一種復(fù)合錨定板擋土墻及其施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]發(fā)明涉及擋土墻領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合錨定板擋土墻及其施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著西部開發(fā)戰(zhàn)略的推進(jìn)，在西部山區(qū)修建的高等級(jí)公路越來(lái)越多，因其節(jié)約占地、邊坡防護(hù)等優(yōu)點(diǎn)在山區(qū)工程中背越來(lái)越多的使用。但是懸臂式擋土墻和扶壁式擋土墻設(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)常會(huì)因?yàn)槌霈F(xiàn)抗滑移或抗傾覆而不滿足要求的情況，需要結(jié)合錨定板結(jié)構(gòu)一同使用。傳統(tǒng)的錨定板結(jié)構(gòu)是由梁、擋土墻、錨索、錨定板、填料共同組成的，其受力特點(diǎn)是填料對(duì)擋土墻的側(cè)向土壓力與錨定板施加在擋土墻上的拉力達(dá)到平衡狀態(tài)。但是其存在如下缺陷:(1)由于其外側(cè)梁的存在使得整體結(jié)構(gòu)略顯得突兀，而且由于單一的錨定板使得擋土墻上的拉力不足以抵抗側(cè)向土壓力而需要在同一斷面需要布設(shè)多塊錨定板，使得施工復(fù)雜且造價(jià)提高；(2)在錨索張拉的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)錨定板偏離安裝的水平位置而上移或下移的情況，不利于錨定板的受力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種復(fù)合錨定位擋土墻及其施工方法，該擋土墻結(jié)構(gòu)具有省工省料、造價(jià)低以及適應(yīng)范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0005]—種復(fù)合錨定板擋土墻，包括擋土墻墻體、若干個(gè)錨固系統(tǒng)以及填料，其中，填料填充在擋土墻墻體的一側(cè)，若干個(gè)錨固系統(tǒng)分布在填料的不同高度上，將擋土墻墻體與填料連接起來(lái)，使擋土墻墻體保持穩(wěn)定；每個(gè)錨固系統(tǒng)包括錨索體、若干個(gè)錨定板以及注漿體，錨索體包括固定在擋土墻墻體上的錨頭和埋在填料中的錨索，每根錨索上固定若干個(gè)錨定板，靠近擋土墻墻體的一段錨索上澆鑄所述注漿體。
[0006]優(yōu)選的，所述注漿體包括套合在錨索上的套管、澆筑在套管內(nèi)部的保護(hù)層以及澆筑在套管外部的抗折層。注漿體可以有效保護(hù)錨索，防止其折斷，提高錨索的使用壽命，注漿體還可以很好地防止錨索、錨定板的偏移，對(duì)錨索產(chǎn)生較好的定位作用，并且可以提高錨索的強(qiáng)度。
[0007]進(jìn)一步優(yōu)選的，所述抗折層的橫截面的形狀為梯形。
[0008]優(yōu)選的，所述錨定板的兩側(cè)突出、中間內(nèi)凹，使用時(shí)，將錨定板豎向設(shè)置在填料中，且突出的兩側(cè)水平設(shè)置，錨索與錨定板的內(nèi)凹處的中心位置固定連接。錨定板的兩側(cè)突出，使用時(shí)將錨定板突出的兩側(cè)上下水平設(shè)置，可以增大錨定板與填料之間的作用力，阻礙錨定板相對(duì)于填料下移，使錨定板在張拉時(shí)只發(fā)生水平位移。
[0009]優(yōu)選的，所述錨定板的大小相同。錨定板大小相同的話方便現(xiàn)場(chǎng)澆筑和預(yù)制，適用于批量生產(chǎn)。
[0010]優(yōu)選的，靠近錨索末端的錨定板的體積大于遠(yuǎn)離錨索末端的錨定板的體積。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)錨索靠近擋土墻的位置的受力大于錨索遠(yuǎn)離擋土墻的位置的受力，所以遠(yuǎn)離擋土墻的位置設(shè)置體積較大的錨定板，可以用來(lái)平衡較大的力，靠近擋土墻的位置設(shè)置體積較小的錨定板，可以用來(lái)平衡較小的力，這樣合理分配，可以充分利用錨定板，達(dá)到節(jié)約的作用。
