CN113481932A - 高桩承台式海堤 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高桩承台式海堤，包括：上部结构，上部结构的两端分别连接陆域和桥梁；桩基础，桩基础包括若干个承载力桩，承载力桩插接于地基，承载力桩的上端与上部结构固定连接，承载力桩沿上部结构的延伸方向阵列分布。本发明提供了适用于各种地基的高桩承台式海堤。不需设置围堰的结构，减少了工程费用和工艺复杂性。高桩承台使海堤中的上部结构两端分别连接陆域和桥梁，可兼作引桥。上部结构及桩基础均可水上施工，可适用于各种地基，并且通过桩基来承载上部荷载，能较好控制结构沉降。

Description

高桩承台式海堤

技术领域

本发明涉及一种高桩承台式海堤。

背景技术

花瓣形海岛间会形成多个半封闭水域，由于外海风浪大、水流湍急，为便于对内部水域及周边进行开发，需在各“花瓣”间建设海堤，通过缩小口门来改善“花瓣”间水域的水动力条件，同时，为提升区域品质，促进区域经济发展，满足各海岛间通行需求，该海堤还需兼顾引桥功能。目前海堤结构型式主要有斜坡式和直立式，斜坡式海堤结构断面一般为梯形，堤身由天然块石和人工块体组成；直立式海堤结构断面内外两侧均为直立或接近直立的墙面，可兼作引桥使用的墙身结构包括钢筋砼沉箱、混凝土方块和双排桩基+填料。

斜坡堤两侧坡度一般不抖于1：1.5，占用水域面积较大；钢筋砼沉箱或混凝土方块堤适用于地基较好的情况，建造过程中需要大型水上施工机械，对工程区域水深有要求。双排桩基和填料作为引桥使用时，因桩顶位移较大难以控制桥面裂缝及不均匀沉降。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中桥面出现裂纹以及桥面高低不平的缺陷，提供一种高桩承台式海堤。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本发明公开了一种高桩承台式海堤，所述高桩承台式海堤包括：上部结构，所述上部结构的两端分别连接陆域和桥梁；桩基础，所述桩基础包括若干个承载力桩，所述承载力桩插接于地基，所述承载力桩的上端与所述上部结构固定连接，所述承载力桩沿所述上部结构的延伸方向阵列分布。

在本方案中，上部结构沿堤宽布置，两端分别连接陆域和桥梁，可兼作引桥，以满足行车和行人的要求。承载力桩沿上部结构的延伸方向阵列分布，承载力桩的长度可根据上部荷载确定，可以较好地控制沉降，承担上部载荷，并且承载力桩沿上部结构的延伸方向阵列分布，使各承载力桩受力均匀，提高承载力桩的使用寿命。采用上述结构形式，可适用于各种地基。

较佳地，所述上部结构包括底板，所述底板的下表面与所述承载力桩固定连接，所述底板的一端与所述陆域连接，所述底板的另一端用于连接所述桥梁。

在本方案中，承载力桩位于底板下端，并且承载力桩的上端与底板连接，可较好控制沉降。承载力桩伸入地基下，可适用于水上施工，不需设置围堰，减少了工程费用，降低了工艺的复杂性。底板与陆域衔接处预埋止水带，并且海堤和陆域结构间利用止水带及填缝材料进行密封，可以防止路基材料消失。

较佳地，所述上部结构还包括第一挡墙，所述第一挡墙自所述底板向上延伸，且延伸方向与所述底板的延伸方向呈第一角度，所述第一挡墙的延伸端与所述桥梁连接。

在本方案中，采用上述结构形式，第一挡墙顶部设有与车行道同宽缺口，方便了高桩承台式海堤和桥梁进行衔接，用于在海堤和桥梁间搭设顺接搭板。第一挡墙墙后可按道路专业要求回填路基材料和道路面层，并且过海管线可埋置于路基材料中，在第一挡墙上穿孔通过。

