專利名稱：一種施加預應力的水泥土重力式圍護墻及其施工方法
技術領域：
本發明涉及土木工程技術領域，特別涉及基坑支護及邊坡圍護結構與施工方法。
背景技術：
目前的基坑支護結構和邊坡擋土結構中，水泥土重力式圍護墻是較常用的一種。 他具有基坑開挖方便，施工速度快，對地下室結構施工無影響等優點。這種重力式圍護墻一般要求有較厚的墻體，并插入坑底較深，是一種懸臂式圍護墻結構，其變形形態呈頂部最大，底部最小的分布形式，極易發生傾覆，對基坑周邊的建筑和管線等造成危害。為了控制圍護墻在外側水土壓力作用下產生的水平變形和墻體的穩定性，常需增加圍護墻的厚度和深度，從而導致支護成本急劇增加。在六米左右的基坑圍護工程中，常常使用重力式圍護墻結構，在基坑開挖過程中， 常出現水平變形達到100毫米以上位移量，引起圍護墻體開裂漏水現象，對周邊的建筑物產生了較大的沉降變形，往往引起管線的斷裂，產生較大的工程事故。為了控制圍護墻體的變形，采用加寬墻體厚度，加深墻體的插入深度，但效果均不明顯。可以說，目前的重力式水泥土圍護墻，具有變形大和成本高的特點。當需保護基坑周邊管線時，這種重力式水泥土圍護墻需要墻體內增加鉆孔灌注樁或插入大型H型鋼，但對水平變形的控制效果仍不理想。因此，巖土工程界迫切要求需要一種能控制墻頂位移，且成本較低的圍護墻支護結構，實現基坑支護既安全又經濟的目標。

發明內容
本發明所要解決的技術問題在于，克服現有重力式圍護墻存在的技術問題和結構缺陷，提供一種施加預應力的水泥土重力式圍護墻及其施工方法。這樣不僅提高重力式圍護墻控制墻頂水平位移的能力，又能降低成本，為了解決上述問題本發明的技術方案是這樣的一種施加預應力的水泥土重力式圍護墻，包括由縱橫多列連續搭接的水泥土樁組成的重力式墻體，穿過墻體的加勁樁，加勁樁一端與墻體連接在一起，對加勁樁施加有預應力，所述墻體厚度為900mm 10000mm。所述墻體頂部設置有壓頂板，板的厚度50mm 1000mm，斜向的加勁樁連接在壓頂板上。所述墻體內側面設置有腰梁，斜向的加勁樁連接在腰梁上。重力式墻體由縱向2列以上、橫向2列以上的水泥土樁組成。重力式墻體的水泥土樁平面布置成格柵狀。重力式墻體的水泥土樁長度相同。重力式墻體的水泥土樁長度不同。
重力式墻體的剖面呈倒L形。重力式墻體的剖面底部呈Π形。重力式墻體的剖面呈倒反倒L形。重力式墻體的剖面底部呈T形。水泥土樁體內設有加筋體。加筋體為金屬材料或非金屬材料。穿過重力式墻體的加勁樁為豎直方向，頂部并與壓頂板連接。所述斜向的加勁樁與水平面夾角5度 75度。一種施加預應力的水泥土重力式圍護墻的施工方法，先施工豎向的水泥土樁體， 然后施工豎向、斜向加勁樁體，再施工壓頂板，最后對加勁樁施加預應力，將豎向加勁樁、斜向加勁樁與水泥土墻體通過錨具連接在一起。所述水泥土樁體施工方法是采用單軸或多軸攪拌樁機或旋噴樁機施工而成的。通過對豎向的加勁樁體施加預應力，則使豎向墻體的水泥土呈受壓狀態，從而提高了水泥土墻體的抗彎能力。通過對斜向的加勁樁體施加預應力，則使豎向水泥土墻體預先受到一個水平支撐力作用，從而提高了水泥土墻體的抗傾覆能力。在豎向和斜向的預應力共同作用下，水泥土圍護墻能承受較高的水土壓力作用， 并具有較高的穩定性和控制水平變形的能力。與傳統的重力式圍護墻相比，這種多向施加預應力的圍護墻具有墻體厚度薄，插入深度小、基坑變形更小等優勢。從而達到提高安全度、降低工程造價的目的。


下面結合附圖和具體實施方式
