CN107386310A - 一种应用于山坡地形的建筑物支护结构及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于山坡地形的建筑物支护结构，包括位于山体斜坡上的建筑物，以及位于该建筑物下方的混凝土底板、承台和桩基础，所述混凝土底板、承台和桩基础设置在地下，所述桩基础通过所述承台与所述混凝土底板相连接，所述承台和桩基础设有多个，共同支撑混凝土底板以及位于混凝土底板上的建筑物；本发明的无粘结预应力锚索、冠梁和支护桩的结构相对于一般的灌注桩来说，提高了无法进行打锚杆的支护桩的抗侧刚度和支撑性，更好地满足支护结构的支护性能，而且通过斜拉锚索与土体之间的摩擦力，对支护结构产生一定的水平拉力，能有效阻止支护结构在山体的土压力的作用下向支护桩外侧变形。

Description

一种应用于山坡地形的建筑物支护结构及其实现方法

技术领域

本发明涉及建筑物支护技术领域，具体涉及一种应用于山坡地形的建筑物支护结构及其实现方法。

背景技术

在山体斜坡上修建建筑物的情况下，根据总体设计的施工要求，需要同时开挖建筑物旁的土体以修建公路，由于建筑物位于山体斜坡上，而修建的公路靠近山体的坡脚，在建筑物自重作用下，靠近公路一侧的支护桩承受较大的土体侧压力。由于桩基础对支撑建筑物起主要作用，不能对桩基础进行打锚杆加固处理，如果这样操作会削弱桩基础的支撑强度。而单独采用钻孔灌注桩或水泥搅拌桩作为支护桩时，会出现抗侧刚度不足以及支撑性差的问题，因此采用一般的支护桩结构无法更好地满足支护性能，由于山体斜坡的土体侧压力的压迫，会使土体与支护桩和桩基础之间产生更大的位移，导致支护桩和桩基础无法正常使用，进而危及建筑物的稳固性，将会导致建筑物的倒塌。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种提高支护桩抗侧刚度和支撑性的应用于山坡地形的建筑物支护结构。

本发明的另一目的在于提供一种应用于山坡地形的建筑物支护结构的实现方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种应用于山坡地形的建筑物支护结构，包括位于山体斜坡上的建筑物，以及位于该建筑物下方的混凝土底板、承台和桩基础，所述混凝土底板、承台和桩基础设置在地下，所述桩基础通过所述承台与所述混凝土底板相连接，所述承台和桩基础设有多个，共同支撑混凝土底板以及位于混凝土底板上的建筑物；

所述混凝土底板内设有套管，所述套管内设有无粘结预应力锚索，所述混凝土底板两侧分别设有冠梁，所述冠梁和混凝土底板之间设有金属盖板，所述冠梁和金属盖板都设置在地下，所述金属盖板内中空且填充弹性材料，所述无粘结预应力锚索从混凝土底板的左右两端伸出，分别穿过金属盖板和冠梁，并通过设置在冠梁外侧的两个锚索锚头拉紧固定；所述冠梁下方设置支护桩，所述支护桩与所述冠梁固定连接；

所述山体斜坡的土体内设有斜拉锚索，所述斜拉锚索与所述冠梁相连接。

优选地，所述支护桩为钢筋混凝土材料制成。

优选地，所述支护桩底部的直径大于支护桩其他部分的直径，形成底部扩大头。

优选地，所述弹性材料由沥青麻丝混合物制成。

一种由上述应用于山坡地形的建筑物支护结构的实现方法，包括下述步骤：

步骤一，在山体斜坡上的建筑物施工时，首先进行测量放线，确定混凝土底板的位置，以及混凝土底板两侧支护桩的桩位；

步骤二，两侧支护桩的桩身同时分段挖土，每段向下挖土1米，并分段构筑护壁，直至完成支护桩的设计深度；清底验收，检验支护桩的桩位是否满足设计要求；将钢筋笼吊放入挖好的坑内，对坑内浇灌混凝土；

步骤三，两侧支护桩的上方分别设置冠梁，冠梁内预留无粘结预应力锚索的孔位，其中与斜拉锚索相连接的冠梁预留斜拉锚索的孔位；支护桩的顶部预留钢筋，将此钢筋设置在冠梁内，对冠梁浇筑混凝土，使冠梁和支护桩固定连接；在混凝土底板处预埋套管，之后对其浇筑混凝土；

