CN114382104B - 一种背靠式钢筋混凝土支挡结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种背靠式钢筋混凝土支挡结构及其施工方法,涉及岩土工程挡土墙加固技术领域，其包括立板、底板和支撑部，所述立板设置在既有挡土墙的墙面外侧，所述底板设置在既有挡土墙墙脚所在的地面，所述支撑部的竖直一侧与立板连接，所述支撑部的底部与底板连接，所述底板上设置用于限制底板水平位移和既有挡土墙墙底软弱地基土深层滑动的限位件。本申请具有解决既有挡土墙墙身开裂、鼓起，墙体倾斜、滑移和软弱地基土深层滑动的问题，既能保证支挡结构的稳定性，又能减少对既有挡土墙的扰动的效果。

Description

一种背靠式钢筋混凝土支挡结构及其施工方法

技术领域

本申请涉及岩土工程挡土墙加固技术领域，尤其是涉及一种背靠式钢筋混凝土支挡结构及其施工方法。

背景技术

目前，既有挡土墙工程超过工作年限，或由于周边环境、使用条件发生变化，挡土墙墙体出现了变形超过允许范围值，或出现了墙身开裂、鼓肚，墙体倾斜、滑移，墙体基础下沉等病害，处于不稳定甚至失稳损坏状态，需进行拆除重建或者对既有挡土墙墙体进行加固补强。

现有加固方法中，常采用框架预应力锚杆法、套墙加固法。套墙加固法即在既有挡土墙的墙体外侧，加宽基础，加厚墙身，该方法利用加厚加宽墙身截面，增强既有挡土墙的墙身抗剪能力。

针对上述中的相关技术，框架预应力锚杆法施工时需要将锚杆穿过既有挡土墙墙身，振动大，可能会造成既有挡土墙墙身进一步破坏和墙后的土体扰动，在加固过程中出现新的诱发性病害，造成既有挡土墙失稳；套墙加固法新增设的墙身较难与既有墙身形成整体共同受力，且仅能解决既有挡土墙的墙身抗剪强度不够的病害问题，可靠度较低，因此有待改进。

发明内容

为了解决既有挡土墙墙身开裂、鼓起，墙体倾斜、滑移和软弱地基土深层滑动的问题，既能保证支挡结构的稳定性，又能减少对既有挡土墙的扰动的效果，本申请提供一种背靠式钢筋混凝土支挡结构及其施工方法。

第一方面，本申请提供的一种背靠式钢筋混凝土支挡结构采用如下的技术方案：

一种背靠式钢筋混凝土支挡结构，包括立板、底板和支撑部，所述立板设置在既有挡土墙的墙面外侧，所述底板设置在既有挡土墙墙脚所在的地面，所述支撑部的竖直一侧与立板连接，所述支撑部的底部与底板连接，所述底板上设置用于限制底板水平位移和既有挡土墙墙底软弱地基土深层滑动的限位件。

通过采用上述技术方案，在既有挡土墙墙面外侧增设立板，立板背靠既有挡土墙，可以整体护住既有挡土墙墙面，阻止既有挡土墙墙身开裂、鼓起等病害进一步发展，承担既有挡土墙所有的土压力；支撑部给立板提供了一个水平向约束，提高了立板承担压力的能力，也提高了立板可加固的既有挡土墙高度；并在既有挡土墙墙脚外侧设底板，给立板和支撑部下端提供了支承；立板、底板和支撑部形成一个稳定的整体，提高支挡结构的抗滑移性，实现解决挡土墙墙身开裂、鼓起，墙体倾斜、滑移和软弱地基土深层滑动的问题，又减少对既有挡土墙的扰动的效果，同时支挡结构比起套墙加固法更为轻型。

优选的，所述支撑部为扶壁，所述扶壁远离的立板的一侧倾斜设置，所述扶壁的水平长度从上到下逐渐变大。

通过采用上述技术方案，支撑部为扶壁，扶壁的一侧与立板高度方向连接，扶壁呈三角形且处于受压状态，使得支撑部能够为立板提供稳定的水平向约束，且立板、底板和扶壁形成三角形稳定支撑。

