CN111058465A - 一种支挡结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于岩土工程技术领域，提供了一种支挡结构。本发明所提供的一种支挡结构，用于边坡的防护，包括底端位于地层且与边坡接触的钻孔桩、位于钻孔桩上方且与钻孔桩固定连接的联梁、位于钻孔桩侧边且与钻孔桩固定连接的面板、以及一端设置在边坡内，另一端设置在面板内的锚杆。通过固定连接钻孔桩、联梁、面板以及锚杆，形成刚性支挡结构，在各部件的协同作用下，支挡结构提供对边坡的支撑力，该支挡结构受力性好，结构安全可靠，并且对边坡的扰动性小，能应用于各类地质条件中，环境适用性强。

Description

一种支挡结构及其施工方法

技术领域

本发明属于岩土工程技术领域，尤其涉及一种支挡结构及其施工方法。

背景技术

随着国民经济的飞速发展，我国岩土工程建设逐渐向地形条件复杂、地质条件恶劣的山岭地区发展。作为岩土工程建设和运营阶段的重要环节，边坡防护开始呈现出规模大、防护边坡高、环境要求严的特点，而常规的边坡防护结构主要采取重力式挡土墙、扶壁式挡土墙、桩板式挡土墙等挡土墙结构，以上边坡防护结构在施工时，开挖土方大，边坡扰动大，影响边坡周围地质结构的稳定性，因而存在环境适用性不强、工程可靠度不高等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种支挡结构，以解决如何提高边坡防护结构的工程可靠度的技术问题。

为解决上述问题，本发明实施例的技术方案是这样实现的：支挡结构，用于边坡的支挡，包括：钻孔桩，所述钻孔桩位于所述边坡的一侧，且与所述边坡相接触，所述钻孔桩的底端伸入地层内；联梁，设置在所述钻孔桩的上方，所述联梁的一部分与所述钻孔桩的顶面固定连接，所述联梁的另一部分位于所述边坡的上方；面板，设置在所述钻孔桩的远离所述边坡的侧面上，所述面板与所述钻孔桩固定连接，所述面板的底端插入所述地层内，所述面板与所述联梁的远离所述边坡的侧面固定连接；锚杆，所述锚杆从所述面板插入到所述边坡内。

进一步地，所述锚杆插入所述边坡稳定地层的长度至少为所述锚杆长度的一半。

进一步地，所述钻孔桩的数量为多个，所述锚杆设置在两个相邻的所述钻孔桩之间。

进一步地，所述面板包括：立板，紧邻所述钻孔桩的所述侧面；底板，所述底板位于所述立板的下方，与所述立板固定连接；所述底板的底面与所述立板的侧面基本垂直。

进一步地，所述支挡结构还包括位于所述底板下方的支撑部件，所述支撑部件用于支撑所述底板。

进一步地，所述支挡结构还包括：联接钢筋，所述联接钢筋用于连接所述面板和所述联梁，以及所述面板和所述钻孔桩。

此外，本发明还提供了一种支挡结构的施工方法，其特征在于，所述施工方法包括：开挖整平所述支挡结构所在的边坡；形成钻孔桩，紧邻所述边坡，在地层开设放置所述钻孔桩的钻孔，在所述钻孔内设置钢筋笼，浇筑混凝土，形成所述钻孔桩；形成联梁，在所述钻孔桩的顶面设置内含钢筋的联梁模板，浇筑混凝土，形成所述联梁；设置锚杆，将所述锚杆的设置在所述边坡内；设置面板，在紧邻所述钻孔桩的远离所述边坡的侧面设置面板，所述面板的底端插入所述地层内；回填土方和/或混凝土，夯实地层。

进一步地，所述面板包括立板和位于所述立板的下方与所述立板固定连接的底板；所述底板的底面与所述立板的侧面基本垂直；设置所述面板包括：使所述立板紧邻所述钻孔桩远离所述边坡的侧面。

进一步地，形成联梁还包括：在所述联梁模板上开设多条间隔设置的结构缝。

进一步地，所述施工方法还包括：形成支撑部件，按照所述支撑部件的设定位置，在所述边坡所在的地层设置支撑部件钻孔，在所述支撑部件钻孔内设置钢筋笼，浇筑混凝土，形成所述支撑部件；其中所述支撑部件的设定位置位于所述底板的下方。

