CN110093871A - 适用于高填陡坡地段的涵洞收口结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及岩土工程领域，提供一种适用于高填陡坡地段的涵洞收口结构及其施工方法，其中涵洞结构包括设置在涵洞口两端的涵洞侧墙、涵洞口顶板、抗滑桩等结构要件，两根抗滑桩分别于涵洞口两侧侧墙紧贴竖立设置；抗滑桩内均设有竖直布置的钢筋笼，涵洞侧墙内均设有纵向钢筋；钢筋笼与涵洞口侧墙纵向钢筋紧邻的段落相连为一体。本发明提供的涵洞结构通过将桩板式挡土墙内的抗滑桩设置在涵洞侧墙的端部处，以及将抗滑桩内的钢筋笼与涵洞侧墙内的纵向钢筋相连，使得抗滑桩与涵洞侧墙固结成一个受力整体，提高了抗滑桩悬臂端的侧向约束能力，进而提高了桩板式挡土墙在高填陡坡地段的收坡能力；同时也保证了高填陡坡地段的排水效果。

Description

适用于高填陡坡地段的涵洞收口结构及其施工方法

技术领域

本发明实施例涉及岩土工程技术领域，尤其涉及一种适用于高填陡坡地段的涵洞收口结构及其施工方法。

背景技术

铁路、公路工程通过高填陡坡地段时，路基工程往往需要设置桩板式挡墙以起到支护和收坡作用，满足路基工程抗滑稳定要求，避免斜坡高填路基的存在，以降低或消除工程隐患；同时为满足排洪、灌溉及交通等要求，地段范围内需同时设置涵洞工程。但往往由于桩板式挡墙与涵洞衔接困难而发生冲突，以往设计中只能两者取其一，可能给工程留下长期的安全隐患。

在以往设计中涵洞通常采用八字形的收口方式，但是该种收口方式在高填陡坡地段的收坡能力差，使得高填陡坡地段的涵洞结构不稳定，进而导致涵洞的排水效果不好。

发明内容

本发明实施例提供一种适用于高填陡坡地段的涵洞收口结构及其施工方法，用以解决现有技术中传统涵洞结构收坡能力差的问题。

本发明实施例提供一种适用于高填陡坡地段的涵洞收口结构，包括：设置在涵洞口两端的涵洞侧墙和桩板式挡土墙，所述桩板式挡土墙包括两根抗滑桩；两根抗滑桩分别贴合设置在涵洞侧墙的端部；每根所述抗滑桩内均设有竖直布置的钢筋笼，所述涵洞侧墙内均设有纵向钢筋；所述钢筋笼与所述涵洞侧墙中纵向钢筋的端部绑扎相连为一体。

其中，所述桩板式挡土墙还包括多片依次设置在涵洞顶板上方的挡土板；多片所述挡土板的一端分别放置于其中一根所述抗滑桩侧面外扩的翼缘后面，多片所述挡土板的另一端分别放置于另一根所述抗滑桩侧面外扩的翼缘后面。

其中，所述钢筋笼与所述涵洞侧墙中纵向钢筋的端部通过连接钢筋相连为一体。

其中，所述抗滑桩的下端插入涵洞结构所在的地面线以下，所述抗滑桩内钢筋笼与所述涵洞侧墙内纵向钢筋连接为一个受力整体，所述挡土板安置于两根抗滑桩之间的所述涵洞顶板以上的区域。

其中，所述的适用于高填陡坡地段的涵洞收口结构，还包括：墙背反滤层；所述墙背反滤层贴合所述挡土板的背面设置。

本发明还提供一种适用于高填陡坡地段的涵洞收口结构的施工方法，包括：将钢筋笼吊装于抗滑桩基坑内，并对所述钢筋笼处于抗滑桩基坑的地面线以下的部分先行浇筑；然后在涵洞基坑中施作涵洞底板；其中，所述抗滑桩基坑位于所述涵洞基坑的端部下方；接下来，在涵洞洞口的两端均施工涵洞侧墙，并在所述涵洞侧墙内设置纵向钢筋；将贴合所述涵洞侧墙端部的钢筋笼与所述涵洞侧墙中纵向钢筋的端部进行绑扎，浇筑所述涵洞侧墙、以及浇筑处于抗滑桩基坑的地面线以上部分形成抗滑桩。