來詳細說明本發明；圖1為本發明所述的有一排斜向加勁樁的水泥土重力式圍護墻的結構示意圖。圖2為本發明所述的有二排斜向加勁樁的水泥土重力式圍護墻的結構示意圖。圖3為本發明所述的有相同長度水泥土樁組成的圍護墻結構示意圖。圖4為本發明所述的重力式墻體的剖面底部呈倒L形的結構示意圖。圖5為本發明所述的重力式墻體的剖面底部呈反倒L形的結構示意圖。圖6為本發明所述的重力式墻體的剖面底部呈Π形的結構示意圖。
具體實施例方式為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。參看圖1和圖2，該多向施加預應力的圍護墻是由重力式墻體1，斜向旋噴攪拌樁體2，豎向旋噴攪拌加勁樁體3，鋼筋混凝土壓頂板4，預應力錨具5，腰梁6等組成。重力式墻體1是采用單軸或多軸軸攪拌樁機或旋噴樁機施作，水泥土樁縱橫多列連續搭接組合而成，呈實心墻體或空心格柵狀墻體。重力式墻體由縱向2列以上、橫向2列以上的水泥土樁組成。重力式墻體1的厚度為900mm IOOOOmm參看圖3，圖中所示的為相同長度的水泥土樁構成的矩形墻體示意圖。
參看圖4，重力式墻體的剖面底部呈倒L形。參看圖6，重力式墻體的剖面底部呈Π形。參看圖5，重力式墻體的剖面底部呈反倒L形。或著重力式墻體的剖面底部呈T形或者其它形狀，再次不一一列舉。形成重力式墻體1后，沿墻體的內側施工豎向加勁樁體3，穿過墻體進入下部的土體中，并在土體中形成一個大直徑的錨固體，加勁樁體內插入加筋體。加筋體為金屬材料或非金屬材料。在水泥土樁墻的頂部或上部位置，施工斜向加勁樁體2，斜向穿過墻體進入外側的土體中，并在土體中形成一個大直徑的錨固體，加勁樁體2內插入加筋體。加勁樁體直徑為IOOmm 1000mm。在重力式墻體1的頂部，施工一個鋼筋混凝土壓頂板4，壓頂板4的厚度為50mm IOOOmm0待重力式墻體1、加勁樁2和鋼筋混凝土壓頂板4養護滿足達一定強度后，分別對豎向、斜向加勁樁2的加筋體施加預應力，并用錨具5鎖定。待豎向、斜向預應力施加后，即可開挖基坑內的土體。當開挖深度較深時，沿水泥土樁墻向下需要再施工一排以上的斜向加勁樁體2，斜向穿過墻體進入外側的土體中，并在土體中形成一個大直徑的錨固體，加勁樁體2內插入加筋體。對斜向加勁樁體2的加筋體施加預應力，并用錨具鎖定腰梁6上，然后開挖基坑內的下一層土體。加勁樁2和加勁樁3中的加筋體為一根或多根的鋼絞線、鋼筋、鋼管。本實施例中的圍護墻結構，是分步施作完成的，既可在較為堅硬的土層中形成，也可在軟弱的土層如淤泥質土、流砂和粉質土中形成。一種施加預應力的水泥土重力式圍護墻的施工方法，先施工豎向的水泥土樁體， 然后施工豎向、斜向加勁樁體，再施工壓頂板，最后對加勁樁施加預應力，將豎向加勁樁、斜向加勁樁與水泥土墻體通過錨具連接在一起。所述水泥土樁體施工方法是采用單軸或多軸攪拌樁機或旋噴樁機施工而成的。通過對豎向的加勁樁體施加預應力，則使豎向墻體的水泥土呈受壓狀態，從而提高了水泥土墻體的抗彎能力。通過對斜向加勁樁體施加預應力，則使豎向水泥土墻體預先受到一個水平支撐力作用，從而提高了水泥土墻體的抗傾覆能力。在豎向和斜向的預應力共同作用下，水泥土圍護墻能承受較高的水土壓力作用， 并具有較高的穩定性和控制水平變形的能力。與傳統的重力式圍護墻相比，這種多向施加預應力的圍護墻具有墻體厚度薄，插入深度小等優勢。從而可以達到提高安全度、降低工程造價的目的。以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其
5等同物界定。
權利要求