本发明实施例所提供的支挡结构，用于边坡的防护，包括底端位于地层且与边坡接触的钻孔桩、位于钻孔桩上方且与钻孔桩固定连接的联梁、位于钻孔桩侧边且与钻孔桩固定连接的面板、以及一端设置在边坡内，另一端设置在面板内的锚杆。通过固定连接钻孔桩、联梁、面板以及锚杆，形成刚性支挡结构，在各部件的协同作用下，支挡结构提供对边坡的支撑力，该支挡结构受力性好，结构安全可靠，并且对边坡的扰动性小，能应用于各类地质条件中，环境适用性强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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是本发明实施例提供的一种支挡结构的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种支挡结构的俯视图；

图3是本发明实施例提供的一种支挡结构的施工方法的流程示意图。

附图标记说明：

10-边坡；11-地层；20-钻孔桩；30-联梁；40-面板；41-立板；42-底板；50-锚杆；60-支撑部件；70-联接钢筋；80-地面。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。本申请实施例中所涉及的单位英文缩写“cm”，表示单位为厘米，涉及的单位英文缩写为“m”，表示单位为米。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在具体实施例中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，例如通过不同的具体技术特征的组合可以形成不同的实施例和技术方案。为了避免不必要的重复，本发明中各个具体技术特征的各种可能的组合方式不再另行说明。

在具体实施例中，本发明所提供的支挡结构及其施工方法可以应用于各类建筑工程中，例如，该支挡结构及其施工方法可以用于铁路工程、公路工程、隧道工程等边坡支挡防护工程中。接下来以该支挡结构应用在土质场坪的边坡防护中为例进行说明。本发明实施例中的上下方向，底端和顶端均以支挡结构在工作状态下方向进行描述，并不对支挡结构本身造成限定。

如图1和图2所示，本发明实施例提供的一种支挡结构，用于边坡10的支挡，包括钻孔桩20、联梁30、面板40和锚杆50，其中，钻孔桩20、联梁30、面板40和锚杆50之间固定连接，组成支挡结构。

其中，钻孔桩20位于边坡10的一侧，且与边坡10相接触，钻孔桩20的底端伸入地层11内；以地面80作为分界线，边坡10突出于地面80位于地面80的上方，地层11指的位于地面80下方的部分，地层11不仅仅指边坡10的正下方的部分，也包括与边坡10的正下方相邻的部分。具体的，根据边坡10的外形，钻孔桩20垂直于地面80与边坡10相接触。钻孔桩20的桩径以及其底端伸入地层11的深度可以根据实际工程需求进行确定，进一步的，钻孔桩20的直径可以是50cm～125cm之间的任一数值，例如50cm、、60cm、80cm或100cm，钻孔桩20的底端伸入地层11的深度可以是5m～10m之间的任一数值，例如5m、6m或7m，这样既可以保证桩孔桩20的牢固性，又可以避免桩孔桩20的底端伸入地层11过深而造成的施工难度大的情况。

如图1所示，联梁30设置在钻孔桩20的上方，联梁30的一部分与钻孔桩20的顶面固定连接，联梁30的与边坡10的顶面平齐或斜坡坡脚平齐。具体的，联梁30与钻孔桩20的顶面可以采用钢筋与混凝土组合的方式进行固定连接，通过联梁30加强钻孔桩20之间的刚性连接，增强支挡结构的稳定性。联梁30位于边坡10上方的长度可以根据现场实际情况进行调整，进一步地，联梁30还可用于开展后期开发规划、设置景观工程等。

如图1所示，面板40设置在钻孔桩20的远离边坡10的侧面上，面板40与钻孔桩20固定连接，面板40的底端插入地层11内，面板40与联梁30远离边坡10的侧面固定连接。具体的，钻孔桩20相邻边坡10设置，根据距离边坡的远近进行区分，那么钻孔桩20具有靠近边坡10的侧面以及远离边坡10的侧面，面板40设置在远离边坡10的侧面上。面板40与钻孔桩20之间可以采用钢筋与混凝土组合的方式固定连接，通过面板40加强各个钻孔桩20之间的刚性连接，增强支挡结构的稳定性。面板40的底端插入地层11的深度可以根据实际施工需求进行调整，面板40与联梁30远离边坡10的侧面之间也可以采用钢筋与混凝土组合的方式固定连接，以加强支挡结构的稳定性。

如图1所示，锚杆50从面板40插入到边坡10内。具体的，锚杆50可以为预制的预应力锚杆，其长度可以是6m～12m之间的任一数值，例如6m、8m、10m或12m，锚杆50的具体长度可以根据边坡10的实际情况进行确定。锚杆50从面板40插入到边坡10的方向可以是与边坡10的侧面垂直的方向，也可以是倾斜于边坡10的侧面的方向。锚杆50的数量可以为多根，多根锚杆50间隔地从面板40插入到边坡10内，相邻两根锚杆50的间隔距离可以是2.5m～4.5m之间的任一数值，具体间隔距离可以根据实际情况进行确定。