其中，所述的适用于高填陡坡地段的涵洞收口结构的施工方法，还包括：以所述涵洞顶板为基础、在位于所述涵洞侧墙上方的抗滑桩及所述涵洞顶板以上部分所构成的区域内依次安装多块挡土板。

其中，所述的适用于高填陡坡地段的涵洞收口结构的施工方法，还包括：在所述挡土板的背面均施作墙背反滤层。

其中，所述的适用于高填陡坡地段的涵洞收口结构的施工方法，还包括：在包括抗滑桩的桩板式挡土墙的背面以及涵洞的周边施作填土层，直至所述填土层达到预设填土高度；在所述填土层的上方依次分层施作路床和路面。

其中，所述将钢筋笼吊装于抗滑桩基坑内的步骤具体包括：在高填陡坡地段设置涵洞的下出口的两侧开挖抗滑桩基坑；待所述抗滑桩基坑达到预设深度，将钢筋笼竖直吊装至所述抗滑桩基坑内。

本发明实施例提供的适用于高填陡坡地段的涵洞收口结构及其施工方法，通过将桩板式挡土墙内的抗滑桩设置在涵洞侧墙的两端，以及将抗滑桩内的钢筋笼与涵洞侧墙内的纵向钢筋相连，使得抗滑桩与涵洞侧墙固结成一个受力整体，提高了抗滑桩悬臂端的侧向约束能力，进而提高了桩板式挡土墙在高填陡坡地段的收坡能力；同时也解决了高填陡坡地段涵洞难以收口的难题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的适用于高填陡坡地段的涵洞收口结构的立面图；

图2为本发明提供的适用于高填陡坡地段的涵洞收口结构的平面图；

其中，1-抗滑桩；2-涵洞；3-挡土板；4-地面线。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1示出了本发明适用于高填陡坡地段的涵洞收口结构的一个优选实施例，如图1和图2所示，该涵洞结构包括：设置在涵洞口两端的涵洞侧墙，还包括：桩板式挡土墙，桩板式挡土墙包括两根抗滑桩1；两根抗滑桩分别贴合设置在涵洞侧墙的端部；每根抗滑桩1内均设有竖直布置的钢筋笼，涵洞侧墙内设有纵向钢筋；钢筋笼与涵洞侧墙中纵向钢筋的端部绑扎相连为一体。

具体地，涵洞收口结构包括涵洞顶板和两个相对布置的涵洞侧墙，桩板式挡土墙包括两根抗滑桩1，该两根抗滑桩1分别紧贴涵洞口的涵洞侧墙端部，即抗滑桩1与涵洞侧墙的端部相贴合。且涵洞侧墙内设置纵向钢筋，纵向与涵洞侧墙的长度方向一致；抗滑桩1内设有钢筋笼，例如，将钢筋笼竖直设置在抗滑桩1内；以及，将钢筋笼与涵洞侧墙中纵向钢筋的端部相连，即，将钢筋笼位于地面线4上、且与涵洞侧墙相对的部分与纵向钢筋的端部相连，即纵向钢筋的端部与钢筋笼相连，如此即可将涵洞侧墙与抗滑桩1固接形成一个受力整体，借助于涵洞侧墙的轴向抗拉作用，显著提高了抗滑桩 1自由端的横向抗力，进而提高了抗滑桩1悬臂端的侧向约束能力，也就很好地提高了桩板式挡土墙在高填陡坡地段的收坡能力；在将涵洞侧墙与抗滑桩1固接形成一个受力整体后，还可以在一定程度上降低抗滑桩1的锚固端的长度，即减少抗滑桩1处于地面线4以下的部分的长度，进而节约涵洞2 的建筑成本。

在本实施例中，通过将桩板式挡土墙内的抗滑桩1设置在涵洞侧墙的端部处，以及将抗滑桩1内的钢筋笼与涵洞侧墙内的纵向钢筋相连，使得抗滑桩1与涵洞侧墙固结成一个受力整体，提高了抗滑桩1悬臂端的侧向约束能力，进而提高了桩板式挡土墙在高填陡坡地段的收坡能力；同时也解决了高填陡坡地段涵洞难以收口的难题。

进一步地，如图1所示，桩板式挡土墙还包括多片依次设置在涵洞顶板上方的挡土板3；多片挡土板3的一端分别放置于其中一根抗滑桩侧面外扩的翼缘后面，多片挡土板的另一端分别放置于另一根抗滑桩侧面外扩的翼缘后面。即，以涵洞顶板为承台基础，将挡土板3依次设置在两根抗滑桩之间的涵洞顶板的上方，此种利用涵洞顶板作为抗滑桩1之间的挡土板3的承台基础，使得涵洞洞口可以较容易的收口，进而能够较好地解决高填陡坡地段涵洞收口困难的问题。

