[发明专利]一种深厚覆盖层地区大跨拱桥环形地下连续墙基础

说明书

本发明专利提出了一种深厚覆盖层地区大跨拱桥环形地下连续墙基础，属于岩土工程领域。包括环形地下连续墙、帽梁、内衬墙、底板、拱座、盖板和桩基础；所述环形地下连续墙包括Ⅰ期槽段和Ⅱ期槽段，所述Ⅰ期槽段和所述Ⅱ期槽段相间连接相接形成环状；所述帽梁沿所述环形地下连续墙的轮廓设置且位于所述环形地下连续墙的顶部；所述内衬墙紧贴所述环形地下连续墙的内侧壁；所述底板呈平板结构并平铺于所述环形地下连续墙内；所述拱座设于所述底板的上端面；所述盖板的顶部与所述帽梁顶面齐平；所述桩基础位于环形地下连续墙内。本发明具备有抗倾覆性能强、水平及竖向承载性能优，可大幅减少深厚覆盖层地区传统大跨拱桥拱座基础的施工难度及费用。

技术领域

本发明涉及岩土工程领域，尤其涉及一种深厚覆盖层地区大跨拱桥环形地下连续墙基础。

背景技术

为承受大跨拱桥上部结构传来的巨大水平推力及竖向荷载，并满足大跨拱桥上部结构对水平位移及竖向位移的严苛要求，传统大跨拱桥基础多选择承载力及完整性较好基岩作为持力层，且基础形式多采用明挖基础，但是对于深厚覆盖层地区而言，因基岩层埋置较深，使得大跨拱桥基础施工难度及造价大幅增大。地下连续墙作为一种同时具有挡土、防渗、承载三种功能的基础形式，且因其施工机械化程度高、噪音低、成本低、适应土质种类广等特点，且因其环向刚度大及与地基土体密着性能优等性能，目前被推广应用于国内外各种大跨桥梁基础。如井筒式地下连续墙基础及多壁式地下连续墙基础已广泛应用于日本多座大跨桥梁工程基础工程中。

在深厚覆盖层地区修建大跨拱桥，其拱座基础的选型将对拱桥建成后正常服役起到至关重要的作用，所选择的基础形式应不仅具备巨大的水平承载性能，且应同时具备有优越的竖向荷载承载性能，如仍采用传统的以岩层为持力层的明挖扩大重力式基础，将使得基础的施工难度及造价显著攀升，且较难满足设计要求。且因深厚覆盖层地区拱座基础区域下覆土体多与临江水系有着水力联系，给后续拱桥上部结构的施工及后期运营安全带来诸多不确定因素，而拱桥环形地下连续墙基础以其强大的整体刚度、优越的防渗及巨大的抗倾覆性能，且桩基础作为一种承受竖向荷载性能优越的深基础形式，两者的组合将使得其成为深厚覆盖层地区修建大跨拱桥拱座基础的重要备选基础形式。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对深厚覆盖层地区修建大跨拱桥采用基岩作为拱座基础持力层所带来的施工难度大、造价高的问题，提出了一种应用于深厚覆盖层地区的大跨拱桥组合基础。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种深厚覆盖层地区大跨拱桥环形地下连续墙基础，包括环形地下连续墙、帽梁、内衬墙、底板、拱座、盖板和桩基础；所述环形地下连续墙包括Ⅰ期槽段和Ⅱ期槽段，Ⅰ期槽段和Ⅱ期槽段均为圆弧形，Ⅰ期槽段的长度大于Ⅱ期槽段的长度，若干所述Ⅰ期槽段和若干所述Ⅱ期槽段相间隔形成环状，且所述Ⅰ期槽段的底部和所述Ⅱ期槽段的底部均嵌入基岩层；所述帽梁呈环形结构，所述帽梁沿所述环形地下连续墙的轮廓设置且位于所述环形地下连续墙的顶部；所述内衬墙紧贴所述环形地下连续墙的内侧壁；所述底板呈平板结构并平铺于所述环形地下连续墙内并位于所述环形地下连续墙中部，所述底板的侧面与所述环形地下连续墙内侧壁相接；所述拱座设于所述底板的上端面；所述盖板封盖所述环形地下连续墙的上部开口，所述盖板的顶部与所述帽梁顶面齐平；所述桩基础位于环形地下连续墙内，所述桩基础的上端嵌入所述底板，所述桩基础的下端嵌入基岩层。

进一步的，若干所述桩基础分布于一个六边形区域内，所述桩基础采用非挤土桩施工工艺施工，所述非挤土桩施工工艺包括冲孔灌注桩和钻孔灌注桩。

进一步的，所述环形地下连续墙、帽梁、内衬墙、底板、拱座、盖板和桩基础均为现浇的钢筋混凝土结构。

进一步的，所述Ⅰ期槽段和所述Ⅱ期槽段的嵌入深度均大于4.0m，所述Ⅰ期槽段和所述Ⅱ期槽段的厚度均为0.8m-1.6m。