变截面水泥土重力式挡墙及其施工方法.pdf

1、10申请公布号CN102071693A43申请公布日20110525CN102071693ACN102071693A21申请号201110006284122申请日20110113E02D17/02200601E02D29/02200601E02D5/2020060171申请人广州市城市规划勘测设计研究院地址510060广东省广州市越秀区建设大马路10号珠江规划大厦72发明人张在喜彭卫平刘伟刘志方范春青张耀华田培先74专利代理机构广州中浚雄杰知识产权代理有限责任公司44254代理人张少君54发明名称变截面水泥土重力式挡墙及其施工方法57摘要本发明公开了一种变截面水泥土重力式挡墙及其施工方法。挡墙

2、包括由主水泥搅拌桩体构成的主墙体及位于基坑底面下方的且处在主墙体一侧或两侧与主墙体连接的由附水泥搅拌桩体构成的附墙体，主墙体和附墙体构成变截面挡墙。施工方法为通过水泥搅拌桩机先成形主墙体，然后成形附墙体，最后，挖除空桩部分，基坑底以上的由主水泥搅拌桩体构成的主墙体和基坑底以下的由主水泥搅拌桩体构成的主墙体及由附水泥搅拌桩体构成的附墙体构成变截面水泥土重力式挡墙。利用本发明的施工方法形成的挡墙，承台开挖及底板结构施工将对基坑底土层产生扰动时，基坑的变形小，且形成的重力式挡墙宽度小，占地面积小，挡墙的抗倾斜能力强，抗剪、抗弯能力强。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利

3、要求书1页说明书5页附图3页CN102071697A1/1页21变截面水泥土重力式挡墙，其特征在于包括由主水泥搅拌桩体构成的主墙体及位于基坑底面下方的且处在主墙体一侧或两侧与主墙体连接的由附水泥搅拌桩体构成的附墙体，所述主水泥搅拌桩体的长度大于附水泥搅拌桩体的长度，主墙体和附墙体构成变截面挡墙。2根据权利要求1所述的变截面水泥土重力式挡墙，其特征在于主水泥搅拌桩体向下延伸有一个以上的支撑水泥搅拌桩体，支撑水泥搅拌桩体的上端与主水泥搅拌桩体连接形成一体结构，支撑水泥搅拌桩体的下端伸入到不透水层或硬土层内。3根据权利要求1所述的变截面水泥土重力式挡墙，其特征在于所述的主墙体上表面设有钢筋混凝土盖板

4、。4根据权利要求3所述的变截面水泥土重力式挡墙，其特征在于所述的主墙体内位于主墙体受压、受拉一侧插有钢管桩，钢管桩的上端埋入到钢筋混凝土盖板内。5根据权利要求3所述的变截面水泥土重力式挡墙，其特征在于所述的主墙体内插有插筋，插筋的上端埋入到钢筋混凝土盖板内。6一种变截面水泥土重力式挡墙的施工方法，其特征在于施工方法如下（1）通过水泥搅拌桩机的提升、旋转、喷浆，形成主水泥搅拌桩体；（2）不断的重复上述步骤（1）以形成由主水泥搅拌桩体构成的主墙体；（3）在基坑底面上方通过水泥搅拌桩机的旋转形成空桩，在基坑底面的下方，通过水泥搅拌桩机的提升、旋转、喷浆，形成附水泥搅拌桩体；（4）不断重复上述步骤（3

5、）以形成由附水泥搅拌桩体构成的附墙体；（5）挖除空桩部分，基坑底以上的由主水泥搅拌桩体构成的主墙体和基坑底以下的由主水泥搅拌桩体构成的主墙体及由附水泥搅拌桩体构成的附墙体构成变截面水泥土重力式挡墙。7根据权利要求6所述的变截面水泥土重力式挡墙的施工方法，其特征在于主水泥搅拌桩体向下延伸有一个以上的支撑水泥搅拌桩体，支撑水泥搅拌桩体的上端与主水泥搅拌桩体连接形成一体结构，支撑水泥搅拌桩体的下端伸入到不透水层或硬土层内；在上述步骤（1）中，通过水泥搅拌桩机在不同的标高部位提升、旋转、喷浆，形成支撑水泥搅拌桩体和主水泥搅拌桩体。8根据权利要求6所述的变截面水泥土重力式挡墙的施工方法，其特征在于在进行