较佳地，所述上部结构还包括第二挡墙，所述第二挡墙自所述底板向上延伸，且延伸方向与所述底板的延伸方向呈第二角度，所述第一挡墙的内海侧和外海侧均设有所述第二挡墙。

在本方案中，采用上述结构形式，第二挡墙位于内海侧和外海侧，可以降低海水对底板上道路的冲击，提高行人和交通工具通行的安全性。

较佳地，所述第一挡墙与所述底板的连接处设有第一腋角；

和/或，所述第二挡墙与所述底板的连接处设有第二腋角。

在本方案中，采用上述结构形式，通过腋角可以保证其固定端的固结作用，并且腋角可以防止应力集中，改善第一挡墙和第二挡墙与底板的受力情况。

较佳地，所述桩基础还包括第一保护层，所述承载力桩贯穿所述第一保护层，所述第一保护层位于所述地基上方。

在本方案中，第一保护层位于地基上方，可以对承载力桩桩间土进行保护，防止波浪及水流掏刷。采用上述结构形式，可以减轻桩间土的冲击，保持高桩承台式海堤的稳定性。

较佳地，所述桩基础还包括消浪板桩，所述消浪板桩插接于所述地基，所述消浪板桩连接所述第一保护层，所述消浪板桩的延伸方向与所述第一保护层的延伸方向呈第三角度，所述第一保护层的内海侧和外海侧均设有所述消浪板桩，所述消浪板桩的上端与所述上部结构固定连接。

在本方案中，消浪板桩连续布置于迎水面和背水面，并且布置于承载力桩的外侧，可以缩小水域门口，改善内海侧水域水动力条件，提升海堤整体外观效果。消浪板桩与第一挡墙和第二挡墙连为一体，具有消浪的效果。

较佳地，所述桩基础还包括第二保护层，各所述第二保护层与各所述消浪板桩连接，所述第二保护层向水平方向延伸，且所述第二保护层的延伸方向与所述消浪板桩的延伸方向呈第四角度，所述第二保护层位于所述地基上方。

在本方案中，第二保护层与消浪板桩连接，并且其延伸方向为水平方向。采用上述结构形式，以第二保护层作为自然屏障来承受波浪和水流的冲蚀力，降低波浪和水流对消浪板桩的冲击。

较佳地，所述桩基础还包括挡土板桩，所述挡土板桩连接于所述第一保护层和/或所述消浪板桩，所述挡土板桩插接于所述地基，所述挡土板桩的一侧连接于所述陆域，所述挡土板桩的上端与所述上部结构固定连接。

在本方案中，采用上述结构形式，挡土板桩连续布置于承载力桩的外侧，可以形成挡土防止波浪及水流掏刷陆域侧基础造成失稳。

较佳地，所述挡土板桩包括若干个挡土件，位于所述地基下方所述挡土件的一侧具有第一凹口，另一侧具有与所述第一凹口相匹配的凸起，位于所述地基上方所述挡土板桩的两侧均具有第二凹口。

在本方案中，采用上述结构形式，为保证相邻挡土件施打时可相互咬合形成，在施工过程中挡土件设计地基以下挡土件的第一凹口与相邻的挡土件凸起相匹配。地基以上相邻两个挡土件第二凹口相对，形成U型空间，利用灌注袋装混凝土的方式对桩间缝隙进行封堵，提高挡土板桩的封闭性。

本发明的积极进步效果在于：

本发明提供了适用于各种地基的高桩承台式海堤。不需设置围堰的结构，减少了工程费用和工艺复杂性。高桩承台使海堤中的上部结构两端分别连接陆域和桥梁，可兼作引桥。上部结构及桩基础均可水上施工，可适用于各种地基，并且通过桩基来承载上部荷载，能较好控制结构沉降。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种高桩承台式海堤的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种桩基础的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种挡土件的示意图；

图4为图3中1-1处的剖面示意图；

图5为图3中2-2处的剖面示意图；

图6为本发明实施例提供的一种高桩承台式海堤的前视图；

图7为本发明实施例提供的一种消浪板桩的平面示意图；

图8为本发明实施例提供的一种消浪板桩的示意图。

附图标记说明：

上部结构1

底板11

第一挡墙12

第二挡墙13

第一腋角14

第二腋角15

桩基础2

承载力桩21

第一保护层22

消浪板桩23

减压孔231

第二保护层24

挡土板桩25

挡土件251

第一凹口2511

凸起2512

第二凹口2513

陆域1000

桥梁2000

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在的实施例范围之中。

花瓣形海岛间会形成多个半封闭水域。由于外海风浪大、水流湍急，为便于对内部水域及周围进行，需要在相邻两个花瓣形岛屿间建设海堤，因此本发明实施例提供了一种高桩承台式海堤。

