[发明专利]桩后反压减弯型桩板支护结构及施工方法

说明书

本发明公开了一种桩后反压减弯型桩板支护结构及其施工方法。本发明针对边坡悬臂式支护桩受弯性能不好，抵抗侧向推力弱，在高大的填方边坡中使用受限的缺点，在悬臂式桩板支护结构基础上，采用在桩的桩后一侧预定位置设置一反压台，反压台与桩悬臂段用肋板连接，改善了悬臂梁受力模式，大大提高了支护桩悬臂段的抗弯性能及抵抗侧向推力的能力，使这一支护结构能够应用于高大填方边坡以及嵌固段为土体或软弱岩体的地质条件，本发明施工方法具有简便、安全、高效的优点。

一、技术领域

本发明涉及边坡填方支护结构及施工方法，特别涉及一种桩后反压减弯型桩板支护结构及施工方法。

二、背景技术

在目前边坡、基坑支护中，悬臂式桩板支护结构应用广泛。它是由人工挖孔桩或钻孔灌注桩直线排列，并由挡土板连接，共同抵抗侧向土压力或下滑力的结构形式。悬臂式桩板支护结构具有以下优点：施工简便，一般地下部分采用人工挖孔或钻机成孔，制作钢筋笼，地上部分制作模板，然后灌注混凝土，工序简单，操作方便；结构承受竖向荷载能力强，在嵌固段为岩体时，承受侧向力的能力强，且结构受力模式明确，结构设计计算简单。

然而，悬臂式桩板支护结构由于其自身的结构特点存在以下不足：当悬臂式桩板支护结构针对高大填方边坡，尤其是嵌固段为土体或软弱岩体地质条件时，则表现为嵌固能力差，悬臂段长，弯矩大，结构抗弯性能较弱，挠度大，桩长细比大，悬臂式的桩挠度大，桩顶变形大，甚至导致无法满足要求，安全无法保证。即便勉强使用，也会造成材料利用不充分，不经济。

由于以上缺点，使悬臂式桩板支护结构只能应用于边坡高度、基坑深度不大，嵌固条件好的情况，限制了它的使用范围。

三、发明内容

本发明为解决现有技术中的技术问题，提供一种实用的抗弯性能优越的新型支护结构，即结合桩、肋板、反压台、挡土板为一个整体，提供一种桩后反压减弯型桩板支护结构及施工方法。

本发明目的是发挥悬臂式桩板支护结构的优点，以及在嵌固段为土体或软弱岩体时，克服悬臂式桩板支护结构抗弯性能弱的缺点。本发明在悬臂式桩板支护结构基础上，采用在桩的桩顶与桩后地面以下1m之间一定位置设置一反压台，反压台与桩悬臂段用肋板连接，由于肋板拉接作用，从而使反压台以上悬臂段桩受力不再是简单的悬臂梁受力模式，从而克服了反压台以上桩的抵抗弯矩能力弱的缺点；同时由于反压台的存在，其上覆土后土重力作用于反压台上，在反压台以下桩段产生一个反向弯矩，从而可大大减少该段桩的弯矩。从而整体上侧向推力在该结构上产生的弯矩大大降低，使这一支护结构能应用于高大填方边坡以及嵌固段为土体或软弱岩体的地质条件。使不可能成为可能，同时大大节省造价。

本发明的桩后反压减弯型桩板支护结构，包括悬臂式桩板支护结构，所述悬臂式桩板支护结构包括桩和挡土板，所述桩垂直嵌固于桩前土体中，所述挡土板连接相邻的所述桩形成桩板墙，所述挡土板位于所述桩前侧或后侧并与所述桩前侧表面或后侧表面齐平，所述桩后反压减弯型桩板支护结构还包括位于桩后一侧的矩形反压台以及三角形肋板，所述反压台垂直于所述桩呈水平布置，所述肋板垂直连接于所述反压台与所述桩板墙之间。

进一步地，为了最大化地提高肋板及反压台对降低支护桩悬臂段所受弯矩的效果，通过结构受力分析确定本发明的所述反压台位于所述桩桩顶以下3m至桩后地面以下1m处；所述反压台宽度为所述桩悬臂段高度的1/4～1/3倍，为3m～6m；所述肋板沿所述桩高度方向的高度为所述反压台宽度的1/2～2倍，为2m～12m。

为了保证本发明的桩前嵌固土体约束型挡板支护结构的结构强度，所述桩、肋板、反压台、挡土板采用钢筋混凝土结构，混凝土标号不低于C30。

本发明的施工方法：

本发明的施工方法：在制作本发明的结构之前，根据边坡工程实际情况，对所述桩结构的工作条件和受力进行计算，得到结构内力，确定所述桩、肋板、反压台、挡土板钢筋数量、构造形式、以及混凝土标号以及桩数量和埋深。按照施工方案，施工桩、肋板、反压台、挡土板，最后回填墙后土体。