进一步地，桩板式挡土墙的钢筋笼与涵洞侧墙中纵向钢筋通过连接钢筋相连。即连接钢筋的一端与钢筋笼相连，连接钢筋的另一端与纵向钢筋相连，使得抗滑桩1与涵洞侧墙能够较稳固的连接成一个受力整体，提高了整个涵洞结构的稳定性。

进一步地，抗滑桩1的下端插入涵洞结构所在的地面线4以下，抗滑桩 1内钢筋笼与涵洞侧墙内纵向钢筋连接为一个受力整体，挡土板3安置于两根抗滑桩之间的涵洞顶板以上的区域。即，抗滑桩1位于涵洞结构所在地面线4的下方的部分为抗滑桩1的锚固端，纵向钢筋与钢筋笼位于地面线4上方、且与涵洞侧墙相对的部分相连，挡土板3与抗滑桩1位于涵洞侧墙上方的部分相连，例如，上述的连接关系均为采用搭接方式相连。

进一步地，适用于高填陡坡地段的涵洞收口结构，还包括：墙背反滤层；墙背反滤层贴合挡土板3的背面设置。即，在挡土板3安装好之后，施作墙背反滤层；该墙背反滤层与挡土板3的背面相连。例如，还可在桩板式挡土墙的背后、涵洞2周边以及挡土板3的上方部分施作填土层，例如，填土层按照要求分层填筑，填筑密实度符合相关技术要求，直到填筑到挡墙墙顶或以上的设计高度。

本发明还提供一种适用于高填陡坡地段的涵洞收口结构的施工方法，包括：将钢筋笼吊装于抗滑桩基坑内，并对钢筋笼处于抗滑桩基坑的地面线4 以下的部分先行浇筑；然后在涵洞基坑中施作涵洞底板；其中，所述抗滑桩基坑位于所述涵洞基坑的端部下方；接下来，在涵洞洞口的两端均施作涵洞侧墙，并在涵洞侧墙内设置纵向钢筋；将贴合涵洞侧墙端部的钢筋笼与涵洞侧墙中纵向钢筋的端部进行绑扎，浇筑涵洞侧墙、以及浇筑处于抗滑桩基坑的地面线4以上部分形成抗滑桩。

具体地，将钢筋笼吊装与抗滑桩基坑内，例如，在高填陡坡地段上涵洞 2所处位置的下出口的两侧开挖形成抗滑桩基坑，即在涵洞2的两侧均设置抗滑桩基坑；直至抗滑桩基坑达到预设深度，即抗滑桩基坑的深度达到设计深度。例如，将钢筋笼竖直吊装在抗滑桩基坑内；并将钢筋笼位于抗滑桩基坑地面线4以下的部分进行浇筑，即形成抗滑桩1的锚固端。然后，在涵洞基坑中施作涵洞顶板；以及，在涵洞基坑中施作涵洞侧墙，例如，在高填陡坡地段上涵洞2所处的位置处开挖进行涵洞施工平台，即形成涵洞基坑；且在涵洞基坑内施作涵洞顶板和涵洞侧墙，并在涵洞侧墙内布置纵向钢筋，即沿涵洞侧墙的长度方向布置纵向钢筋。由于抗滑桩基坑位于涵洞基坑的端部下方，即在涵洞基坑的两侧端部下方均设有一个抗滑桩基坑，使得两个抗滑桩基坑内的抗滑桩1与涵洞基坑内的涵洞侧墙的端部相贴合。

以及，将与涵洞侧墙部分相对的钢筋笼与纵向钢筋进行绑扎，即将钢筋笼处于抗滑桩基坑上部、且与涵洞侧墙相对的部分与纵向钢筋的端部进行绑扎，即，将纵向钢筋的两个端部分别与抗滑桩内的钢筋笼进行绑扎；并浇筑涵洞侧墙形成涵洞2的主体部分、以及浇筑抗滑桩基坑地面线以上部分形成抗滑桩，进而使得涵洞侧墙与抗滑桩1固结形成一个受力整体，借助于涵洞侧墙的轴向抗拉作用，显著提高了抗滑桩1自由端的横向抗力，进而提高了抗滑桩1悬臂端的侧向约束能力，也就很好地提高了桩板式挡土墙在高填陡坡地段的收坡能力；在将涵洞侧墙与抗滑桩1固接形成一个受力整体后，还可以在一定程度上降低抗滑桩1的锚固端的长度，即减少抗滑桩1处于地面线4以下的部分的长度，进而节约涵洞2的建筑成本。