如图1和图2所示，承台式海堤可以包括上部结构1和桩基础2。上部结构1的两端分别连接陆域1000和桥梁2000，满足了各海岛间通行需求，同时还可以兼顾引桥功能，提升了区域品质，促进区域经济发展。桩基础2包括若干个承载力桩21，并且本实施例作为一种示意性的表达，采用的为承载力桩21插接于设计泥面，在其他可代替的实施例中，也可将承载力桩21插接于其他地基中。承载力桩21的长度可根据上部载荷确定，可以更好地控制沉降，承载上部载荷。承载力桩21沿上部结构1的延伸方向阵列分布，使各承载力桩21受力均匀。采用上述结构形式，适用于各种水深的基础结构。

在具体使用时，上部结构1中填筑路基材料和路面结构。上部结构1每间隔约20m，设20mm宽变形缝，变形缝间可以埋置止水带和填缝材料。水较浅时，设沿海堤桩基础2外侧的水上支架，在水较深时，打桩船行船至海堤桩基础2坐标位置后，进行局部开挖，施工桩基础2。

请参阅图6进行理解，作为一种较佳的实施方式，上部结构1包括底板11。承载力桩21位于底板11的下端，并且承载力桩21与底板11固定连接，底板11上回填路基材料和道路面层后，行人和交通工具可以在其上面通行，承载力桩21的阵列分布，使各承载力桩21受力均匀，可以较好地控制沉降。承载力桩21的伸入设计泥面以下，可适用于水上施工，不需设置围堰，减少了工程费用，降低了工艺的复杂性。底板11与陆域1000连接，并在衔接处预埋止水带。海堤和陆域1000结构间利用止水带及填缝材料进行密封，可以防止路基材料流失。底板11的一端与陆域1000固定连接，将陆域1000与高桩承台式海堤连接。为了减少底板11的另一端与桥梁2000连接处桥梁2000所受土压力，优选上部结构1还包括第一挡墙12。

第一挡墙12自底板11向上延伸，并且延伸方向与底板11的延伸方向呈第一角度。第一挡墙12的延伸端与桥梁2000连接，并且第一挡墙12顶部设有与车行道同宽缺口，方便了高桩承台式海堤与桥梁2000进行衔接，可用于在海堤和桥梁2000间搭设顺接搭板。第一挡墙12的远离桥梁2000的一面可按道路专业要求回填路基材料和道路面层，行人和交通工具可从路面通过。过海管线可埋置于路基材料中，并且在第一挡墙12上穿孔通过。优选第一角度为90度。本实施例作为一种示意性表达，通过底板11和第一挡墙12将陆域1000与桥梁2000进行衔接。在其他可替代的实施例里，也可采用任何适用于此的方式。

在具体使用时，底板11与陆域1000间设20mm宽变形缝，变形缝间埋设止水带及填缝材料，第一挡墙12与桥梁2000间也有20mm宽变形缝。

作为一种较佳的实施方式，上部结构1还包括第二挡墙13。第二挡墙13自底板11向上延伸，并且延伸方向与底板11的延伸方向呈第二角度。第二挡墙13与陆域1000衔接处预埋止水带，并且在海堤与陆域1000间利用止水带及填缝材料进行封闭，防止路基材料流失。与第一挡墙12相同，第二挡墙13的背水面也可按道路专业要求回填路基材料和道路面层。第二挡墙13位于内海侧和外海侧，可以降低海水对底板11上道路的冲击，提高了行人和交通工具通行的安全性。优选第二角度为90度。本实施例作为一种示意性的表达，通过第二挡墙13来降低海水对底板11的冲击。在其他可替代的实施例里，也可采用任何适用于此的方式。

在具体使用时，由于第一挡墙12和第二挡墙13围成的范围可按道路专业要求回填路基材料和道路面层。考虑路基材料的膨胀性，在路基材料和挡墙墙后间预留变形缝，设硬质泡沫板进行填缝，并且第一挡墙12与第二挡墙13在水域极端高水位以上设排水孔，排水孔后为反滤层，有利于高桩承台式海堤的排水。第一挡墙12和第二挡墙13的墙身顶部沿长度方向设栏杆和路灯，提高了高桩承台式海堤的功能性。