步骤四，将混凝土底板与冠梁之间用弹性材料填充，并在弹性材料外设置金属盖板以隔离四周的土体；

步骤五，将斜拉锚索主体固定在山体斜坡的土体内，斜拉锚索一端穿过冠梁的套管；将无粘结预应力锚索置于混凝土底板和冠梁的套管内；

步骤六，待混凝土凝固后，进行无粘结预应力锚索和斜拉锚索的张拉，使其张拉的强度达到设计要求，之后通过锚索锚头进行张拉锁定，完成无粘结预应力锚索和斜拉锚索的张拉；

步骤七，支护结构达到设计强度后，修建建筑物的同时开挖建筑物旁的土体以修建公路。

优选地，步骤二中，所述两侧支护桩的桩身同时分段挖土，在挖到支护桩桩身底端时，将底端挖土扩宽，使其直径大于桩身其他部分的直径，形成支护桩底端扩大头。

本发明的工作原理：

在山体斜坡上的建筑物施工时，首先进行测量放线，测量放线就是将拟修建建筑物的场地通过全站仪进行测量，用以将场地的坐标测出并记录，之后在坐标上定点，确定混凝土底板的位置，以及混凝土底板两侧支护桩的桩位；两侧支护桩的桩身同时分段挖土，每段向下挖土1米，并分段构筑护壁，直至完成支护桩的设计深度，当挖到支护桩的桩身底端时，将支护桩的桩身底端挖土扩宽，使其直径大于桩身其他部分的直径，形成支护桩底端扩大头；清底验收，检验支护桩的桩位是否满足设计要求；将钢筋笼吊放入挖好的坑内；对坑内浇灌混凝土；两侧支护桩的上方分别设置冠梁，冠梁内预留无粘结预应力锚索的孔位，其中与斜拉锚索相连接的冠梁预留斜拉锚索的孔位，即在冠梁内预埋套管，使得无粘结预应力锚索和斜拉锚索穿过冠梁以便于拉紧固定；支护桩的顶部预留钢筋，将此钢筋设置在冠梁内，对冠梁浇筑混凝土，使冠梁和支护桩固定连接；在混凝土底板处预埋套管，之后对其浇筑混凝土；将混凝土底板与冠梁之间用弹性材料填充，并在弹性材料外设置金属盖板以隔离四周的土体；将斜拉锚索主体固定在山体斜坡的土体内，斜拉锚索一端穿过冠梁的套管；将无粘结预应力锚索置于混凝土底板和冠梁的套管内；待混凝土凝固后，进行无粘结预应力锚索和斜拉锚索的张拉，使其张拉的强度达到设计要求，之后通过锚索锚头进行张拉锁定，完成无粘结预应力锚索和斜拉锚索的张拉；支护结构达到设计强度后，修建建筑物的同时开挖建筑物旁的土体以修建公路。

本发明与现有技术相比具有以下的有益效果：

本发明通过使无粘结预应力锚索穿过混凝土底板，分别锁定在建筑物两侧的支护桩冠梁上，并在山体斜坡的土体打入斜拉锚索，并连接到支护桩的冠梁上，使斜拉锚索与土体间产生摩擦力，阻止无法进行打锚杆加固的支护桩与土体之间发生较大的位移，使得斜拉锚索得到更高的锚固力，本发明的无粘结预应力锚索、冠梁和支护桩的结构相对于一般的灌注桩来说，提高了无法进行打锚杆的支护桩的抗侧刚度和支撑性，更好地满足支护结构的支护性能，而且通过斜拉锚索与土体之间的摩擦力，对支护结构产生一定的水平拉力，能有效阻止支护结构在山体的土压力的作用下向支护桩外侧变形。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明支护结构的局部放大图。

图中附图标记为：1、山体；2、建筑物；3、混凝土底板；4、无粘结预应力锚索；5、冠梁；6、斜拉锚索；7、支护桩；8、承台；9、桩基础；10、公路；11、坡脚；12、金属盖板；13、锚索锚头。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