进一步地，适用于高填陡坡地段的涵洞收口结构的施工方法，还包括：以涵洞顶板为基础、在位于涵洞侧墙上方的抗滑桩及涵洞顶板以上部分所构成的区域内依次安装多块挡土板3。

具体地，在完成涵洞侧墙和抗滑桩的立模浇筑后，在涵洞顶板和位于涵洞侧墙上方的抗滑桩所构成的区域内、以涵洞顶板为基础依次安装多块挡土板3，例如，挡土板3为预制好的挡土板3；例如，多块挡土板3依次水平设置在涵洞顶板和两个抗滑桩的上端部之间构成的区域内，即多块挡土板3依次水平设置在涵洞顶板的上方，即利用涵洞顶板为抗滑桩1间的挡土板3提供承台基础，使得涵洞洞口可以较容易的收口。

进一步地，适用于高填陡坡地段的涵洞收口结构的施工方法，还包括：还包括：在挡土板3的背面均施作墙背反滤层。

进一步地，适用于高填陡坡地段的涵洞收口结构的施工方法，还包括：在包括抗滑桩的桩板式挡土墙的背面以及涵洞的周边施作填土层，直至填土层达到预设填土高度；在填土层的上方依次分层施作路床和路面。在墙背反滤层施作好之后，即可在桩板式挡土墙的背面以及涵洞周边施作填土层，直至填土层达到预设填土高度，即填土层达到设计填土高度。之后，即可在填土层的上方依次分层施作路床和路面，进而在涵洞上方形成道路路基路面。

在具体实施涵洞结构时可以按以下步骤进行：

步骤1、施作施工平台：在高填陡坡地段上设置涵洞的位置开挖涵洞基坑，以及在高填陡坡地段上设置涵洞的两侧开挖抗滑桩基坑；涵洞基坑即为涵洞施工平台，该涵洞施工平台的标高与涵洞洞口的标高齐平；

步骤2、抗滑桩基坑开挖：先施作锁口，再按照护壁-开挖-清渣-护壁-开挖-清渣的循环进行，直到挖深达到设计深度；

步骤3、施作基坑部分的抗滑桩1桩体：将绑扎好的钢筋笼吊装放置于抗滑桩基坑中，并将钢筋笼调整至竖直状态，浇筑抗滑桩基坑部分的钢筋笼形成基坑部分的抗滑桩1桩体；

步骤4、施作涵洞及抗滑桩1地上部分：在开挖好的涵洞基坑中施作涵洞基础部分，在涵洞侧墙内增设纵向钢筋，将涵洞侧墙内的纵向钢筋与紧贴的抗滑桩内钢筋笼绑扎在一起，立模浇筑涵洞侧墙及抗滑桩基坑上部分的抗滑桩1桩体，之后在涵洞侧墙上方施作涵洞顶板；

5、施作挡土板3：在抗滑桩1及涵洞强度达到设计强度之后，以涵洞顶板为基础、在涵洞两侧的抗滑桩1之间安装预制好的挡土板3；

6、施作墙背反滤层和填土层：挡土板3安装好之后，分层施作墙背反滤层；以及，在墙背反滤层的侧边和涵洞周边进行填土并分层压实，直到达到设计填土高度；

7、施作道路路基路面：按填料要求分层填筑路床及路面。

本发明提供的一种适用于高填陡坡地段的涵洞收口结构，与传统涵洞收口相比，具有以下显著优势：

1、传统的八字墙的涵洞收口方式，在陡坡地段难以实现涵洞的收口，本发明充分利用桩板式挡土墙中直立结构的抗滑桩1的特征优势，可以实现很好的涵洞收口效果，特别适合于高填陡坡地段的涵洞。