[0011]優(yōu)選的，擋土墻墻體的下端還設(shè)置有墊層。墊層是將原地基開挖反填得到的，由于原地基的支撐強(qiáng)度可能達(dá)不到要求，在擋土墻的重壓下發(fā)生下陷，墊層可有效提高對(duì)擋土墻的支撐能力，保持擋土墻的穩(wěn)定性。
[0012]優(yōu)選的，所述擋土墻為懸臂式擋土墻或扶壁式擋土墻。
[0013]優(yōu)選的，每個(gè)錨固系統(tǒng)上的錨定板的個(gè)數(shù)為2-5個(gè)。根據(jù)擋土墻需要的外加載荷合理確定錨定板的個(gè)數(shù)，使得擋土墻更加穩(wěn)定。
[0014]—種復(fù)合錨定板擋土墻的施工方法，包括如下步驟:
[0015]I)對(duì)原地基進(jìn)行換填，鋪設(shè)墊層，并將其壓實(shí)；
[0016]2)在墊層上進(jìn)行擋土墻澆筑；
[0017]3)擋土墻建成之后，進(jìn)行路基填筑，當(dāng)路基填筑的高度大于最低處的錨固系統(tǒng)的高度時(shí)，反開挖預(yù)埋錨索；在錨索套管外澆筑抗折層，抗折層澆筑完后，靜置硬化，抗折層硬化達(dá)標(biāo)后，繼續(xù)進(jìn)行路基填筑；其他高度處的錨固系統(tǒng)也用相同的方法進(jìn)行處理；
[0018]4)路基填筑完成后，對(duì)錨固系統(tǒng)進(jìn)行張拉，張拉完成后，在錨索套管內(nèi)澆筑保護(hù)層。
[0019]優(yōu)選的，步驟I)中，墊層的填料為質(zhì)地堅(jiān)硬且分布均勻的粒料，優(yōu)選為中砂或粗砂。填料質(zhì)地堅(jiān)硬且分布均勻，可以保證墊層的質(zhì)地的均一性和墊層的抗形變能力，對(duì)擋土墻起到足夠的支撐作用，有效防止擋土墻的下陷。
[0020]優(yōu)選的，步驟2)中，擋土墻的具體的澆筑方法，包括如下步驟:先澆筑墻趾板和墻踵板，然后澆筑擋土板；當(dāng)擋土墻為扶壁式擋土墻時(shí)，在澆筑完擋土板以后，還要澆筑扶壁結(jié)構(gòu)；在擋土墻澆筑過(guò)程中預(yù)留錨孔。預(yù)留錨孔可以使錨索穿過(guò)，方便施工。
[0021]優(yōu)選的，步驟3)中，進(jìn)行路基填筑時(shí)，距離擋土墻1.5m的范圍內(nèi)使用震動(dòng)夯實(shí)機(jī)進(jìn)行夯實(shí)。壓路機(jī)的體積較大，較為笨重，在壓實(shí)的過(guò)程中，有可能對(duì)擋土墻造成損害，為了防止壓路機(jī)對(duì)擋土墻的影響，使用夯實(shí)機(jī)進(jìn)行夯實(shí)，可以靈活掌握，有效夯實(shí)。
[0022]優(yōu)選的，步驟3)中，當(dāng)路基填筑的高度高于錨索系統(tǒng)的高度25-35cm時(shí)，進(jìn)行反開挖預(yù)埋錨索，優(yōu)選30cm。反開挖預(yù)留錨索，可以挖出一定形狀的槽，方便抗折層的澆筑，這樣可以省去抗折層模具，便于現(xiàn)場(chǎng)施工，并且有效節(jié)省成本。
[0023]優(yōu)選的，步驟3)中，所述錨定板為現(xiàn)場(chǎng)澆筑或預(yù)制。
[0024]優(yōu)選的，步驟3)中，所述抗折層是由水泥砂漿澆筑而來(lái)。因?yàn)榉撮_挖出的槽一般都比較窄采用混凝土的話容易留下空隙，水泥砂可以有效填充空隙，使?jié)仓目拐蹖淤|(zhì)地密實(shí)，抗折能力強(qiáng)。
[0025]優(yōu)選的，步驟3)中，當(dāng)抗折層的強(qiáng)度達(dá)到預(yù)定強(qiáng)度75%后進(jìn)行開挖槽回填，繼續(xù)澆筑路基。對(duì)澆筑的抗折層進(jìn)行靜置硬化，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)抗折層的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)定強(qiáng)度的75%后，回填開挖槽，對(duì)抗折層的影響較小，不會(huì)使抗折層產(chǎn)生形變，可以更好地保持抗折層的作用。