6、上述步骤（1）时，将钢管桩插入到主水泥搅拌桩体内，并使钢管桩的上端伸出主水泥搅拌桩体的上端。9根据权利要求6所述的变截面水泥土重力式挡墙的施工方法，其特征在于在进行上述步骤（1）时，将插筋插入到主水泥搅拌桩体内，并使插筋的上端伸出主水泥搅拌桩体的上端。10根据权利要求8或9所述的变截面水泥土重力式挡墙的施工方法，其特征在于完成上述步骤（2）后，在主墙体的上表面安装钢筋混凝土盖板，盖板将主水泥搅拌桩体连接成一体，并使钢管桩和插筋埋入钢筋混凝土盖板内。权利要求书CN102071693ACN102071697A1/5页3变截面水泥土重力式挡墙及其施工方法技术领域0001本发明涉及用于基坑开挖临时支护

7、的水泥土重力式挡墙结构及施工方法，特别是涉及一种变截面水泥土重力式挡墙及其施工方法。背景技术0002水泥土搅拌桩是将原状土和水泥均匀搅拌后形成的一种土的加固体。采用特殊的搅拌机械如深层搅拌机或高压旋喷机等，在地基土中就地将原状土和固化剂强制搅拌,经过土和固化剂或外掺剂产生一系列复杂的物理化学反应,形成具有一定强度、整体性和稳定性的搅拌桩，多个水泥土搅拌桩即形成挡墙。在建筑中，有些需要开挖基坑，而在实际施工当中，为了防止基坑附近松动而影响建筑物稳定性或防止在开挖基坑时基坑侧壁出现倒塌现象，通常在开挖基坑之前建筑挡墙作为支护。目前公知的用于基坑开挖支护的水泥土重力式挡墙都是等截面形式，其缺陷在于墙

8、体宽度太大，占地面积广，另外，因基坑底需进行基础承台开挖，当基坑底位于淤泥或淤泥质土等软土层中时，承台开挖及底板结构施工将对基坑底土层产生扰动，导致基坑实际开挖增加，从而加大基坑变形，影响基坑支护结构及基坑内桩基础的安全。发明内容0003本发明的目的是提供一种变截面水泥土重力式挡墙，该重力式挡墙的宽度小，占地面积小，挡墙的抗倾斜能力强，抗剪、抗弯能力强，且承台开挖及底板结构施工将对基坑底土层产生扰动时，基坑的变形小。0004本发明的另一目的是提供一种变截面水泥土重力式挡墙的施工方法，利用本发明的方法，承台开挖及底板结构施工将对基坑底土层产生扰动时，基坑的变形小，且形成的重力式挡墙宽度小，占地面

9、积小，挡墙的抗倾斜能力强，抗剪、抗弯能力强。0005为达到上述目的，变截面水泥土重力式挡墙包括由主水泥搅拌桩体构成的主墙体及位于基坑底面下方的且处在主墙体一侧或两侧与主墙体连接的由附水泥搅拌桩体构成的附墙体，所述主水泥搅拌桩体的长度大于附水泥搅拌桩体的长度，主墙体和附墙体构成变截面挡墙。0006上述变截面水泥土重力式挡墙由于基坑底面以上的主墙体宽度收窄，位于基坑底面以下的主墙体部分可以向地下室边线方向移动，因此，整个重力式挡墙的占地减小，扩大了使用范围；由于基坑底面以下不仅具有由主水泥搅拌桩体构成的主墙体，而且具有由附水泥搅拌桩体构成的附墙体，附墙体对主墙体的变形具有限制作用，能够承受侧向的压

10、力和拉力增大，因此，挡墙的抗倾斜能力强，抗剪、抗弯能力强。在软土分布地区，基坑底面以下的主墙体和附墙体作为基坑内加固体，对桩基础承台开挖提供一种适宜的工作面；在其中开挖承台时，影响范围减少，仅局部增加承台开挖深度，从而使基坑设计深度与实际深度吻合，有效减少重力式挡墙变形。在利用水泥搅拌机打桩时，由于部分为由主水泥搅拌桩体和附水泥搅拌桩体组成的实桩，附水泥搅拌桩的上方为空桩，这样，既减少了实桩长度，说明书CN102071693ACN102071697A2/5页4缩短搅拌时间，又节省了场地，减少了土方量的排出，因此，减少了基坑工程投资，缩短了工期。0007作为改进，主水泥搅拌桩体向下延伸有一个以上