2、单纯的桩板式挡土墙，受墙顶位移规范限值标准的制约，其收坡能力也受到了相应的限制；本发明在涵洞侧墙增设纵向钢筋(即，纵向受力钢筋)，将抗滑桩1内的钢筋笼与涵洞侧墙内的纵向钢筋一体化固结，形成一个受力整体，借助于涵洞侧墙的轴向抗拉作用，显著提高了抗滑桩1自由端的横向抗力，在满足规范抗滑桩1桩顶位移限值的条件下，使桩板式挡土墙的收坡能力显著提高，同时还可以有效减少抗滑桩1锚固端的长度，尤其适合于高填陡坡地段的边坡挡护和涵洞的收口。

3、本发明在有效解决了高填陡坡地段涵洞的收口难题的同时，显著提高了桩板式挡土墙的收坡能力，并且还显著降低了抗滑桩1锚固端的长度，在降低桥梁占比、减少征地、降低投资造价等方面具有明显的社会经济优势。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种适用于高填陡坡地段的涵洞收口结构，包括：设置在涵洞口两端的涵洞侧墙，其特征在于，还包括：桩板式挡土墙，所述桩板式挡土墙包括两根抗滑桩；两根抗滑桩分别贴合设置在涵洞侧墙的端部；

每根所述抗滑桩内均设有竖直布置的钢筋笼，所述涵洞侧墙内均设有纵向钢筋；所述钢筋笼与所述涵洞侧墙中纵向钢筋的端部绑扎相连为一体。

2.根据权利要求1所述的一种适用于高填陡坡地段的涵洞收口结构，其特征在于，所述桩板式挡土墙还包括多片依次设置在涵洞顶板上方的挡土板；

多片所述挡土板的一端分别放置于其中一根所述抗滑桩侧面外扩的翼缘后面，多片所述挡土板的另一端分别放置于另一根所述抗滑桩侧面外扩的翼缘后面。

3.根据权利要求1所述的适用于高填陡坡地段的涵洞收口结构，其特征在于，所述钢筋笼与所述涵洞侧墙中纵向钢筋的端部通过连接钢筋相连为一体。

4.根据权利要求2所述的适用于高填陡坡地段的涵洞收口结构，其特征在于，所述抗滑桩的下端插入涵洞结构所在的地面线以下，所述抗滑桩内钢筋笼与所述涵洞侧墙内纵向钢筋连接为一个受力整体，所述挡土板安置于两根抗滑桩之间的所述涵洞顶板以上的区域。

5.根据权利要求2所述的适用于高填陡坡地段的涵洞收口结构，其特征在于，还包括：墙背反滤层；

所述墙背反滤层贴合所述挡土板的背面设置。

6.一种适用于高填陡坡地段的涵洞收口结构的施工方法，其特征在于，包括：

将钢筋笼吊装于抗滑桩基坑内，并对所述钢筋笼处于抗滑桩基坑的地面线以下的部分先行浇筑；

然后在涵洞基坑中施作涵洞底板；其中，所述抗滑桩基坑位于所述涵洞基坑的端部下方；

接下来，在涵洞洞口的两端均施工涵洞侧墙，并在所述涵洞侧墙内设置纵向钢筋；

将贴合所述涵洞侧墙端部的钢筋笼与所述涵洞侧墙中纵向钢筋的端部进行绑扎，浇筑所述涵洞侧墙、以及浇筑处于抗滑桩基坑的地面线以上部分形成抗滑桩。

7.根据权利要求6所述的适用于高填陡坡地段的涵洞收口结构的施工方法，其特征在于，还包括：

以所述涵洞顶板为基础、在位于所述涵洞侧墙上方的抗滑桩及所述涵洞顶板以上部分所构成的区域内依次安装多块挡土板。

8.根据权利要求7所述的适用于高填陡坡地段的涵洞收口结构的施工方法，其特征在于，还包括：

在所述挡土板的背面均施作墙背反滤层。

9.根据权利要求8所述的适用于高填陡坡地段的涵洞收口结构的施工方法，其特征在于，还包括：

在包括抗滑桩的桩板式挡土墙的背面以及涵洞的周边施作填土层，直至所述填土层达到预设填土高度；

在所述填土层的上方依次分层施作路床和路面。

10.根据权利要求6-9任一项所述的适用于高填陡坡地段的涵洞收口结构的施工方法，其特征在于，所述将钢筋笼吊装于抗滑桩基坑内的步骤具体包括：

在高填陡坡地段设置涵洞的下出口的两侧开挖抗滑桩基坑；待所述抗滑桩基坑达到预设深度，将钢筋笼竖直吊装至所述抗滑桩基坑内。