通过固定连接钻孔桩、联梁、面板以及锚杆，形成刚性支挡结构，在各部件的协同作用下，支挡结构提供对边坡的支撑力，该支挡结构受力性好，结构安全可靠，能应用于各类地质条件中，环境适用性强。

可选的，如图1所示，锚杆50插入边坡10的稳定地层长度至少为锚杆50长度的一半。具体的，锚杆50插入边坡10的长度是指从边坡10的表面到锚杆50插入到边坡10内部的一端的部分的长度。将锚杆50的至少一半插入到边坡10内稳定地层，可以提高支挡结构对边坡10的防护能力，防止边坡10的松动和分离。

可选的，如图2所示，钻孔桩20的数量为多个，锚杆50设置在两个相邻的钻孔桩20之间。具体的，多个钻孔桩20可以间隔地成排分布，两个相邻钻孔桩20之间间距为其直径的1.5～3倍，例如1.5倍、2倍或者3倍，相邻两钻孔桩20之间距离过近，相邻两钻孔桩20之间地质结构易受影响，不利于保持支挡结构的稳定性，且工程经济合理性差，两个相邻钻孔桩20之间距离过远，也容易影响支挡结构的稳定性，两个相邻钻孔桩20之间间距设置为其直径的1.5～3倍，既不会影响相邻两钻孔桩20之间的地质结构，又利于保持支挡结构的结构稳定性，同时相邻两钻孔桩20之间也有足够的空间设置锚杆50，使得锚杆50可以从相邻的两个钻孔桩20之间穿过，两者相互协调以增强整体稳定性。

可选的，如图1和图2所示，面板40包括立板41和底板42，立板41紧邻钻孔桩20的侧面；底板42位于立板41的下方，与立板41固定连接；底板42的底面与立板41的侧面基本垂直。具体的，面板40可以由立板41和底板42两部分组成，其中，立板41紧邻钻孔桩20的侧面，即立板41与钻孔桩20的侧面固定连接，以增强钻孔桩20的稳定性，这里的侧面是指钻孔桩20上远离边坡10的侧面。底板42位于立板41的下方，与立板41可以采用钢筋混凝土的方式进行固定连接，底板42的底面与立板41的侧面基本垂直，即两者所成的角度可以在80°～90°之间的任一数值，例如80°、90°或85°，底板42与立板41的连接部分还可以设置倒角，以加强底板42与立板41交接处的结构稳定性，从而提高支挡结构的稳定性。

可选的，如图1所示，支挡结构还包括位于底板42下方的支撑部件60，支撑部件60用于支撑底板42。具体的，支撑部件60的具体位置可以根据底板42所在的位置进行确定，支撑部件60具体可以是与钻孔桩20相同或类似的圆柱形支撑桩，具体的，支撑桩位于地层11的长度可以为6m～10m之间的任一数值，例如6m、7m或者8m，既可以保证支撑桩结构的稳定性，又避免了支撑桩位于地层11过深带来的施工难度；支撑部件60还可以是位于底板42下方的块状垫层，其中垫层的横向距离可以大于底板42的横向距离，垫层横向距离大于底板42横向距离，可以增加受力面积，避免底板42向下方塌陷，加强支挡结构的稳定性。通过设置支撑部件60对底板42提供支撑力，避免底板42向下方塌陷，进一步提高支挡结构的抗倾覆能力和横向抗力，加强了支挡结构的稳定性。

可选的，如图1和图2所示，支挡结构还包括联接钢筋70，联接钢筋70用于连接面板40和联梁30，以及面板40和钻孔桩20。具体的，联接钢筋70位于面板40、联梁30以及钻孔桩20部分的长度可以根据实际情况进行调整，联接钢筋70的数量可以为多根，间隔的分布在面板40和联梁30，以及面板40和钻孔桩20之间的连接处，以增强支挡结构中各部分连接的牢固性，从而提升支挡结构的稳定性。

同时本发明还提供了一种支挡结构的施工方法，如图3所示，该施工方法包括以下步骤：

S101、开挖整平支挡结构所在的边坡10。具体的，如图1所示，可以采用相应的建筑机械设备对需要设置支挡结构的边坡10进行施工处理，使与边坡10相邻的地面80基本平整，便于后续设置钻孔桩20。