如图1～2所示，一种应用于山坡地形的建筑物支护结构，所述的建筑物2为提供人类活动或可供利用的场所，而应用于山坡地形的建筑物2支护结构包括位于山体1斜坡上的建筑物2，以及位于该建筑物2下方的混凝土底板3、承台8和桩基础9，所述混凝土底板3、承台8和桩基础9设置在地下，所述桩基础9通过所述承台8与所述混凝土底板3相连接，所述承台8和桩基础9设有多个，共同支撑混凝土底板3以及位于混凝土底板3上的建筑物2；混凝土底板3承受上部结构传递的荷载并传递给桩基础9，包括建筑物的自重，楼面活荷载等。

所述混凝土底板3内设有套管，所述套管内设有无粘结预应力锚索4，所述混凝土底板3两侧分别设有冠梁5，所述冠梁5和混凝土底板3之间设有金属盖板12，所述冠梁5和金属盖板12都设置在地下，所述金属盖板12内中空且填充弹性材料，所述弹性材料由沥青麻丝混合物制成，所述无粘结预应力锚索4从混凝土底板3的左右两端伸出，分别穿过金属盖板12和冠梁5，并通过设置在冠梁5外侧的两个锚索锚头13拉紧固定；所述冠梁5下方设置支护桩7，所述支护桩7与所述冠梁5固定连接，所述支护桩7为钢筋混凝土材料制成，所述支护桩7底部的直径大于支护桩7其他部分的直径，形成底部扩大头，具体来说，所述的支护桩7设有两个，一个设置在山体1斜坡的土体内，为建筑物2提供水平力作用，另一个设置在建筑物2外侧，也起到挡土作用；所述山体1斜坡的土体内设有斜拉锚索6，所述斜拉锚索6与所述冠梁5相连接；斜拉锚索6与土体之间的摩擦力提供了建筑物2外侧的支护桩7的水平抗力，阻止建筑物2外侧支护桩7发生更大的相对位移。

在山体1斜坡上的建筑物2施工时，首先进行测量放线，测量放线就是将拟修建建筑物2的场地通过全站仪进行测量，用以将场地的坐标测出并记录，之后在坐标上定点，确定混凝土底板3的位置，以及混凝土底板3两侧支护桩7的桩位；两侧支护桩7的桩身同时分段挖土，每段向下挖土1米，并分段构筑护壁，直至完成支护桩7的设计深度，当挖到支护桩7的桩身底端时，将支护桩7的桩身底端挖土扩宽，使其直径大于桩身其他部分的直径，形成支护桩7底端扩大头；清底验收，检验支护桩7的桩位是否满足设计要求；将钢筋笼吊放入挖好的坑内；对坑内浇灌混凝土；两侧支护桩7的上方分别设置冠梁5，冠梁5内预留无粘结预应力锚索4的孔位，其中与斜拉锚索6相连接的冠梁5预留斜拉锚索6的孔位，即在冠梁5内预埋套管，使得无粘结预应力锚索4和斜拉锚索6穿过冠梁5以便于拉紧固定；支护桩7的顶部预留钢筋，将此钢筋设置在冠梁5内，对冠梁5浇筑混凝土，使冠梁5和支护桩7固定连接；在混凝土底板3处预埋套管，之后对其浇筑混凝土；将混凝土底板3与冠梁5之间用弹性材料填充，并在弹性材料外设置金属盖板12以隔离四周的土体；将斜拉锚索6主体固定在山体1斜坡的土体内，斜拉锚索6一端穿过冠梁5的套管；将无粘结预应力锚索4置于混凝土底板3和冠梁5的套管内；待混凝土凝固后，进行无粘结预应力锚索4和斜拉锚索6的张拉，使其张拉的强度达到设计要求，之后通过锚索锚头13进行张拉锁定，完成无粘结预应力锚索4和斜拉锚索6的张拉；支护结构达到设计强度后，修建建筑物2的同时开挖建筑物2旁的土体以修建公路10，修建的公路10靠近山体1的坡脚11。