优选的，所述支撑部为斜撑，所述斜撑倾斜设置，所述斜撑上端与立板外侧且靠近上端的位置连接，所述斜撑下端与底板连接。

通过采用上述技术方案，支撑部为斜撑，斜撑的上端能够与立板上端连接，下端与底板连接，因此斜撑能够给立板提供水平向约束，且立板、底板和支撑部形成三角形整体。

优选的，所述限位件包括设置在底板上的桩体或者防滑凸榫，所述桩体包括间隔设置的斜桩或竖桩，所述斜桩倾斜设置在底板下方，所述竖桩竖直设置在底板下方，所述斜桩的长度方向与斜撑长度方向、支撑部远离立板一侧的倾斜方向在同一直线上，所述限位件位于支撑部下方。

通过采用上述技术方案，当立板受到水平向的力较小时，限位件可以直接选择防滑凸榫；当立板受到水平向的力较大时，限位件可以选择竖桩或斜桩，防滑凸榫、斜桩和竖桩能够进入底板下方的基土内，由于斜撑或扶壁的一侧是倾斜设置，基土内的斜桩也倾斜设置，并使斜桩与斜撑或扶壁保持在同一直线上，使得斜桩能够较好的为斜撑进行支撑；在实现对支撑部进行稳定支撑的同时，并为底板提供水平抗力，提高了底板承担土压力的能力，满足支挡结构的抗滑移稳定性，并当既有挡土墙下为软弱土层时，满足深层滑动的水平力。

优选的，所述桩体包括斜桩和竖桩。

通过采用上述技术方案，根据实际需要，可以同时设置斜桩和竖桩，保证底板的水平向约束。

优选的，所述底板上设置有向下延伸的锚杆，所述锚杆朝既有挡土墙的下方延伸。

通过采用上述技术方案，倾斜的锚杆能够避开既有挡土墙墙身，能够更好的拉住底板，以更好的为底板提供水平抗力，满足支挡结构的抗滑移稳定性。

优选的，所述立板上水平设置有第一暗梁，所述支撑部与第一暗梁连接。

通过采用上述技术方案，立板与斜撑的连接处设置第一暗梁，能够改善立板的受力情况，使得立板受力更合理，减少立板的厚度，使得支挡结构更加经济。

优选的，所述底板上设置有第二暗梁，所述支撑部的下端与第二暗梁连接。

通过采用上述技术方案，底板与斜撑下端的连接处设置第二暗梁，能够改善底板的受力情况，使得底板受力更合理，减少底板的厚度，进一步使得支挡结构更加经济。

优选的，所述底板上间隔设置有第一伸缩缝，所述第一伸缩缝沿着既有挡土墙墙脚的长度方向间隔设置，所述立板上间隔且竖直设置有第二伸缩缝，所述第二伸缩缝沿着既有挡土墙墙脚的长度方向间隔设置，所述第一伸缩缝靠近立板的一端与第二伸缩缝的下端连接。

由于既有挡土墙周围容易受外部温度影响而发生变化，如热胀或者冷缩，容易导致底板、立板发生损坏或者产生裂缝，而第一伸缩缝、第二伸缩缝能够减小底板、立板产生裂缝发生损坏。

第二方面，本申请提供一种用于如上所述背靠式钢筋混凝土支挡结构的施工方法，采用如下的技术方案。

S1.在既有挡土墙墙脚外侧进行斜桩施工，斜桩采用钻孔法施工；

S2.根据既有挡土墙的变形、开裂等病害情况，对挡土墙表面进行清理，清除易掉碎块及杂草；

S3.在既有挡土墙墙脚外侧分段开挖基槽，每段不大于5m；

S4.进行底板和第二暗梁浇筑，将斜桩和锚杆锚入底板，底板每约15m设置第一伸缩缝，第一伸缩缝中填充弹性防水材料；

S5.进行立板、第一暗梁和支撑部浇筑，立板紧贴既有挡土墙墙面，每约15m设置第二伸缩缝，第二伸缩缝中填塞弹性防水材料。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