1.一種施加預應力的水泥土重力式圍護墻，其特征在于，包括由縱橫多列連續搭接的水泥土樁組成的重力式墻體，穿過墻體的加勁樁，加勁樁一端與墻體連接在一起，對加勁樁施加有預應力，所述墻體厚度為900mm 10000mm。
2.根據權利要求1所述的一種施加預應力的水泥土重力式圍護墻，其特征在于，所述墻體頂部設置有壓頂板，板的厚度50mm 1000mm，斜向的加勁樁連接在壓頂板上。
3.根據權利要求1所述的一種施加預應力的水泥土重力式圍護墻，其特征在于，所述墻體內側面設置有腰梁，斜向的加勁樁連接在腰梁上。
4.根據權利要求1所述的一種施加預應力的水泥土重力式圍護墻，其特征在于，重力式墻體由縱向2列以上、橫向2列以上的水泥土樁組成。
5.根據權利要求1或4所述的一種施加預應力的水泥土重力式圍護墻，其特征在于，重力式墻體的水泥土樁平面布置成格柵狀。
6.根據權利要求1或4所述的一種施加預應力的水泥土重力式圍護墻，其特征在于，重力式墻體的水泥土樁長度相同。
7.根據權利要求1或4所述的一種施加預應力的水泥土重力式圍護墻，其特征在于，重力式墻體的水泥土樁長度不同。
8.根據權利要求1或4所述的一種施加預應力的水泥土重力式圍護墻，其特征在于，重力式墻體的剖面底部呈倒L形。
9.根據權利要求1或4所述的一種施加預應力的水泥土重力式圍護墻，其特征在于，重力式墻體的剖面底部呈Π形。
10.根據權利要求1或4所述的一種施加預應力的水泥土重力式圍護墻，其特征在于， 重力式墻體的剖面底部呈反倒L形。
11.根據權利要求1或4所述的一種施加預應力的水泥土重力式圍護墻，其特征在于， 重力式墻體的剖面底部呈T形。
12.根據權利要求1或4所述的一種施加預應力的水泥土重力式圍護墻，其特征在于， 水泥土樁體內設有加筋體。
13.根據權利要求1或4所述的一種施加預應力的水泥土重力式圍護墻，其特征在于， 加筋體為金屬材料或非金屬材料。
14.根據權利要求1所述的一種施加預應力的水泥土重力式圍護墻，其特征在于，穿過重力式墻體的加勁樁為豎直方向，頂部并與壓頂板連接。
15.根據權利要求1所述的一種施加預應力的水泥土重力式圍護墻，其特征在于，所述的斜向加勁樁與水平面夾角5度 75度。
16.一種施加預應力的水泥土重力式圍護墻的施工方法，先施工豎向的水泥土樁體，然后施工豎向、斜向加勁樁體，再施工壓頂板，最后對加勁樁施加預應力，將豎向加勁樁、斜向加勁樁與水泥土墻體通過錨具連接在一起。
17.根據權利要求16所述的一種施加預應力的水泥土重力式圍護墻的施工方法，其特征在于，所述水泥土樁體施工方法是采用單軸或多軸攪拌樁機或旋噴樁機施工而成的。
全文摘要
本發明提供一種施加預應力的水泥土重力式圍護墻，包括由縱橫多列連續搭接的水泥土樁組成的重力式墻體，穿過墻體的加勁樁，加勁樁一端與墻體連接在一起，對加勁樁施加有預應力。另外還提供該圍護墻的施工方法，先施工豎向的水泥土樁體，然后施工豎向、斜向加勁樁體，再施工壓頂板，最后對加勁樁施加預應力，將豎向加勁樁、斜向加勁樁與水泥土墻體通過錨具連接在一起。通過對斜向加勁樁體施加預應力，使豎向水泥土墻體預先受到一個水平支撐力作用，從而提高了水泥土墻體的抗傾覆能力，增加基坑的安全性，降低工程造價。
文檔編號E02D17/04GK102561363SQ20121002781
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月8日 優先權日2012年2月8日
發明者劉全林, 宋偉民 申請人:上海強勁地基工程股份有限公司