CN218813796U - 一种膨胀土高陡边坡用装配式支挡结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及高陡边坡支护技术领域，公开了一种膨胀土高陡边坡用装配式支挡结构，包括边缘板桩、若干个T型板桩、设置于相邻板体之间的拱形UHPC挡土板和设置于拱形UHPC挡土板迎土侧的复合柔性反滤层。本实用新型通过设置隔断UHPC桩体改变了膨胀土的应力传递路径，有效降低了支挡结构整体倾覆的风险；通过设置复合柔性反滤层，可适应膨胀土胀缩变形，并长期保证了高陡边坡实时排水功能的正常运作。

Description

一种膨胀土高陡边坡用装配式支挡结构

技术领域

本实用新型涉及高陡边坡支护技术领域，尤其涉及一种膨胀土高陡边坡用装配式支挡结构。

背景技术

膨胀土广泛分布于我国西南、东南地区，其矿物组成包含大量强亲水矿物(蒙脱石、伊利石)，是一种具有特殊膨胀结构的高液限粘土。随着我国基础设施建设水平的不断深化，为适应地区经济发展的需要，近年来在南方丘陵地带建设的公路数量剧增。由于地形复杂、城市用地紧张等原因，经常出现近乎直立的高陡边坡，并且由于膨胀土存在“遇水膨胀、失水收缩”的胀缩性，膨胀土地区边坡滑塌、溜塌和滑坍等工程安全问题越来越突出。

目前针对膨胀土高陡边坡多采用重力式挡土墙、土钉墙以及桩锚支护等支护形式，存在着施工工期长、养护条件差、截面尺寸大、建材用量多、施工成本高等问题，对建设期内的施工作业带来了极大的安全隐患；此外，传统支护结构整体刚性大，难以适应膨胀土后期由于雨水及地下水等作用产生的胀缩变形，易致使支护结构发生疲劳损伤，进而导致支护结构发生失稳破坏。因此，针对膨胀土地区高陡边坡支护的现实需要，本实用新型提供了一种适应膨胀土后期由于雨水及地下水等作用产生的胀缩变形，支挡能力强，施工简单快捷的膨胀土高陡边坡用装配式支挡结构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种支挡能力强、施工简单快捷、可适应膨胀土胀缩变形的高陡边坡用装配式支挡结构。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种膨胀土高陡边坡用装配式支挡结构，包括边缘板桩、T型板桩、拱形UHPC挡土板和复合柔性反滤层；

两个边缘板桩分别设置于膨胀土高陡边坡的两端，边缘板桩包括L型UHPC桩体，L型UHPC桩体的底部设置有第一刀刃桩尖，L型UHPC桩体的顶部转折处设置有橡胶垫，L型UHPC桩体的竖向预留有多个倾斜排水孔，L型UHPC桩体通过凹口与拱形UHPC挡土板配合连接；

两个边缘板桩之间设置有多个T型板桩，T型板桩包括T型连接的防倾覆UHPC桩体和隔断UHPC桩体，防倾覆UHPC桩体和隔断UHPC桩体的底部设有第二刀刃桩尖，防倾覆UHPC桩体和隔断UHPC桩体的顶部连接处设有橡胶垫，防倾覆UHPC桩体竖向预留有多个倾斜排水孔，防倾覆UHPC桩体通过凹口与拱形UHPC挡土板配合连接；

拱形UHPC挡土板设置于相邻板体之间，拱形UHPC挡土板上设置有加劲肋；

拱形UHPC挡土板的迎土侧设置有复合柔性反滤层。

进一步地，L型UHPC桩体嵌入土层的深度为膨胀土高陡边坡高度的0.3～0.6倍；

L型UHPC桩体的横截面的宽为100～150cm，厚度为8～15cm。

进一步地，第一刀刃桩尖和第二刀刃桩尖分别为L型UHPC桩体、防倾覆UHPC桩体和隔断UHPC桩体的预埋件，第一刀刃桩尖和第二刀刃桩尖采用Q245钢或Q355钢制备而成。

