基础工程挡土墙 本发明涉及一种固定建筑物领域的支挡土体边坡的基础结构物。
在工程实践中，高度在7米以内的边坡挡土体常用重力式挡土墙，高度在7米至15米以内的边坡挡土体常用衡重式挡土墙。由于上述两种挡土墙的圬工体积偏大，对地基的承载能力要求高，因此挡土墙越高越不经济。近十多年来，国内外针对上述两种挡土墙存在的问题、广泛推广了内臂式加筋土挡土墙。如我国公开号为CN1086281A的《地基基础工程挡土墙的新型建筑方法》和公开号为CN1177667A的《挡土墙的构筑方法和挡土建筑材料》即属于此类构筑物。这种挡土墙的加筋土填料有一定质量要求，对属于粘性土或风化为粘性土的地区是不能适用的。因此，目前在建的挡土墙加筋土填料常采用连槽砂卵石，使内臂式加筋土挡土墙结构在降低工程造价与广泛适用性方面受到限制。其次是我国《公路加筋土工程设计规范》(JJ1015-91)也已不适应现代社会要求挡土墙高度在20米以上的实际发展需要。
本发明的目的是设计一种既优于前述各类型挡土墙且又能解决超高挡墙问题的基础工程挡土墙。它既能改善挡土结构物的受力承载状态、又能取得更为经济、安全、施工方便地效果。
本发明的目的可以通过以下技术方案预以实现：由一个或两个以上具有基脚垫层的内拱状弧形挡土墙和固联接一个或两个以上内拱状弧形挡土墙且下端基础嵌入基岩的两个或数个以上支墩共同构成，内拱状弧形挡土墙的拱壁采用钢筋混凝土或水泥浆砌条石、基脚垫层采用回填土或水泥浆砌块石；支墩基础部位可增设立面墩头或墩尾竖向翼板与墩尾水平翼板，也可增设墩尾锚桩与墩尾锚杆或墩尾竖向预应力锚索与墩尾斜向预应力拉锚。
当具有五跨以上内拱状弧形挡土墙和相匹配的支墩数量时，则设置由两个支墩和夹在两个支墩间的内拱状弧形挡土墙构成的箱式内侧腔制动墩或固结回填式内侧腔制动墩，也可采用拉板回填式外侧腔制动墩。
本发明的优点是充分利用拱状弧形结构受压性能好、能使边坡土体压力的大部分在内拱状弧形内挡土墙自身平衡抵消、其余不能平衡部分载荷又能平稳传至岩边或支墩的特性，因此这种以抗压为主的弧形拱圈结构，不仅可以提高挡土墙的抗弯刚度和稳定性，而且拱状弧形挡土墙还可以设计得很薄。这种结构相对于相同长度和高度的重力式挡土墙或衡重式挡土墙，不仅其圬工体积仅为它们的30％～50％，而且施工快捷方便、工期缩短、工程造价降低，并能较好地适应环境艺术对挡土墙的特殊要求。
以下结合附图和实施便对本发明作进一步说明。
图1是本发明的基础工程挡土墙的结构主视图。
图2是该基础工程挡土墙的结构俯视图。
图3是图1的K-K剖视结构图。
图4是立面墩头8结构示意图。
图5是墩尾竖向翼板9结构示意图。
图6是墩尾水平翼板10结构示意图。
图7是墩尾锚桩11结构示意图。
图8是墩尾锚杆12结构示意图。
图9是墩尾竖向预应力锚索13结构示意图。
图10是墩尾斜向预应力拉锚14结构示意图。
图11是箱式内侧腔制动墩16结构示意图。
图12是固结回填式内侧腔制墩19结构示意图。
图13是垃板回填式外侧腔制动墩22结构示意图。
如图1～3所示，本发明的基础工程挡土墙是由一个或两个以上具有基脚垫层2的内拱状弧形挡土墙5和固联接一个或两个以上内拱状弧形挡土墙5且下端基础7嵌入基岩4的两个或数个以上支墩6共同构成。内拱状弧形挡土墙5的拱壁采用钢筋混凝土或水泥浆砌条石，基脚垫层2采用回填土或水泥浆砌块石，嵌入基岩4的支墩6下端基础7部位增设有支墩6抗滑抗倾的稳定辅助结构。
图4的立面墩头8结构，其基础7嵌入完整基岩4内一定深度，借助现浇砼支墩6与基岩4间的粘结力和剪切力来满足支墩6的抗滑抗倾稳定性。
图5的墩尾竖向翼板9结构是在满足基础7嵌入基岩4内的情况下，增加支墩6尾端与基岩4间的剪切力而提高支墩6的抗滑抗倾稳定性。
图6的墩尾水平翼板10结构是在考虑嵌入基岩4的受力情况下，借其上土压力增加支墩6的抗滑抗倾稳定性。
图7的墩尾锚桩11结构是借助锚桩11与基岩4间的粘接力、岩石的楔形剪力及钢筋混凝土的抗拉力来增强支墩6的抗滑抗倾稳定性。
图8的墩尾锚杆12结构是在考虑嵌入式结构的受力情况下，借助锚杆12与基岩4间的粘接力与抗剪力和锚杆12自身的抗拉力来增加支墩的抗滑抗倾稳定性。
图9的墩尾竖向预应力锚索(或锚杆)13结构是在考虑支墩6嵌入基岩4的受力情况下，增设墩尾预应力锚索来增加支墩6抗滑抗倾稳定性，同时也进一步增强了支墩6尾端的抗裂性。
图10的墩尾斜向预应力拉锚14结构是在考虑嵌入式支墩6的受力情况下，墩尾距基岩4面较近时，增设墩尾斜向预应力锚杆(或锚索)来增加支墩6的抗滑抗倾稳定性。
以上图4～10所示的解决支墩6稳定的辅助结构，是应用解决多跨内拱状弧形挡土墙5稳定的关键结构部位。当具有五跨以上的内拱状弧形挡土墙5和相匹配的支墩6数量时，则需进一步设置具有两个支墩6和夹在两个支墩6间的内拱状弧形挡土墙5构成的制动墩结构。
图11的箱式内侧腔制动墩16结构是通过两个支墩6间的内拱状弧形挡土墙5的内侧设注钢筋混凝土箱17并中间填土以克服水平拱板单边垮塌所形成的不平衡推力。
图12固结回填式内侧腔制动墩19结构是通过两个支墩6间的内拱状弧形挡土墙5内侧的水泥稳定层18使两支墩7间固结为一整体以克服连拱单边垮塌所形成的不平衡推力。
图13的拉板回填式外侧腔制动墩22结构是通过两支墩6间的内拱状弧形挡土墙55外侧将两支墩6尾端用拉板21连接，拉板21与内拱状弧形挡土墙5间用素砼20回填，以增加墩头重量克服连拱单边跨塌所形成的不平衡推力。