾斜角度，若干所述排水管4均位于所述老填土内，所述排水管4在坡面内按梅花形布置。
51.仰斜式的所述排水管4的设置便于填土内的排水，同时所述排水管4在所述老填土内也能够起到支撑连接作用，其斜度小于所述斜梁的倾斜角度，使得其能够倾斜的从斜梁所在坡面露出。
52.进一步的，所述新填土1的上方水平部分设置路面6，所述新填土1、所述老填土和所述基岩内还设有竖向加固组件，以提升整体的连接强度和稳定性。
53.实施例二：
54.本实施例提供了一种组合式桩托梁挡土墙的施工方法，所述施工方法包括如下步骤：
55.(1)支撑桩203施工，在边坡的新老填土交汇处设置所述桩托梁挡土墙的支撑桩203，所述支撑桩203插入的深度贯穿老填土并伸入基岩内；
56.(2)托梁202施工，在所述支撑桩203上设置所述托梁202，所述支撑桩203的桩顶嵌入所述托梁202底部一定深度；
57.(3)挡土墙201施工，在所述托梁202上方设置所述挡土墙201；
58.(4)抗滑桩5施工，在所述边坡老填土的下游打入若干抗滑桩5，所述抗滑桩5贯穿所述老填土并插入基岩内，再在所述抗滑桩5的桩顶布置冠梁；
59.(5)斜梁3施工，将所述斜梁3的一端与所述冠梁相连、另外一端与所述托梁202连接；
60.(6)排水管4施工，在斜梁3所在坡面内安装若干仰斜式的排水管4。
61.采用此方法进行施工，地下部分施工量较小，边坡中部的老填土开挖量也较少，有利于坡面稳定性的保持，而且采用组合式桩托梁挡土墙，施工更加方便，缩短了总体的施工周期，保证了施工安全。
62.实施例三：
63.本实施例提供一种组合式桩托梁挡土墙及施工方法，此方法用于先施工挡土墙后期边坡不稳的应急处治工程，结合图3所示，其施工步骤如下：
64.(1)在先期施工的挡土墙的外侧下方进行支撑桩203的施工；
65.(2)在完成施工的支撑桩203上设置托梁202，所述支撑桩203的桩顶嵌入所述托梁202一定深度,且使所述托梁202水平抵靠所述挡土墙201的外侧底部；
66.(3)抗滑桩5施工，在所述边坡老填土的下游打入若干抗滑桩5，所述抗滑桩5贯穿所述老填土并插入基岩内，再在所述抗滑桩5的桩顶布置冠梁；
67.(4)斜梁3施工，将所述斜梁3的一端与所述冠梁相连、另外一端与所述托梁202连接；
68.(5)排水管4施工,在斜梁3所在坡面内设置排水孔,并在排水孔中安装若干仰斜式的排水管4。
69.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换
和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。