本发明通过使无粘结预应力锚索穿过混凝土底板，分别锁定在建筑物两侧的支护桩冠梁上，并在山体斜坡的土体打入斜拉锚索，并连接到支护桩的冠梁上，使斜拉锚索与土体间产生摩擦力，阻止无法进行打锚杆加固的支护桩与土体之间发生较大的位移，使得斜拉锚索得到更高的锚固力，本发明的无粘结预应力锚索、冠梁和支护桩的结构相对于一般的灌注桩来说，提高了无法进行打锚杆的支护桩的抗侧刚度和支撑性，更好地满足支护结构的支护性能，而且通过斜拉锚索与土体之间的摩擦力，对支护结构产生一定的水平拉力，能有效阻止支护结构在山体的土压力的作用下向支护桩外侧变形。

上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种应用于山坡地形的建筑物支护结构，其特征在于，包括位于山体斜坡上建筑物，以及位于该建筑物下方的混凝土底板、承台和桩基础，所述混凝土底板、承台和桩基础设置在地下，所述桩基础通过所述承台与所述混凝土底板相连接，所述承台和桩基础设有多个，共同支撑混凝土底板以及位于混凝土底板上的建筑物；

所述混凝土底板内设有套管，所述套管内设有无粘结预应力锚索，所述混凝土底板两侧分别设有冠梁，所述冠梁和混凝土底板之间设有金属盖板，所述冠梁和金属盖板都设置在地下，所述金属盖板内中空且填充弹性材料，所述无粘结预应力锚索从混凝土底板的左右两端伸出，分别穿过金属盖板和冠梁，并通过设置在冠梁外侧的两个锚索锚头拉紧固定；所述冠梁下方设置支护桩，所述支护桩与所述冠梁固定连接；

所述山体斜坡的土体内设有斜拉锚索，所述斜拉锚索与所述冠梁相连接。

2.根据权利要求1所述的应用于山坡地形的建筑物支护结构，其特征在于，所述支护桩为钢筋混凝土材料制成。

3.根据权利要求1所述的应用于山坡地形的建筑物支护结构，其特征在于，所述支护桩底部的直径大于支护桩其他部分的直径，形成底部扩大头。

4.根据权利要求1所述的应用于山坡地形的建筑物支护结构，其特征在于，所述弹性材料由沥青麻丝混合物制成。

5.一种由权利要求1-4任一项所述应用于山坡地形的建筑物支护结构的实现方法，其特征在于，包括下述步骤：

步骤一，在山体斜坡上的建筑物施工时，首先进行测量放线，确定混凝土底板的位置，以及混凝土底板两侧支护桩的桩位；

步骤二，两侧支护桩的桩身同时分段挖土，每段向下挖土1米，并分段构筑护壁，直至完成支护桩的设计深度；清底验收，检验支护桩的桩位是否满足设计要求；将钢筋笼吊放入挖好的坑内，对坑内浇灌混凝土；

步骤三，两侧支护桩的上方分别设置冠梁，冠梁内预留无粘结预应力锚索的孔位，其中与斜拉锚索相连接的冠梁预留斜拉锚索的孔位；支护桩的顶部预留钢筋，将此钢筋设置在冠梁内，对冠梁浇筑混凝土，使冠梁和支护桩固定连接；在混凝土底板处预埋套管，之后对其浇筑混凝土；

步骤四，将混凝土底板与冠梁之间用弹性材料填充，并在弹性材料外设置金属盖板以隔离四周的土体；

步骤五，将斜拉锚索主体固定在山体斜坡的土体内，斜拉锚索一端穿过冠梁的套管；将无粘结预应力锚索置于混凝土底板和冠梁的套管内；

步骤六，待混凝土凝固后，进行无粘结预应力锚索和斜拉锚索的张拉，使其张拉的强度达到设计要求，之后通过锚索锚头进行张拉锁定，完成无粘结预应力锚索和斜拉锚索的张拉；

步骤七，支护结构达到设计强度后，修建建筑物的同时开挖建筑物旁的土体以修建公路。

6.根据权利要求5所述应用于山坡地形的建筑物支护结构的实现方法，其特征在于，步骤二中，所述两侧支护桩的桩身同时分段挖土，在挖到支护桩桩身底端时，将底端挖土扩宽，使其直径大于桩身其他部分的直径，形成支护桩底端扩大头。