11、的支撑水泥搅拌桩体，支撑水泥搅拌桩体的上端与主水泥搅拌桩体连接形成一体结构，支撑水泥搅拌桩体的下端伸入到不透水层或硬土层内。所述支撑水泥搅拌桩体起到止水或达到抗深部滑移的作用，以提高主墙体的稳定性。0008作为改进，所述的主墙体上表面设有钢筋混凝土盖板。钢筋混凝土盖板将主水泥搅拌桩体连成一体，以提高主墙体的强度。0009作为改进，所述的主墙体内位于主墙体受压、受拉一侧插有钢管桩，钢管桩的上端埋入到钢筋混凝土盖板内。设置钢管桩，且钢管桩埋入到钢筋混凝土盖板内，当基坑深度较大且位于软土层中时，能防止主墙体变形，且提高挡墙的抗压和抗拉能力。0010作为改进，所述的主墙体内插有插筋，插筋的上端埋入到钢

12、筋混凝土盖板内。设置插筋，且插筋埋入到钢筋混凝土盖板内，当基坑深度较大且位于软土层中时，能防止主墙体变形，且提高挡墙的抗压和抗拉能力。0011为达到上述另一目的，一种变截面水泥土重力式挡墙的施工方法，其特征在于施工方法如下（1）通过水泥搅拌桩机的提升、旋转、喷浆，形成主水泥搅拌桩体；（2）不断的重复上述步骤（1）以形成由主水泥搅拌桩体构成的主墙体；（3）在基坑底面上方通过水泥搅拌桩机的旋转形成空桩，在基坑底面的下方，通过水泥搅拌桩机的提升、旋转、喷浆，形成附水泥搅拌桩体；（4）不断重复上述步骤（3）以形成由附水泥搅拌桩体构成的附墙体；（5）挖除空桩部分，基坑底以上的由主水泥搅拌桩体构成的主墙体

13、和基坑底以下的由主水泥搅拌桩体构成的主墙体及由附水泥搅拌桩体构成的附墙体构成变截面水泥土重力式挡墙。0012上述施工方法，由于基坑底面以上的主墙体宽度收窄，位于基坑底面以下的主墙体部分可以向地下室边线方向移动，因此，整个重力式挡墙的占地减小，扩大了使用范围；由于基坑底面以下不仅具有由主水泥搅拌桩体构成的主墙体，而且具有由附水泥搅拌桩体构成的附墙体，附墙体对主墙体的变形具有限制作用，能够承受侧向的压力和拉力增大，因此，挡墙的抗倾斜能力强，抗剪、抗弯能力强。在软土分布地区，基坑底面以下的主墙体和附墙体作为基坑内加固体，对桩基础承台开挖提供一种适宜的工作面；在其中开挖承台时，影响范围减少，仅局部增加

14、承台开挖深度，从而使基坑设计深度与实际深度吻合，有效减少重力式挡墙变形。在利用水泥搅拌机打桩时，由于部分为由主水泥搅拌桩体和附水泥搅拌桩体组成的实桩，附水泥搅拌桩的上方为空桩，这样，既减少了实桩长度，缩短搅拌时间，又节省了场地，减少了土方量的排出，因此，减少了基坑工程投资，缩短了工期。0013作为改进，主水泥搅拌桩体向下延伸有一个以上的支撑水泥搅拌桩体，支撑水泥搅拌桩体的上端与主水泥搅拌桩体连接形成一体结构，支撑水泥搅拌桩体的下端伸入到不透水层或硬土层内；在上述步骤（1）中，通过水泥搅拌桩机在不同的标高部位提升、旋转、喷浆，形成支撑水泥搅拌桩体和主水泥搅拌桩体。由于支撑水泥搅拌桩体伸入到不透水

15、层或硬土层内，因此，能起到止水或达到抗深部滑移的作用，以提高主墙体的稳定性。说明书CN102071693ACN102071697A3/5页50014作为改进，在进行上述步骤（1）时，将钢管桩插入到主水泥搅拌桩体内，并使钢管桩的上端伸出主水泥搅拌桩体的上端。设置钢管桩，且钢管桩埋入到钢筋混凝土盖板内，当基坑深度较大且位于软土层中时，能防止主墙体变形，且提高挡墙的抗压和抗拉能力。0015作为改进，在进行上述步骤（1）时，将插筋插入到主水泥搅拌桩体内，并使插筋的上端伸出主水泥搅拌桩体的上端。置插筋，且插筋埋入到钢筋混凝土盖板内，当基坑深度较大且位于软土层中时，能防止主墙体变形，且提高挡墙的抗压和抗拉

