[发明专利]一种抗滑水泥土桩挡土结构及其施工方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及岩土工程中对软弱岩土加固和支护技术，通过在软弱土体中加入水泥土抗滑桩体，并经组合，形成一种挡土墙，将大大提高其加固与支护能力，降低工程造价。

二、技术背景

在我国沿海、沿江等地区的工程建设中，普遍存在地基土软弱、稳定性差、承载力偏低的特点，尤其在经济发达地区，用于地基处理和基坑围护中所使用的费用，每年将有千亿元以上。目前，在我国地基处理和基坑围护工程中，采用的挡土结构主要有地下连续墙、钻孔灌注桩、土钉墙、SMW工法以及桩锚结构，这些结构的施工工艺往往存在不少的缺陷和受到工程地质与施工环境限制，如土钉或锚杆遇到淤泥质土层、粉土层或粉砂层时很难成孔、深层搅拌桩处理深度受限。深层搅拌桩体本身由于强度较低，常常只作为止水帷幕使用，而不能单个作为挡土结构使用。为了达到挡土目的，需要在深层搅拌桩中H型钢，与地下连续墙、钻孔灌注桩一起结合内支撑或锚杆，形成挡土结构，这样经常给设计和施工造成较大困难，使施工成本大幅提高。

鉴于上述挡土结构分别使用存在的施工难度和成本较高等不足，经过多年的实验研究，我们发明了一种新的挡土结构——抗滑水泥土桩挡土墙，该挡土墙不仅克服了目前常用挡土结构的种种不足，而且是一种既安全、环保又经济和施工快速的新型结构。

三、发明内容

一种抗滑水泥土桩挡土结构是利用内插劲体(如钢绞线、钢管、钢筋、钢丝绳、型钢、非金属材料等)的竖向水泥土桩、竖向钻孔灌注桩、SMW工法桩、钢板桩以及地下连续墙等，与不同长度和倾角水泥土抗滑桩，通过水平围囹将水泥土抗滑桩体中的加筋体张拉锁定，组合而成的挡土结构，其结构形式如图1、2、3、4所示。

该挡土结构充分通过对软弱土体的预加固及抗滑桩中加筋体的预张拉，使被加固和支护土体的稳定性大大提高、水平与竖向位移量大大降低。

该挡土墙具有如下特点：

(1)抗滑力高：通过在软弱土层的不同位置上施作不同倾角、不同长度的抗滑水泥土桩与竖向挡土结构组合，形成抗滑挡土墙如图1、2所示，大大增加了被加固土坡的抗滑力；

(2)减少斜向群桩效应：在同一水平和同一剖面上的抗滑水泥土桩桩长接不同长度设计，如图1、2所示，使得在同一剖面上单位面积内的土体受力降低，以减少斜向群桩效应；

(3)有效控制边坡位移：通过对斜向抗滑水泥土桩内的筋体施加预张力如图3、4所示，将边坡的初始位移在张拉时给消除掉；

(4)组合抗滑桩成整体结构：架设水平围囹将同一水平上的斜向抗滑桩体都锁定在其上，如图2、3所示，与竖向挡土墙结合在一起，通过竖向挡土墙使不同水平的斜向抗滑桩体均组合成一个整体结构；

(5)工程造价低：与常规挡土结构相比，工程造价降低30％以上；

(6)适用地层广泛：该结构在淤泥、淤泥质粘土、粘土、粉土、粉砂层等均具有较高的抗滑能力；

(7)具体预加固效果：通过在软弱土层施作斜向抗滑水泥土桩，能作为复合地基的增强体，对淤泥、淤泥质土、砂土地层的预加固，将有效提高地基的稳定性；

(8)经济环保：噪音小、无污染，经济环保

四、附图说明

(正文内容)

图1抗滑水泥土桩挡土结构的剖面图

图2抗滑水泥土桩挡土结构的水平展开图

图3斜向抗滑水泥土桩与竖向挡土墙结的组合方式

图4斜向抗滑桩与水平围囹的连接方式

1-垂直桩墙、2-加劲体、3-抗滑桩的加筋体、4-水泥砂浆层、5-连接抗滑桩的围囹、A1、A2、A3、A4-抗滑桩体、6-预应力锁具、7-锚锭板、8-预应力锁具的垫板。

五、具体实施方式

(1)、首先用单轴、二轴或三轴搅拌桩机，将土体与水泥浆液拌合形成水泥土挡墙或止水帷幕；

(2)、然后通过振动或挤压插入一根(或数根)芯材(型钢、钢管、钢绞线、预应力混凝土管桩、预应力混凝土管方桩、预制钢筋混凝土构件等)复合而成竖向挡土桩体。或者制作钻孔灌注桩、地下连续墙、钢板桩等作为竖向挡土桩体；

(3)、施工斜向抗滑水泥土桩施工工艺是通过旋喷搅拌的方式按设计的角度、使用水平旋喷钻机，穿过止水帷幕，形成一个大直径的抗滑水泥土桩如图3所示；

(4)、抗滑水泥土桩中加入筋体材料：采用钢绞线、钢丝绳或非金属绳体，按一次性施放或二次施放的方法，将筋体材料和锚锭板一起加入到抗滑水泥土桩体的中心位置上所图3、4所示；