[发明专利]单排桩基‑承台‑挡墙组合支挡结构设计计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种组合支挡结构设计计算方法，具体包括由单排桩基、承台、挡墙、抗滑锯齿构成的组合结构和该结构的设计计算方法。

背景技术

单排桩基-承台-挡墙是一种新型支挡结构，由抗滑桩、承台、锯齿和挡土墙组成，主要应用于公路、铁路河岸冲刷严重、高路堤陡坡地段，能够解决河岸防护建筑基础埋藏较深的困难。

采用抗滑桩的边坡加固方法，桩身延伸至滑体顶面，故抗滑桩的埋深较深，桩身尺寸和弯矩值都较大。而组合结构将部分桩长替换为承台支承挡土墙的结构型式以承受部分水平推力，因而能够有效减小桩身弯矩、尺寸与路堤填方边坡高度，节省工程投资，故应用较为广泛。

在山区、库岸、河岸地区的水利、交通等工程建设中，常常遇到高边坡、滑坡及高填方等工程，往往设置支挡结构以保护工程安全。常见的支挡结构物类型较多，如抗滑桩、挡土墙、桩板墙、锚锭板、锚索、锚杆、钢筋网等等。

就抗滑桩和挡土墙技术以处理滑坡为例进行分析如下：

抗滑桩是穿过滑坡体并深入滑床的桩柱，用以支挡滑体的滑动力，起稳定边坡的作用，是一种抗滑处理的主要措施。

在高陡边坡(含滑坡)加固工程中，当采用传统的抗滑桩时，抗滑桩主要承受剪力和弯矩作用，桩身自由段用于承受上部不稳定坡体的下滑推力，而桩身锚固段承受下部稳定岩土体提供的抗力以保持受力平衡。

当不稳定坡体厚度较厚且下滑推力较大时，由于抗滑桩承受的剪力或弯矩较大，使得桩身横截面尺寸和桩身长度往往很大；另外，在考虑降雨、库水位变化、地震等作用时，抗滑桩的几何尺寸可能会更大，有时甚至不得不采用多排抗滑桩支挡。

若采用桩-承台-挡墙组合结构，由于桩的悬臂端长度大大减小，使得桩所受弯矩显著减低，因而桩身截面尺寸和长度均明显减小。因此，对于浅层以及中厚层滑坡，采用抗滑桩结构能够取得较好效果。对于厚层、巨厚层滑坡，该结构已不再适用。

挡土墙是指支承填土或山坡土体、防止填土或土体变形失稳的构造物。这里仅以衡重式挡土墙为例分析，衡重式挡土墙是以挡土墙自身重力与利用的土重来维持自身稳定，采用混凝土浇筑而成，一般不配钢筋或只在局部范围内配以少量的钢筋，其经济效益明显。

衡重式挡土墙的优点是可建成高度较大，就地取材，施工方便，经济效果好。但是，由于衡重式挡土墙体积、重量都大，因此对地基承载力要求较高。

衡重式挡土墙在墙后土压力作用下，必须具有足够的整体稳定性和结构的强度，设计时应验算挡土墙在荷载作用下，沿基底的滑动稳定性，绕墙趾转动的倾覆稳定性和地基的承载力。衡重式挡土墙用于处理滑坡时，由于墙体必须穿过滑坡体并深入滑床，因此，其只能用于处理浅层滑坡，且滑床的地基承载力也必须满足要求。

综上所述，以处理滑坡为例，抗滑桩在处理浅层和中厚层的滑坡时具有显著的优越性，而用于处理厚层及巨厚层滑坡的效果并不一定可靠；挡土墙仅能用于处理滑床地基承载力满足要求的浅层滑坡。在其它工程如高边坡、高填方工程中，抗滑桩和挡土墙也均有各自的局限性。

基于挡墙与抗滑桩各自的优缺点，提出了一种单排桩基-承台-挡墙组合支挡结构及其设计计算方法。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中，挡墙和抗滑桩等结构的不足问题，提出了一种单排桩基-承台-挡墙组合支挡结构设计计算方法。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，单排桩基-承台-挡墙组合支挡结构的设计计算方法，针对的支挡结构支挡结构支撑基岩和滑坡体，所述滑坡体覆盖在基岩上。其特征在于：包括衡重式挡土墙、抗滑锯齿、承台和单排桩基。

所述单排桩基的底部埋入基岩的内部，所述单排桩基的顶部位于滑坡体的内部。

所述承台位于单排桩基顶部中心位置。所述承台与单排桩基进行刚性连接。所述承台位于滑坡体的内部。

所述抗滑锯齿位于承台的顶部。所述抗滑锯齿与承台进行刚性连接。

所述衡重式挡土墙位于抗滑锯齿的顶部，所述衡重式挡土墙的底部与抗滑锯齿相契合。所述衡重式挡土墙支撑滑坡体。

所述衡重式挡土墙与滑坡体相接触的一侧为左侧，所述衡重式挡土墙的左侧设有一处平台，所述衡重式挡土墙的右侧高于左侧。所述衡重式挡土墙和滑坡体形成内凹结构。

设计计算方法，包括以下步骤：

1)衡重式挡土墙的设计计算，包括：衡重式挡土墙的自重、水平和竖向土压力；

1.1)衡重式挡土墙的自重的计算；

所述衡重式挡土墙的自重为：

G_挡＝γ_砼·V_挡(式一)