进一步地，第一刀刃桩尖和第二刀刃桩尖的竖截面为三角形，顶角范围在17°～30°。

进一步地，防倾覆UHPC桩体嵌入土层的深度为膨胀土高陡边坡高度的0.3～0.6倍；

防倾覆UHPC桩体的横截面的宽为80～120cm，厚度为8～15cm。

进一步地，隔断UHPC桩体嵌入土层的深度为膨胀土高陡边坡高度的0.1～0.2倍；

隔断UHPC桩体的横截面的宽为60～100cm，厚度为6～10cm。

进一步地，倾斜排水孔向背土侧倾斜2％；

倾斜排水孔的直径为5～8cm；

倾斜排水孔内埋设有排水管。

进一步地，拱形UHPC挡土板的曲率半径为相邻板桩间距的0.8～1.2倍，厚度为8～10cm。

进一步地，复合柔性反滤层自外而内依次包括多个液压伸缩装置、透水棉、拱形UHPC透水板、土工布和卵石反滤层。

进一步地，液压伸缩装置的长度为20～30cm；

拱形UHPC透水板的厚度为4～6cm；

透水棉填充于液压伸缩装置与拱形UHPC透水板之间的空隙中；

土工布包裹于拱形UHPC透水板的迎土侧；

卵石反滤层的厚度为30～40cm。

本实用新型的技术效果和优点：

本实用新型通过设置隔断UHPC桩体改变了膨胀土的应力传递路径，有效降低了支挡结构整体倾覆的风险；通过设置复合柔性反滤层，可适应膨胀土胀缩变形，并长期保证了高陡边坡实时排水功能的正常运作；

本实用新型的主要承载构件均采用具有超高强度的超高性能混凝土(UHPC)预制而成，以最小的截面尺寸发挥出较强的支挡能力，最大程度保证了支挡结构的长期稳定性，并且给边坡旁边的基础设施留设了更多的建设空间；

本实用新型的所有构件均在工厂预制而成，克服了现场施工占用场地广、施工周期长、建材用量大等问题，具有施工简单快捷、绿色低碳等优点。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1为本实用新型的膨胀土高陡边坡用装配式支挡结构的剖面示意图；

图2为边缘板桩的结构示意图；

图3为T型板桩的结构示意图；

图4为拱形UHPC挡土板的正视图；

图5为图1中A部分的局部放大图。

其中：1、边缘板桩；11、L型UHPC桩体；12、第一刀刃桩尖；2、T型板桩；21、防倾覆UHPC桩体；22、隔断UHPC桩体；23、第二刀刃桩尖；3、拱形UHPC挡土板；31、加劲肋；4、复合柔性反滤层；41、液压伸缩装置；42、透水棉；43、UHPC透水板；44、土工布；45、卵石反滤层；5、橡胶垫；6、排水孔；7、凹口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型的膨胀土高陡边坡用装配式支挡结构的剖面示意图，如图1所示，为解决现有技术的不足，本实用新型公开了一种膨胀土高陡边坡用装配式支挡结构，包括：

边缘板桩1、若干个T型板桩2、设置于相邻板体之间的拱形UHPC挡土板3和设置于拱形UHPC挡土板3迎土侧的复合柔性反滤层4；

图2为边缘板桩的结构示意图，如图2所示，边缘板桩1包括L型UHPC桩体11、设置于L型UHPC桩体11下部的第一刀刃桩尖12、设置于L型UHPC桩体11上部转折处的橡胶垫5、若干个倾斜排水孔6以及配合拱形UHPC挡土板3的凹口7；

图3为T型板桩的结构示意图，如图3所示，T型板桩2包括T型分布的防倾覆UHPC桩体21和隔断UHPC桩体22、设置于防倾覆UHPC桩体21和隔断UHPC桩体22下部的第二刀刃桩尖23、设置于防倾覆UHPC桩体21和隔断UHPC桩体22上部连接处的橡胶垫5、若干个倾斜排水孔6以及防倾覆UHPC桩体21上配合拱形UHPC挡土板3的凹口7；