[0026]優(yōu)選的，步驟4)中，單個(gè)錨固系統(tǒng)的張拉順序?yàn)閺倪h(yuǎn)端向近端依次張拉，同一斷面內(nèi)的錨固系統(tǒng)按從下往上進(jìn)行張拉，遠(yuǎn)端即遠(yuǎn)離錨頭的一端。這樣不但可以有效提高張拉的效率，還可以提高張拉的質(zhì)量，使擋土墻有效得到錨固系統(tǒng)的拉力。
[0027]優(yōu)選的，步驟4)中，所述保護(hù)層的注漿材料為42.5號(hào)水泥凈漿，水灰比為0.4-0.6，注漿壓力為0.2-0.5MPa。如果注漿壓力過(guò)大，會(huì)使水泥漿擋滿整個(gè)套管的橫截面，而套管里面有空氣，套管的內(nèi)側(cè)已經(jīng)有填料密封了，所以容易將套管中的空氣壓縮，壓縮空氣阻礙注漿的進(jìn)行，也容易導(dǎo)致注漿的不均勻。在這個(gè)注漿條件下，注漿材料和水灰比保證了注漿漿體的流動(dòng)性和硬化速率，注漿壓力可以保證保護(hù)層注漿的均勻性，使保護(hù)層可以注滿錨索的套管。
[0028]本發(fā)明的有益效果為:
[0029]1、本發(fā)明的復(fù)合錨定板擋土墻，一個(gè)錨頭上連接多個(gè)錨定板，可以根據(jù)力的分配情況合理布置錨定板的個(gè)數(shù)和位置；保護(hù)層和抗折層可以有效保護(hù)錨索，提高其抗折能力和抗拉能力；所以本發(fā)明可以充分利用各個(gè)部件的協(xié)同作用，將同一豎向斷面內(nèi)所需的錨定板減少到最少，兼具懸臂式擋土墻或扶壁式擋土墻和錨定板擋土墻施工簡(jiǎn)便、節(jié)省材料的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又避免了懸臂式擋土墻和扶壁式擋土墻支擋能力差的缺點(diǎn)以及錨定板擋土墻施工復(fù)雜的缺點(diǎn)，(錨定板擋土墻在同一豎向斷面內(nèi)需要埋設(shè)許多個(gè)錨定板結(jié)構(gòu)而且需要在擋土墻外面架設(shè)外梁，本發(fā)明不需要架設(shè)外梁，因?yàn)樵谕回Q向斷面所需要埋設(shè)的復(fù)合錨定板結(jié)構(gòu)要比錨定板擋土墻少的多)。
[0030]2、本發(fā)明的錨定板中間內(nèi)凹、兩側(cè)凸起，兩側(cè)凸起對(duì)錨定板沿豎直方向的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生阻礙作用，可減少給錨定板施加預(yù)應(yīng)力時(shí)錨定板在豎直方向的位移，抗折層和保護(hù)層也可以有效防止錨索在張拉過(guò)程中發(fā)生上下位移，錨定板與抗折層和保護(hù)層的協(xié)同作用，使錨索維持在最佳的受力狀態(tài)。
【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1為本發(fā)明的復(fù)合錨定板擋土墻的剖面圖；
[0032]圖2為本發(fā)明的擋土墻和錨固系統(tǒng)剖面圖；
[0033]圖3為本發(fā)明的錨固系統(tǒng)俯視圖；
[0034]圖4為本發(fā)明的抗折層和保護(hù)層的剖面圖；
[0035]圖5為本發(fā)明的錨定板結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖6為數(shù)值模擬錨定板位移云圖；
[0037]圖7(a)為錨索張拉過(guò)程中錨定板上移的示意圖；
[0038]圖7(b)為錨索張拉過(guò)程中錨定板下移的示意圖；
[0039]圖8 (a)為數(shù)值模擬張拉后錨索拉力位移云圖；
[0040]圖8(b)為錨固系統(tǒng)張拉完成后，錨索拉力與距離擋土墻的遠(yuǎn)近的關(guān)系圖；
[0041 ] 圖9為錨定板體積不同時(shí)的分布示意圖。
[0042]其中，1、墊層，2、擋土墻墻體，3、錨固系統(tǒng)，4、填料，5、路面，6、破裂面，7、擋土墻擋土板，8、擋土墻墻祉板，9、擋土墻墻踵板