创新创优丨志德岩土专利技术专题介绍——一种可调节桩顶变形的扶壁肋桩式桩板挡土墙技术
发布日期:2023-03-03来源:志德岩土 浏览次数:1571次


志德岩土始终坚持以“创新创优”作为核心竞争力。如果“创优”是我们不懈努力的成果,那么“创新”则是持续提升生产力的源泉。在多年的发展历程中,我司汇聚了以院士、大师为核心的专家团队,引进、培养了一大批高学历、高素质的科研创新人才,内部设立专项创新基金,鼓励员工不断向行业新领域探索,收获众多科研成果。


我们将持续推出专利技术、工艺工法、QC课题等专题介绍,带你感受志德创新创优硬实力。


专利名称

一种可调节桩顶变形的扶壁肋桩式桩板挡土墙技术


应用范围

本专利技术适用于施工范围狭窄、悬臂高度(不使用横向锚索的情况下)达到25-35m高边坡、高路基支挡技术领域。具有抗弯刚度高,稳固耐用,施工方便,支挡效果好等优点,可大大缩减工期,降低工程造价,提高工作效率。


技术原理

可调节桩顶变形的扶壁肋桩式桩板挡土墙是一种全新的组合式支挡结构,主要由抗滑桩、抗滑桩肋板(牛腿)、扶壁式挡土墙、竖向预应力地锚四部分组成。利用上层结构扶壁式挡墙及其上土体自重竖向压力和水平压力、竖向地锚预拉力、牛腿自重转化为形成作用于桩顶的竖向荷载、水平荷载和反向弯矩,与冠梁连接的地锚以及与抗滑桩本体连接的第一肋板,能够减小抗滑桩本体产生的变形位移,抗弯刚度高,稳固可靠,并且还能够延长悬臂的长度,使支挡结构的悬臂高度在不使用横向锚索的情况下达到25-35m。


工程应用

广安某边坡挡土墙工程项目,本项目一期地下车库入库车道和边坡原有加筋挡墙于2018年7月发生垮塌。总长约300m,高度约18m-30m。边坡后缘位置距离坡顶建筑物外墙仅约2m,严重影响边坡上部建筑安全,一旦发生次生灾害后果不堪设想。




边坡垮塌部分在地面以上的垂直高度约为20m-25m,如此高的垂直边坡支挡结构在国内都是较为少见的。根据《铁路路基支挡结构设计规范》(TB10025-2019)中明确规定,悬臂式桩板墙中桩的自由悬臂长度不宜大于12m,即便是采用预应力锚索桩板墙,桩在地面以上的悬臂高度也难以超过25m。


垮塌事故发生后,我司承接修复任务,迅速组织技术力量赶赴现场。经现场查看,该项目支护悬臂高度大,地层条件复杂,且无法施工横向锚索,传统的抗滑桩、锚拉桩等均无法达到治理目的。我司根据现场实际情况,制定了边坡加固修复方案,通过多轮专家评审与论证,最终确定采用我司专利技术“一种可调节桩顶变形的扶壁肋桩式桩板挡土墙”(专利号:ZL201821320373.7)的技术方案对事故边坡进行治理和修复,并由我司承担本项目的勘察、设计及施工内容。



通过第三方监测机构对边坡沉降、位移的监测,本项目质量、安全指标完全满足设计和规范要求,能有效保证边坡的稳定,保护周边人民群众的生命财产安全。志德岩土在本项目中突出的专业技术、良好的工程质量、勇于承担的社会责任感,获得了相关部门和业主的高度认可,也为高填方边坡治理工程积累了很好的工程案例经验。


技术水平

经专业第三方科技成果鉴定,我司“一种可调节桩顶变形的扶壁肋桩式桩板挡土墙”技术处于国内领先水平。


技术优势

规范中限制抗滑桩悬臂高度的主要目的是考虑到过大的悬臂高度会引起桩顶位移过大,甚至可能会造成桩体折断,因此若能有效控制桩顶位移,便能够提高支挡结构的悬臂支护高度。扶壁肋桩式桩板挡土墙便是基于这样的思路所提出的一种新型支挡结构,其优势在于:

1.利用桩体侧向土压力、扶壁式挡墙及其上土体自重及竖向地锚预应力三者形成的受力“自平衡”体系,可以大幅减少抗滑桩的桩顶位移,使支挡结构的悬臂高度在不使用横向锚索的情况下达到35m。

2.本新型支挡结构不全部依靠抗滑桩来抵抗桩后土压力,因此抗滑桩的锚固深度较常规设计也可进行进一步的减小。

3.本新型支挡结构设计的控制条件不再是桩顶位移,因此可以充分利用材料自身的强度,具备较好的经济性。

4.竖向地锚的预应力大小可以通过作业井人为控制,可以对地锚进行二次张拉,可作为桩顶变形过大的应急抢险手段。


技术展望

该专利技术与传统支挡结构相比较,悬臂支护高度可达35m。在充分发挥填土自重和竖向地锚拉力对桩顶产生的反向弯矩的情况下,大幅减少了桩体所承受的水平弯矩,减少了桩体的弯曲变形,降低了工程造价,施工方便,支挡效果好。为高填方边坡支挡结构设计提供了新的设计思路与方法,解决了高填方边坡支挡结构设计的一大难题。





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