作为一种较佳的实施方式，可以只在第一挡墙12与底板11的连接处设有第一腋角14；也可以只在第二挡墙13与底板11的连接处设有第二腋角15；还可以在第一挡墙12与底板11的连接处以及第二挡板与底板11的连接处分别设有第一腋角14和第二腋角15。优选第一挡墙12与底板11的连接处以及第二挡板与底板11的连接处分别设有第一腋角14和第二腋角15这种方式，可以保证固定端的固结作用，并且腋角可以防止应力集中，改善第一挡墙12和第二挡墙13与底板11的受力。本实施例作为一种示意性的表达，采用的是腋角来防止应力集中，在其他可替代的实施例中，也可采用任何适用于此的方式。

在具体使用时，第一腋角14和第二腋角15底部预留排水孔及倒滤层，可以将道路积水排出，减小第一挡墙12和第二挡墙13墙后的水压，保障结构安全性，防止路基材料损失。

请参阅图7和图8进行理解，作为一种较佳的实施方式，桩基础2还可以包括消浪板桩23，并且消浪板桩23插接于地基。消浪板桩23与上部结构1固定连接，提高结构整体性，并且连续布置于承载力桩21的外侧，可以防止波浪及水流直接作用于承载力桩21，对其产生冲击力。采用上述结构，提高了承载力桩21的使用寿命。本实施例作为一种示意性表达，通过消浪板桩23来防止波浪及水流对承载力桩21的冲击。在其他可替代的实施例里，也可采用任何适用于此的方式。

在具体使用时，消浪板桩23连续布置于迎水面和背水面，并且布置于承载力桩21的外侧，可以缩小水域门口，改善内海侧水域水动力条件，提升海堤整体外观效果。消浪板桩23与第一挡墙12和第二挡墙13连为一体，具有消浪的效果。在设计高水位一倍波高范围内设减压孔231，减小作用于消浪板桩23的波浪压力。

波浪在消浪板桩23前后会对设计泥面产生掏刷，优选在设计泥面上设第一保护层22进行护底，保持结构稳定性。承载力桩21贯穿第一保护层22，并且第一保护层22位于地基上方，可以对承载力桩桩间土进行保护，防止波浪及水流掏刷。采用上述结构形式，可以减轻波浪和水流对桩间土的冲击，保持高桩承台式海堤的稳定性。

在具体使用时，消浪板桩23连接第一保护层22，且消浪板桩23的延伸方向与第一保护层22的延伸方向呈第三角度优选第三角度为90度。第一保护层22的内海侧和外海侧均设有消浪板桩23，可以对外海和内海的波浪进行阻隔，缩小口门，改善内海侧水域水动力条件，减少波浪及水流对承载力桩21的冲击力，提高承载力桩21的使用寿命。

作为一种较佳的实施方式，桩基础2还可以包括第二保护层24。各第二保护层24与各消浪板桩23连接。第二保护层24向水平方向延伸，且延伸方向与消浪板桩23的延伸方向呈第四角度。第二保护层24位于地基上方，可以承受波浪和水流的冲蚀力，降低波浪和水流对消浪板桩23和第二挡墙13的冲击。优选第四角度为90度。

在具体使用时，第一保护层22和第二保护层24均为抛石，具有结构简单，使用寿命长的特点。当然，第一保护层22和第二保护层24也可以为四脚锥体、扭工块、扭王块等可以实现保护的结构层。优选第一保护层22和第二保护层24处于同一水平面上，并且第二保护层24要比第一保护层22厚度大一些。采用上述结构形式，可以进一步提高稳定性。本实施例作为一种示意性的表达，采用的是抛石来降低波浪及水流的冲击。在其他可替代的实施例中，也可采用任何适用于此的方式。

作为一种较佳的实施方式，桩基础2还包括挡土板桩25，并且挡土板桩25位于承载力桩21的外侧。挡土板桩25可以只连接于第一保护层22，可以只连接于消浪板桩23，还可以既连接于第一保护层22还连接于消浪板桩23。优选挡土板桩25既连接于第一保护层22还连接于消浪板桩23。挡土板桩25和消浪板桩23均位于承载力桩21的外侧，通过挡土板桩25和消浪板桩23围成的半封闭结构，将泥土和海浪阻隔在外侧，形成挡土防止波浪及水流掏刷陆域侧基础造成失稳。挡土板桩25的上端与上部结构1固定连接，提高结构整体性。本实施例作为一种示意性表达，通过挡土板桩25阻隔泥土。在其他可替代的实施例，也可采用任何适用于此的方式。