（1）通过设置立板、支撑部、底板和限位件之间的配合，结构轻型、经济，实现解决挡土墙墙身开裂、鼓起，墙体倾斜、滑移和软弱地基土深层滑动的问题，又减少对既有挡土墙的扰动的效果；

（2）通过设置第一暗梁和第二暗梁，能够提高立板和底板的受力情况，减少底板和立板的厚度，使得支挡结构更加轻型、经济；

（3）通过设置斜桩和斜撑或者扶壁外侧的倾斜方向在同一直线上，能够为支撑部提供更好的反力，以对支撑部进行更好的支撑。

附图说明

图1是本实施例1支挡结构示意图；

图2是本实施例1支挡结构其中一方案示意图；

图3是本实施例1支挡结构其中一方案示意图；

图4是本实施例1支挡结构俯视图；

图5是本实施例2支挡结构示意图；

图6是本实施例3支挡结构示意图。

附图标记：1、立板；2、底板；3、支撑部；31、扶壁；32、斜撑；4、限位件；41、桩体；411、斜桩；412、竖桩；42、防滑凸榫；5、既有挡土墙；6、锚杆；7、第一暗梁；8、第二暗梁；9、第一伸缩缝；10、第二伸缩缝；11、弹性防水材料。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

实施例1：

本申请实施例公开一种背靠式钢筋混凝土支挡结构。参照图1，钢筋混凝土支挡结构包括立板1、底板2、支撑部3和限位件4。立板1贴合设置在既有挡土墙5的外侧，并覆盖住既有挡土墙5的外侧；底板2设置在既有挡土墙5墙脚的地面，立板1设置在既有挡土墙5的墙面外侧。支撑部3的竖直一侧与立板1远离既有挡土墙5的外侧连接，扶壁31的下端与底板2连接；立板1、支撑部3和底板2均由钢筋混凝土浇筑而成；限位件4用于限制底板2在水平方向的位置，且限制既有挡土墙5墙底软弱地基土深层滑动；支撑部3能够对立板1进行支撑，使得立板1保持稳定，实现对既有挡土墙5的支撑防护。

其中，参照图2和图3，支撑部3选择为扶壁31或者斜撑32，当立板1外侧的整个高度方向需要支撑并水平向限位时，支撑部3选择为扶壁31；扶壁31呈一面墙体且与立板1外侧垂直，扶壁31远离立板1的一侧倾斜设置，且扶壁31的水平长度从上到下逐渐变大，以形成三角形状的扶壁31；扶壁31处于受压状态，并对立板1提供水平向约束，底板2能够对立板1和扶壁31进行稳定支撑，且扶壁31与底板2和立板1三者形成三角形整体，提高支挡结构的整体稳定性，实现既有挡土墙5墙身开裂、鼓起，墙体倾斜、滑移和软弱地基土深层滑动的问题。

在其他方案中，当立板1外侧只需有柱体进行倾斜支撑时，支撑部3选择为斜撑32，斜撑32为倾斜设置的柱体，斜撑32的上端一侧与立板1外侧浇筑连接，斜撑32的下端与底板2上表面浇筑连接，斜撑32的下端与立板1的下端之间具有间隔；斜撑32处于受压状态，斜撑32、立板1和底板2三者之间也围成三角形整体，保证支挡结构的整体稳定性。

其中，参照图3和图4，限位件4选择为桩体41或者防滑凸榫42，防滑凸榫42和桩体41可以相互结合设置也可以单独设置；桩体41设置有支撑部3的下方；桩体41能够对底板2和支撑部3进行稳定支撑，提高底板2承担土压力的能力，并满足支挡结构的抗滑移稳定性。

具体的，参照图2和图3，桩体41包括斜桩411或竖桩412，斜桩411倾斜设置在底板2下方，竖桩412竖直设置在底板2下方，竖桩412的数量可以根据实际情况间隔设置；斜桩411与扶壁31远离立板1一侧的倾斜方向或者斜撑32长度方向在同一直线上，斜桩411能够为支撑部3提供反力，进一步提高支挡结构的抗滑移稳定性。