16、能力。0016作为改进，完成上述步骤（2）后，在主墙体的上表面安装钢筋混凝土盖板，盖板将主水泥搅拌桩体连接成一体，并使钢管桩和插筋埋入钢筋混凝土盖板内。所形成的钢筋混凝土盖板将主水泥搅拌桩体连成一体，以提高主墙体的强度。附图说明0017图1为第一实施方式的变截面水泥土重力式挡墙结构图。0018图2为第二实施方式的变截面水泥土重力式挡墙结构图。0019图3为第二实施方式另一变截面水泥土重力式挡墙结构图。具体实施方式0020下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步详细说明。0021第一实施方式。0022如图1所示的变截面水泥土重力式挡墙，包括由主水泥搅拌桩体构成的主墙体1及位于基坑2底面下方的

17、且处在主墙体一侧与主墙体连接的由附水泥搅拌桩体构成的附墙体2，所述主水泥搅拌桩体的长度大于附水泥搅拌桩体的长度，主水泥搅拌桩体的下端位于基坑底面下方，主墙体1和附墙体2构成变截面挡墙。所述的主墙体1上表面设有钢筋混凝土盖板4，钢筋混凝土盖板4将主水泥搅拌桩体连成一体，防止主墙体1变形，以提高主墙体的稳定性。主墙体1内位于主墙体受压、受拉一侧插有钢管桩5，钢管桩5的上端埋入到钢筋混凝土盖板4内；主墙体内插有插筋6，插筋6的上端埋入到钢筋混凝土盖板4内；这样，当基坑3深度较大且位于软土层中时，能防止主墙体变形，且提高挡墙的抗压和抗拉能力。0023本实施方式的变截面水泥土重力式挡墙的施工步骤为（1）

18、通过水泥搅拌桩机的提升、旋转、喷浆，形成主水泥搅拌桩体同时在水泥搅拌桩体内插入钢管桩5和插筋6，并使钢管桩5和插筋6伸出主水泥搅拌桩体上表面。0024（2）不断的重复上述步骤（1）以形成由主水泥搅拌桩体构成的主墙体1；在主墙体1上表面安装钢筋混凝土盖板4，并使钢管桩5和插筋6的上端埋入到钢筋混凝土盖板4内。0025（3）在基坑3底面上方通过水泥搅拌桩机的旋转形成空桩，在基坑3底面的下方，通过水泥搅拌桩机的提升、旋转、喷浆，形成附水泥搅拌桩体。0026（4）不断重复上述步骤（3）以形成由附水泥搅拌桩体构成的附墙体2。0027（5）挖除空桩部分，基坑底以上的由主水泥搅拌桩体构成的主墙体和基坑底以下

19、的由主水泥搅拌桩体构成的主墙体及由附水泥搅拌桩体构成的附墙体构成变截面水泥土重力式挡墙。0028本实施方式的变截面水泥土重力式挡墙及施工方法，由于基坑底面以上的主墙体说明书CN102071693ACN102071697A4/5页6宽度收窄，位于基坑底面以下的主墙体部分可以向地下室边线方向移动，因此，整个重力式挡墙的占地减小，扩大了使用范围；由于基坑底面以下不仅具有由主水泥搅拌桩体构成的主墙体，而且具有由附水泥搅拌桩体构成的附墙体，附墙体对主墙体的变形具有限制作用，能够承受侧向的压力和拉力增大，因此，挡墙的抗倾斜能力强，抗剪、抗弯能力强。在软土分布地区，基坑底面以下的主墙体和附墙体作为基坑内加固