图4为拱形UHPC挡土板3上设置有加劲肋31；

图5为图1中A部分的局部放大图，如图5所示，复合柔性反滤层4自外而内依次包括若干个液压伸缩装置41、透水棉42、拱形UHPC透水板43、土工布44、卵石反滤层45。

在本实施例中，边缘板桩1、T型板桩2、拱形UHPC挡土板3、拱形UHPC透水板43均在工厂预制，并大量采用超高性能混凝土(UHPC)材料，施工方便快捷的同时为支挡结构提供了较强的支挡能力，有效保证了支挡结构的长期稳定性。

本实施例中，L型UHPC桩体11的下部嵌入土层的深度为膨胀土高陡边坡高度的0.5倍，L型UHPC桩体11的横截面的宽为100cm，厚度为10cm。

在本实施例中，第一刀刃桩尖12和第二刀刃桩尖23均由Q355钢制作成横截面为三角形、顶角为20°的统一样式，在预制边缘板桩1及T型板桩2时进行预埋处理，确保构件顺利到达指定土层深度。

本实施例中，防倾覆UHPC桩体21的下部嵌入土层的深度为膨胀土高陡边坡高度的0.5倍，防倾覆UHPC桩体21的横截面的宽为100cm，厚度为10cm。

本实施例中，隔断UHPC桩体22嵌入土层的深度为膨胀土高陡边坡的0.2倍，隔断UHPC桩体22横截面的宽为100cm，厚度为8cm。

本实施例中，倾斜排水孔6向背土侧倾斜2％，其直径为8cm，排水孔6内设置排水管方便膨胀土中的水及时排除。

本实施例中，拱形UHPC挡土板3的曲率半径为相邻板桩间距的0.8倍，厚度为8cm，并在拱形UHPC挡土板3的下侧设置加劲肋31提高其承载变形能力。

本实施例中，拱形UHPC挡土板3的迎土侧自内而外依次铺设有20cm长的液压伸缩装置41、透水棉42、4cm厚的透水板43、土工布44及30cm厚的卵石反滤层45；液压伸缩装置41可以随着膨胀土遇水产生的胀缩变形而随着发生伸缩，透水板43以及透水棉42可以有效保证膨胀土中水经由结构中预埋的排水管道排出，长期保证高陡边坡实时排水功能的正常运作。

本实用新型提供的膨胀土高陡边坡用装配式支挡结构，在实际施工时，可遵循下述工艺步骤执行：

S1、根据实际工况确定各个构件的尺寸；

S2、在工厂预制T型板桩2、L型UHPC桩体11和拱形挡土板3；

S3、清理现场、放线，在起始位置夯入首根L型UHPC桩体11，沿边坡纵向边缘依次夯入若干个T型板桩2，最后在终止位置以L型UHPC桩体11收尾；

S4、将带有加劲肋5的拱形UHPC挡土板3与L型UHPC桩体11、T型板桩2的凹口7准确对接；

S5、在拱形UHPC挡土板3迎土侧自内而外依次铺设液压伸缩装置41、透水棉42、透水板43、土工布44、卵石反滤层45；

S6、重复步骤S4、S5，最终施工完成膨胀土高陡边坡用装配式支挡结构。

最后应说明的是：以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种膨胀土高陡边坡用装配式支挡结构，其特征在于，包括边缘板桩(1)、T型板桩(2)、拱形UHPC挡土板(3)和复合柔性反滤层(4)；

两个所述边缘板桩(1)分别设置于膨胀土高陡边坡的两端，所述边缘板桩(1)包括L型UHPC桩体(11)，所述L型UHPC桩体(11)的底部设置有第一刀刃桩尖(12)，所述L型UHPC桩体(11)的顶部转折处设置有橡胶垫(5)，所述L型UHPC桩体(11)的竖向预留有多个倾斜排水孔(6)，所述L型UHPC桩体(11)通过凹口(7)与所述拱形UHPC挡土板(3)配合连接；