当限位件4选择防滑凸榫42时，防滑凸榫42浇筑在底板2下表面浇筑且向下延伸，防滑凸榫42能够为底板2提供水平抗力，以保证支挡结构的抗滑移稳定性。

同时，在底板2上安装有倾斜向下延伸的锚杆6，锚杆6的上端位于底板2靠近既有挡土墙5墙脚的位置，锚杆6朝既有挡土墙5的下方方向延伸，锚杆6选择为预应力锚杆6并避开既有挡土墙5墙体，以更好的拉住底板2，为底板2提供水平抗力，同时减小对既有挡土墙5发生的扰动。

参照图3和图4，在底板2上间隔开设有第一伸缩缝9，第一伸缩缝9沿着既有挡土墙5墙脚的长度方向间隔设置；在立板1上间隔且竖直开设有第二伸缩缝10，第二伸缩缝10也沿着既有挡土墙5墙脚的长度方向间隔设置，第一伸缩缝9靠近立板1的一端与第二伸缩缝10的下端相互连通，第一伸缩缝9和第二伸缩缝10能够减小立板1和底板2产生裂缝，保证支挡结构的使用寿命。

在第一伸缩缝9和第二伸缩缝10内填充有弹性防水材料11，如塞沥青麻筋；塞沥青麻筋具有一定弹性，能够保证有足够的变形量，同时能够起到防水的作用，避免水渗透到地基内和现有挡土墙内。

本申请实施例一种背靠式钢筋混凝土支挡结构的实施原理为：立板1可以整体护住既有挡土墙5墙面，阻止既有挡土墙5墙身墙身开裂、鼓起等病害进一步发展，承担既有挡土墙5所有的土压力；,支撑部3给立板1提供了一个水平向约束，提高了立板1承担压力的能力，提高了立板1可加固的既有挡土墙5高度；底板2给立板1和扶壁31提供了支承；立板1、底板2和支撑部3形成一个三角形整体，提高支挡结构的整体稳定性，实现解决墙身开裂、鼓起，墙体倾斜、滑移和软弱地基土深层滑动的问题，又减少对既有挡土墙5的扰动的效果。

实施例2：

参照图5，，在立板1上水平浇筑有第一暗梁7，第一暗梁7沿着既有挡土墙5的长度方向设置，第一暗梁7位于立板1靠近上端的位置，第一暗梁7外侧与立板1的外侧平齐，支撑部3的上端与第一暗梁7连接；在底板2上浇筑有第二暗梁8，第二暗梁8上表面与底板2上表面平齐，第二暗梁8与第一暗梁7平行，支撑部3的下端与第二暗梁8连接；第一暗梁7能够改善立板1的受力情况，使得立板1受力更合理，减少立板1的厚度；第二暗梁8能够改善底板2的受力情况，使得底板2受力更合理，减少底板2的厚度，且使支挡结构更加经济。

实施例3：

参照图6，本申请实施例与实施例1的区别在于桩体41，桩体41包括竖桩412和斜桩411，且竖桩412和斜桩411结合设置。

本申请实施例还公开一种用于如上所述背靠式钢筋混凝土支挡结构的施工方法，包括：

S1.在既有挡土墙5墙脚外侧进行桩体41施工，桩体41采用钻孔法施工，桩体41桩径为Φ300-Φ600mm,先采用钻机以一定角度成孔至设计深度，将孔内杂质极沉渣排出，后下钢筋笼或钢管的施工方式。钢筋笼外侧需设混凝土垫块或采用其他有效措施，以确保纵向主筋保护层的厚度≥50mm，并不至碰伤孔壁。预埋Φ20mm注浆管至底部。填入粒径20mm清洗干净碎石。从注浆管注入水灰比为0.5：1的水泥浆，水泥浆中应掺入膨胀剂和活性硅粉各10%以上；