20、体，对桩基础承台开挖提供一种适宜的工作面；在其中开挖承台时，影响范围减少，仅局部增加承台开挖深度，从而使基坑设计深度与实际深度吻合，有效减少重力式挡墙变形。在利用水泥搅拌机打桩时，由于部分为由主水泥搅拌桩体和附水泥搅拌桩体组成的实桩，附水泥搅拌桩的上方为空桩，这样，既减少了实桩长度，缩短搅拌时间，又节省了场地，减少了土方量的排出，因此，减少了基坑工程投资，缩短了工期。0029第二实施方式。0030如图2所示的变截面水泥土重力式挡墙，包括由主水泥搅拌桩体构成的主墙体1及位于基坑2底面下方的且处在主墙体一侧与主墙体连接的由附水泥搅拌桩体构成的附墙体2，所述主水泥搅拌桩体的长度大于附水泥搅拌桩体的长

21、度，主水泥搅拌桩体的下端位于基坑底面下方，主墙体1和附墙体2构成变截面挡墙。所述的主墙体1上表面设有钢筋混凝土盖板4，钢筋混凝土盖板4将主水泥搅拌桩体连成一体，防止主墙体1变形，以提高主墙体的稳定性。主墙体1内位于主墙体受压、受拉一侧插有钢管桩5，钢管桩5的上端埋入到钢筋混凝土盖板4内；主墙体内插有插筋6，插筋6的上端埋入到钢筋混凝土盖板4内；这样，当基坑3深度较大且位于软土层中时，能防止主墙体变形，且提高挡墙的抗压和抗拉能力。主水泥搅拌桩体向下延伸有一个以上的支撑水泥搅拌桩体7，支撑水泥搅拌桩体的上端与主水泥搅拌桩体连接形成一体结构，在本实施方式中为一个，当然，如图3所示，也可以为两个，支撑

22、水泥搅拌桩体的下端伸入到不透水层或硬土层内；起到止水或达到抗深部滑移的作用，以提高主墙体的稳定性。0031本实施方式的变截面水泥土重力式挡墙的施工步骤为（1）通过水泥搅拌桩机在不同的标高部位提升、旋转、喷浆，形成支撑水泥搅拌桩体和主水泥搅拌桩体，同时在水泥搅拌桩体内插入钢管桩5和插筋6，并使钢管桩5和插筋6伸出主水泥搅拌桩体上表面；。0032（2）不断的重复上述步骤（1）以形成由主水泥搅拌桩体构成的主墙体1；在主墙体1上表面安装钢筋混凝土盖板4，并使钢管桩5和插筋6的上端埋入到钢筋混凝土盖板4内。0033（3）在基坑3底面上方通过水泥搅拌桩机的旋转形成空桩，在基坑3底面的下方，通过水泥搅拌桩机

23、的提升、旋转、喷浆，形成附水泥搅拌桩体。0034（4）不断重复上述步骤（3）以形成由附水泥搅拌桩体构成的附墙体2。0035（5）挖除空桩部分，基坑底以上的由主水泥搅拌桩体构成的主墙体和基坑底以下的由主水泥搅拌桩体构成的主墙体及由附水泥搅拌桩体构成的附墙体构成变截面水泥土重力式挡墙。0036本实施方式的变截面水泥土重力式挡墙及施工方法，由于基坑底面以上的主墙体宽度收窄，位于基坑底面以下的主墙体部分可以向地下室边线方向移动，因此，整个重力式挡墙的占地减小，扩大了使用范围；由于基坑底面以下不仅具有由主水泥搅拌桩体构成的主墙体，而且具有由附水泥搅拌桩体构成的附墙体，附墙体对主墙体的变形具有限制作用，说

24、明书CN102071693ACN102071697A5/5页7能够承受侧向的压力和拉力增大，因此，挡墙的抗倾斜能力强，抗剪、抗弯能力强。在软土分布地区，基坑底面以下的主墙体和附墙体作为基坑内加固体，对桩基础承台开挖提供一种适宜的工作面；在其中开挖承台时，影响范围减少，仅局部增加承台开挖深度，从而使基坑设计深度与实际深度吻合，有效减少重力式挡墙变形。在利用水泥搅拌机打桩时，由于部分为由主水泥搅拌桩体和附水泥搅拌桩体组成的实桩，附水泥搅拌桩的上方为空桩，这样，既减少了实桩长度，缩短搅拌时间，又节省了场地，减少了土方量的排出，因此，减少了基坑工程投资，缩短了工期。说明书CN102071693ACN102071697A1/3页8图1说明书附图CN102071693ACN102071697A2/3页9图2说明书附图CN102071693ACN102071697A3/3页10图3说明书附图CN102071693A