S102、形成钻孔桩20，紧邻边坡10，在地层11开设放置钻孔桩20的钻孔，在钻孔内设置钢筋笼，浇筑混凝土。

具体的，如图1所示，可以通过旋挖钻、冲击钻等钻机在钻孔桩20的设定位置开设放置钻孔桩20的钻孔，在钻孔内设置钢筋笼，浇筑混凝土，待混凝土凝固后形成钻孔桩20，机械钻孔相较于人工开挖，对边坡10扰动小，速度快、效率高、成本低，可以现浇混凝土制做，施工工期短。

S103、形成联梁30，在钻孔桩20的顶面设置内含钢筋的联梁模板，浇筑混凝土，形成联梁30。

在钻孔桩20设置完成后，可以在钻孔桩20的顶面和边坡10的上方设置联梁30。

具体的，如图1所示，在钻孔桩20的顶面和边坡10的上方设置内含钢筋的联梁模板，然后浇筑混凝土，待混凝土凝固后形成一部分与钻孔桩20的顶面固定连接，另一部分设置在边坡10的上方的联梁30。联梁30不仅可以加强钻孔桩20之间的刚性连接，提高支挡结构的稳定性，还便于开展后期开发规划、景观工程等工作。

S104、设置锚杆50，将锚杆50的一部分设置在边坡10内，另一部分突出在边坡10外。

在联梁30成形固定后，可以在边坡10上设置一部分设置在边坡10内，另一部分突出在边坡10外的锚杆50。

具体的，如图1所示，可以先在边坡10的表面开设放置锚杆50的锚眼，再将锚杆50设置在锚眼中，得到一部分位于边坡10内，另一部分突出在边坡10外的锚杆50。

S105、设置面板40，在紧邻钻孔桩20远离边坡10的侧面设置面板40，面板40的底端插入地层11内。

在边坡上设置完锚杆50后，可以在钻孔桩20远离边坡10的侧面上设置面板40。

具体的，如图2所示，可以沿着钻孔桩20之间进行分段跳槽土方开挖，并在对应分段跳槽开挖处设置内含钢筋的面板模板和内含钢筋的底板模板，然后浇筑混凝土，带混凝土凝固后，形成与钻孔桩20远离边坡10的侧面紧贴，并且底端插入地层11内的面板40，同时使得锚杆50突出于边坡10的那部分的一端位于面板40内，以此固定锚杆50，提升支挡结构的稳定性以及对边坡10的防护能力，而且分段跳槽土方开挖对边坡10开挖扰动小，避免了对边坡10稳定性的影响。

S106、回填土方和/或混凝土，夯实地层11。

在面板40设置完成后，可以对支挡结构处的底板42处进行回填土方和/或混凝土，同时夯实底板42处的地层11。

具体的，如图1所示，在完成支挡结构的构建后，在底板42上方需要回填土方至地面80的高度，可以在底板42处回填土方和/或混凝土，并夯实底板42处的地层11，避免地表水渗入地层11内软化地层11内的土壤，提高支挡结构的结构安全性，同时回填混凝土一方面有利于提高回填效率，另一方面混凝土凝固后的刚性有利于进一步提高支挡结构的稳定性。

本发明实施例的施工方法，通过开挖整平边坡，在边坡所在地层开设放置钻孔桩的钻孔，在边坡上方设置联梁，并设置一部分位于边坡内，另一部分突出在边坡外的锚杆，同时在钻孔桩远离边坡的侧面上设置面板，最后回填土方和/或混凝土，最后夯实地层，具有土方开挖量小，对边坡扰动小，工序简单，施工工期短，效率高的特点。

可选的，如图1和图2所示，面板40包括立板41和位于立板41的下方与立板41固定连接的底板42；底板42的底面与立板41的侧面基本垂直；设置面板40包括：使立板41紧邻钻孔桩20远离边坡10的侧面。其中，面板40可以由立板41和底板42两部分组成，底板42位于立板41的下方并与其固定连接，在设置面板40时，可以先在钻孔桩20远离边坡10的侧面上设置立板41，然后在立板41的下方设置底板42，使得底板42的底面与立板41的侧面基本垂直，进一步地，还可以在底板42和立板41的交接处设置倒角。