S2.根据既有挡土墙5的变形、开裂、鼓起等病害情况，对既有挡土墙5表面进行清理，清除易掉碎块及杂草；

S3.在既有挡土墙5墙脚外侧分段开挖基槽，每段不大于5m；

S4.进行底板2和第二暗梁8浇筑，将桩体41和锚杆6锚入底板2，底板2每约15m设置第一伸缩缝9，第一伸缩缝9宽20～30mm,第一伸缩缝9中填充沥青麻筋或弹性防水材料11，填塞深度不小于150mm；

S5.进行立板1、第一暗梁7和支撑部3浇筑，立板1紧贴既有挡土墙5墙面，每约15m设置第二伸缩缝10，第二伸缩缝10填充沥青麻筋或弹性防水材料11，填塞深度不小于150mm。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种背靠式钢筋混凝土支挡结构，其特征在于，包括立板（1）、底板（2）和支撑部（3），所述立板（1）设置在既有挡土墙（5）的墙面外侧，所述底板（2）设置在既有挡土墙（5）墙脚所在的地面，所述支撑部（3）的竖直一侧与立板（1）连接，所述支撑部（3）的底部与底板（2）连接，所述底板（2）上设置用于限制底板（2）水平位移和既有挡土墙（5）墙底软弱地基土深层滑动的限位件（4）；所述支撑部（3）为扶壁（31）或者斜撑（32），所述扶壁（31）远离的立板（1）的一侧倾斜设置，所述扶壁（31）的水平长度从上到下逐渐变大；所述斜撑（32）倾斜设置，所述斜撑（32）上端与立板（1）外侧且靠近上端的位置连接，所述斜撑（32）下端与底板（2）连接；

所述限位件（4）包括设置在底板（2）上的桩体（41）或者防滑凸榫（42），所述桩体（41）包括间隔设置的斜桩（411）和竖桩（412），所述斜桩（411）倾斜设置在底板（2）下方，所述竖桩（412）竖直设置在底板（2）下方，所述斜桩（411）的长度方向与斜撑（32）长度方向、支撑部（3）远离立板（1）一侧的倾斜方向在同一直线上，所述限位件（4）位于支撑部（3）下方；

所述底板（2）上设置有向下延伸的锚杆（6），所述锚杆（6）朝既有挡土墙（5）的下方延伸；

所述立板（1）上水平设置有第一暗梁（7），所述支撑部（3）与第一暗梁（7）连接；

所述底板（2）上设置有第二暗梁（8），所述支撑部（3）的下端与第二暗梁（8）连接。

2.根据权利要求1所述的一种背靠式钢筋混凝土支挡结构，其特征在于，所述底板（2）上间隔设置有第一伸缩缝（9），所述第一伸缩缝（9）沿着既有挡土墙（5）墙脚的长度方向间隔设置，所述立板（1）上间隔且竖直设置有第二伸缩缝（10），所述第二伸缩缝（10）沿着既有挡土墙（5）墙脚的长度方向间隔设置，所述第一伸缩缝（9）靠近立板（1）的一端与第二伸缩缝（10）的下端连接。

3.一种用于权利要求1-2任一项所述背靠式钢筋混凝土支挡结构的施工方法，其特征在于，包括，

S1.在既有挡土墙（5）墙脚外侧进行斜桩（411）施工，斜桩（411）采用钻孔法施工；

S2.根据既有挡土墙（5）的变形、开裂病害情况，对挡土墙表面进行清理，清除易掉碎块及杂草；

S3.在既有挡土墙（5）墙脚外侧分段开挖基槽，每段不大于5m；

S4.进行底板（2）和第二暗梁（8）浇筑，将斜桩（411）和锚杆（6）锚入底板（2），底板（2）每15m设置第一伸缩缝（9），第一伸缩缝（9）中填充弹性防水材料（11）；

S5.进行立板（1）、第一暗梁（7）和支撑部（3）浇筑，立板（1）紧贴既有挡土墙（5）墙面，每15m设置第二伸缩缝（10），第二伸缩缝（10）中填塞弹性防水材料（11）。