两个所述边缘板桩(1)之间设置有多个T型板桩(2)，所述T型板桩(2)包括T型连接的防倾覆UHPC桩体(21)和隔断UHPC桩体(22)，所述防倾覆UHPC桩体(21)和隔断UHPC桩体(22)的底部设有第二刀刃桩尖(23)，所述防倾覆UHPC桩体(21)和隔断UHPC桩体(22)的顶部连接处设有橡胶垫，所述防倾覆UHPC桩体(21)竖向预留有多个倾斜排水孔(6)，所述防倾覆UHPC桩体(21)通过凹口(7)与所述拱形UHPC挡土板(3)配合连接；

所述拱形UHPC挡土板(3)设置于相邻板体之间，所述拱形UHPC挡土板(3)上设置有加劲肋(31)；

所述拱形UHPC挡土板(3)的迎土侧设置有复合柔性反滤层(4)。

2.根据权利要求1所述的一种膨胀土高陡边坡用装配式支挡结构，其特征在于，

所述L型UHPC桩体(11)嵌入土层的深度为膨胀土高陡边坡高度的0.3～0.6倍；

所述L型UHPC桩体(11)的横截面的宽为100～150cm，厚度为8～15cm。

3.根据权利要求1所述的一种膨胀土高陡边坡用装配式支挡结构，其特征在于，所述第一刀刃桩尖(12)和第二刀刃桩尖(23)分别为L型UHPC桩体(11)、防倾覆UHPC桩体(21)和隔断UHPC桩体(22)的预埋件，所述第一刀刃桩尖(12)和第二刀刃桩尖(23)采用Q245钢或Q355钢制备而成。

4.根据权利要求1或3任意一项所述的一种膨胀土高陡边坡用装配式支挡结构，其特征在于，

所述第一刀刃桩尖(12)和第二刀刃桩尖(23)的竖截面为三角形，顶角范围在17°～30°。

5.根据权利要求1所述的一种膨胀土高陡边坡用装配式支挡结构，其特征在于，

所述防倾覆UHPC桩体(21)嵌入土层的深度为膨胀土高陡边坡高度的0.3～0.6倍；

所述防倾覆UHPC桩体(21)的横截面的宽为80～120cm，厚度为8～15cm。

6.根据权利要求1所述的一种膨胀土高陡边坡用装配式支挡结构，其特征在于，

所述隔断UHPC桩体(22)嵌入土层的深度为膨胀土高陡边坡高度的0.1～0.2倍；

所述隔断UHPC桩体(22)的横截面的宽为60～100cm，厚度为6～10cm。

7.根据权利要求1所述的一种膨胀土高陡边坡用装配式支挡结构，其特征在于，

所述倾斜排水孔(6)向背土侧倾斜2％；

所述倾斜排水孔(6)的直径为5～8cm；

所述倾斜排水孔(6)内埋设有排水管。

8.根据权利要求1所述的一种膨胀土高陡边坡用装配式支挡结构，其特征在于，

所述拱形UHPC挡土板(3)的曲率半径为相邻板桩间距的0.8～1.2倍，厚度为8～10cm。

9.根据权利要求1所述的一种膨胀土高陡边坡用装配式支挡结构，其特征在于，

所述复合柔性反滤层(4)自外而内依次包括多个液压伸缩装置(41)、透水棉(42)、拱形UHPC透水板(43)、土工布(44)和卵石反滤层(45)。

10.根据权利要求9所述的一种膨胀土高陡边坡用装配式支挡结构，其特征在于，

所述液压伸缩装置(41)的长度为20～30cm；

所述拱形UHPC透水板(43)的厚度为4～6cm；

所述透水棉(42)填充于液压伸缩装置(41)与拱形UHPC透水板(43)之间的空隙中；

所述土工布(44)包裹于拱形UHPC透水板(43)的迎土侧；

所述卵石反滤层(45)的厚度为30～40cm。

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