可选的，形成联梁30还包括：在联梁模板上开设结构缝，浇筑混凝土，形成具有结构缝的联梁30。这里需要说明的是，结构缝指为避免温度胀缩、地基沉降和地震碰撞等而在相邻两建筑物或建筑物两部分之间设置的伸缩缝、沉降缝和防震缝等的总称。具体的，如图1所示，可以在联梁模板上根据结构设计需求设置相应的间隔，然后在浇筑混凝土，形成具有结构缝的联梁30，结构缝用于避免在温度变化、地基沉降等自然因素影响下造成联梁30的变形、开裂、沉降等现象。进一步地，可以在结构缝内填充沥青、沥青麻筋、沥青木板中的一种或几种，避免雨水沿结构缝冲刷边坡10、异物落入结构缝中导致结构缝失效。

进一步地，形成面板40还包括：形成支撑部件60，按照支撑部件60的设定位置，在边坡10所在的地层11设置支撑部件钻孔，在支撑部件钻孔内设置钢筋笼，浇筑混凝土，形成支撑部件60；其中所述支撑部件60的设定位置位于底板42的下方。

其中，可以在面板40的立板41形成后，设置底板42之前，对支撑部件60进行设置。具体的，如图1所示，可以通过旋挖钻、挖掘机等机械设备在支撑部件60的设定位置开设放置支撑部件60的区域，其中，该设定位置位于底板42的下方，然后在区域内设置钢筋笼，并浇筑混凝土，待混凝土凝固后形成支撑部件60，其中支撑部件60可以是圆柱形的支撑桩，也可以是块状的垫层，垫层的横向距离可以大于底板42的横向距离，支撑部件60用于对底板42提供支撑，避免底板42向下方塌陷，从而加强支挡结构的稳定性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种支挡结构，用于边坡的支挡，其特征在于，包括：

钻孔桩，所述钻孔桩位于所述边坡的一侧，且与所述边坡相接触，所述钻孔桩的底端伸入地层内；

联梁，设置在所述钻孔桩的上方，所述联梁的一部分与所述钻孔桩的顶面固定连接，所述联梁的另一部分位于所述边坡的上方；

面板，设置在所述钻孔桩的远离所述边坡的侧面上，所述面板与所述钻孔桩固定连接，所述面板的底端插入所述地层内，所述面板与所述联梁的远离所述边坡的侧面固定连接；

锚杆，所述锚杆从所述面板插入到所述边坡内。

2.如权利要求1所述的支挡结构，其特征在于，所述锚杆插入所述边坡稳定地层的长度至少为所述锚杆长度的一半。

3.如权利要求1所述的支挡结构，其特征在于，所述钻孔桩的数量为多个，所述锚杆设置在两个相邻的所述钻孔桩之间。

4.如权利要求1所述的支挡结构，其特征在于，所述面板包括：

立板，紧邻所述钻孔桩的所述侧面；

底板，所述底板位于所述立板的下方，与所述立板固定连接；所述底板的底面与所述立板的侧面基本垂直。

5.如权利要求4所述的支挡结构，其特征在于，所述支挡结构还包括位于所述底板下方的支撑部件，所述支撑部件用于支撑所述底板。

6.如权利要求1所述的支挡结构，其特征在于，所述支挡结构还包括：

联接钢筋，所述联接钢筋用于连接所述面板和所述联梁，以及所述面板和所述钻孔桩。

7.一种支挡结构的施工方法，其特征在于，所述施工方法包括：

开挖整平所述支挡结构所在的边坡；

形成钻孔桩，紧邻所述边坡，在地层开设放置所述钻孔桩的钻孔，在所述钻孔内设置钢筋笼，浇筑混凝土，形成所述钻孔桩；

形成联梁，在所述钻孔桩的顶面设置内含钢筋的联梁模板，浇筑混凝土，形成所述联梁；

设置锚杆，将所述锚杆的设置在所述边坡内；

设置面板，在紧邻所述钻孔桩的远离所述边坡的侧面设置面板，所述面板的底端插入所述地层内；

回填土方和/或混凝土，夯实地层。

8.如权利要求7所述的施工方法，其特征在于，所述面板包括立板和位于所述立板的下方与所述立板固定连接的底板；所述底板的底面与所述立板的侧面基本垂直；设置所述面板包括：使所述立板紧邻所述钻孔桩远离所述边坡的侧面。

9.如权利要求7所述的施工方法，其特征在于，形成联梁还包括：

在所述联梁模板上开设多条间隔设置的结构缝。

10.如权利要求8所述的施工方法，其特征在于，所述施工方法还包括：

形成支撑部件，按照所述支撑部件的设定位置，在所述边坡所在的地层设置支撑部件钻孔，在所述支撑部件钻孔内设置钢筋笼，浇筑混凝土，形成所述支撑部件；其中所述支撑部件的设定位置位于所述底板的下方。

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