请参阅图3、图4和图5进行理解，作为一种较佳的实施方式，挡土板桩25可以包括若干个挡土件251。位于地基下方挡土件251的一侧具有第一凹口2511，另一侧具有与第一凹口2511相匹配的凸起2512。位于地基上方挡土板桩25的两侧均具有第二凹口2513。为保证相邻挡土件251施打时可相互咬合形成，在施工过程中挡土件251设计地基以下挡土件251的第一凹口2511与相邻的挡土件251凸起2512相匹配。地基以上相邻两各挡土件251第二凹口2513相对，形成U型空间，利用灌注袋装混凝土的方式对桩间缝隙进行封堵，提高挡土板桩25的封闭性。

在具体使用时，地基以下，一定深度(2m)以上挡土件251两侧均具有第二凹口2513，一定深度(2m)以下挡土件251的两侧为一侧第一凹口2511，另一侧为与之相匹配的凸起2512。

一种高桩承台式海堤的施工方法，用于对如上高桩承台式海堤进行施工，包括以下步骤：

S1、搭设沿海堤桩基础2外侧的水上支架(水深较浅情况)，或打桩船行船至海堤桩基础2坐标位置(水深较深情况)；

S2、对桩基础2位置处进行局部开挖，施工桩基础2；

S3、消浪板桩23前后设计泥面以上连接抛石；

S4、立模板施工上部结构1、变形缝及填缝材料；

S5、上部结构1远离桥梁2000的一面填筑路基材料和路面结构。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高桩承台式海堤，其特征在于，所述高桩承台式海堤包括：

上部结构，所述上部结构的两端分别连接陆域和桥梁；

桩基础，所述桩基础包括若干个承载力桩，所述承载力桩插接于地基，所述承载力桩的上端与所述上部结构固定连接，所述承载力桩沿所述上部结构的延伸方向阵列分布。

2.如权利要求1所述的高桩承台式海堤，其特征在于，所述上部结构包括底板，所述底板的下表面与所述承载力桩固定连接，所述底板的一端与所述陆域连接，所述底板的另一端用于连接所述桥梁。

3.如权利要求2所述的高桩承台式海堤，其特征在于，所述上部结构还包括第一挡墙，所述第一挡墙自所述底板向上延伸，且延伸方向与所述底板的延伸方向呈第一角度，所述第一挡墙的延伸端与所述桥梁连接。

4.如权利要求3所述的高桩承台式海堤，其特征在于，所述上部结构还包括第二挡墙，所述第二挡墙自所述底板向上延伸，且延伸方向与所述底板的延伸方向呈第二角度，所述第一挡墙的内海侧和外海侧均设有所述第二挡墙。

5.如权利要求4所述的高桩承台式海堤，其特征在于，所述第一挡墙与所述底板的连接处设有第一腋角；

和/或，所述第二挡墙与所述底板的连接处设有第二腋角。

6.如权利要求1所述高桩承台式海堤，其特征在于，所述桩基础还包括第一保护层，所述承载力桩贯穿所述第一保护层，所述第一保护层位于所述地基上方。

7.如权利要求6所述高桩承台式海堤，其特征在于，所述桩基础还包括消浪板桩，所述消浪板桩插接于所述地基，所述消浪板桩连接所述第一保护层，所述消浪板桩的延伸方向与所述第一保护层的延伸方向呈第三角度，所述第一保护层的内海侧和外海侧均设有所述消浪板桩，所述消浪板桩的上端与所述上部结构固定连接。

8.如权利要求7所述高桩承台式海堤，其特征在于，所述桩基础还包括第二保护层，各所述第二保护层与各所述消浪板桩连接，所述第二保护层向水平方向延伸，且所述第二保护层的延伸方向与所述消浪板桩的延伸方向呈第四角度，所述第二保护层位于所述地基上方。

9.如权利要求7所述高桩承台式海堤，其特征在于，所述桩基础还包括挡土板桩，所述挡土板桩连接于所述第一保护层和/或所述消浪板桩，所述挡土板桩插接于所述地基，所述挡土板桩的一侧连接于所述陆域，所述挡土板桩的上端与所述上部结构固定连接。

10.如权利要求9所述高桩承台式海堤，其特征在于，所述挡土板桩包括若干个挡土件，位于所述地基下方所述挡土件的一侧具有第一凹口，另一侧具有与所述第一凹口相匹配的凸起，位于所述地基上方所述挡土板桩的两侧均具有第二凹口。

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