一種復合錨定板擋土墻及其施工方法
【技術領域】
[0001]發(fā)明涉及擋土墻領域，具體涉及一種復合錨定板擋土墻及其施工方法。
【背景技術】
[0002]隨著西部開發(fā)戰(zhàn)略的推進，在西部山區(qū)修建的高等級公路越來越多，因其節(jié)約占地、邊坡防護等優(yōu)點在山區(qū)工程中背越來越多的使用。但是懸臂式擋土墻和扶壁式擋土墻設計時經(jīng)常會因為出現(xiàn)抗滑移或抗傾覆而不滿足要求的情況，需要結合錨定板結構一同使用。傳統(tǒng)的錨定板結構是由梁、擋土墻、錨索、錨定板、填料共同組成的，其受力特點是填料對擋土墻的側(cè)向土壓力與錨定板施加在擋土墻上的拉力達到平衡狀態(tài)。但是其存在如下缺陷:(1)由于其外側(cè)梁的存在使得整體結構略顯得突兀，而且由于單一的錨定板使得擋土墻上的拉力不足以抵抗側(cè)向土壓力而需要在同一斷面需要布設多塊錨定板，使得施工復雜且造價提高；(2)在錨索張拉的過程中會出現(xiàn)錨定板偏離安裝的水平位置而上移或下移的情況，不利于錨定板的受力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種復合錨定位擋土墻及其施工方法，該擋土墻結構具有省工省料、造價低以及適應范圍廣等優(yōu)點。
[0004]本發(fā)明采用的技術方案如下:
[0005]—種復合錨定板擋土墻，包括擋土墻墻體、若干個錨固系統(tǒng)以及填料，其中，填料填充在擋土墻墻體的一側(cè)，若干個錨固系統(tǒng)分布在填料的不同高度上，將擋土墻墻體與填料連接起來，使擋土墻墻體保持穩(wěn)定；每個錨固系統(tǒng)包括錨索體、若干個錨定板以及注漿體，錨索體包括固定在擋土墻墻體上的錨頭和埋在填料中的錨索，每根錨索上固定若干個錨定板，靠近擋土墻墻體的一段錨索上澆鑄所述注漿體。
[0006]優(yōu)選的，所述注漿體包括套合在錨索上的套管、澆筑在套管內(nèi)部的保護層以及澆筑在套管外部的抗折層。注漿體可以有效保護錨索，防止其折斷，提高錨索的使用壽命，注漿體還可以很好地防止錨索、錨定板的偏移，對錨索產(chǎn)生較好的定位作用，并且可以提高錨索的強度。
[0007]進一步優(yōu)選的，所述抗折層的橫截面的形狀為梯形。
[0008]優(yōu)選的，所述錨定板的兩側(cè)突出、中間內(nèi)凹，使用時，將錨定板豎向設置在填料中，且突出的兩側(cè)水平設置，錨索與錨定板的內(nèi)凹處的中心位置固定連接。錨定板的兩側(cè)突出，使用時將錨定板突出的兩側(cè)上下水平設置，可以增大錨定板與填料之間的作用力，阻礙錨定板相對于填料下移，使錨定板在張拉時只發(fā)生水平位移。
[0009]優(yōu)選的，所述錨定板的大小相同。錨定板大小相同的話方便現(xiàn)場澆筑和預制，適用于批量生產(chǎn)。
[0010]優(yōu)選的，靠近錨索末端的錨定板的體積大于遠離錨索末端的錨定板的體積。試驗發(fā)現(xiàn)錨索靠近擋土墻的位置的受力大于錨索遠離擋土墻的位置的受力，所以遠離擋土墻的位置設置體積較大的錨定板，可以用來平衡較大的力，靠近擋土墻的位置設置體積較小的錨定板，可以用來平衡較小的力，這樣合理分配，可以充分利用錨定板，達到節(jié)約的作用。
[0011]優(yōu)選的，擋土墻墻體的下端還設置有墊層。墊層是將原地基開挖反填得到的，由于原地基的支撐強度可能達不到要求，在擋土墻的重壓下發(fā)生下陷，墊層可有效提高對擋土墻的支撐能力，保持擋土墻的穩(wěn)定性。
[0012]優(yōu)選的，所述擋土墻為懸臂式擋土墻或扶壁式擋土墻。
[0013]優(yōu)選的，每個錨固系統(tǒng)上的錨定板的個數(shù)為2-5個。根據(jù)擋土墻需要的外加載荷合理確定錨定板的個數(shù)，使得擋土墻更加穩(wěn)定。
[0014]—種復合錨定板擋土墻的施工方法，包括如下步驟:
[0015]I)對原地基進行換填，鋪設墊層，并將其壓實；
[0016]2)在墊層上進行擋土墻澆筑；
[0017]3)擋土墻建成之后，進行路基填筑，當路基填筑的高度大于最低處的錨固系統(tǒng)的高度時，反開挖預埋錨索；在錨索套管外澆筑抗折層，抗折層澆筑完后，靜置硬化，抗折層硬化達標后，繼續(xù)進行路基填筑；其他高度處的錨固系統(tǒng)也用相同的方法進行處理；
[0018]4)路基填筑完成后，對錨固系統(tǒng)進行張拉，張拉完成后，在錨索套管內(nèi)澆筑保護層。
[0019]優(yōu)選的，步驟I)中，墊層的填料為質(zhì)地堅硬且分布均勻的粒料，優(yōu)選為中砂或粗砂。填料質(zhì)地堅硬且分布均勻，可以保證墊層的質(zhì)地的均一性和墊層的抗形變能力，對擋土墻起到足夠的支撐作用，有效防止擋土墻的下陷。
[0020]優(yōu)選的，步驟2)中，擋土墻的具體的澆筑方法，包括如下步驟:先澆筑墻趾板和墻踵板，然后澆筑擋土板；當擋土墻為扶壁式擋土墻時，在澆筑完擋土板以后，還要澆筑扶壁結構；在擋土墻澆筑過程中預留錨孔。預留錨孔可以使錨索穿過，方便施工。
[0021]優(yōu)選的，步驟3)中，進行路基填筑時，距離擋土墻1.5m的范圍內(nèi)使用震動夯實機進行夯實。壓路機的體積較大，較為笨重，在壓實的過程中，有可能對擋土墻造成損害，為了防止壓路機對擋土墻的影響，使用夯實機進行夯實，可以靈活掌握，有效夯實。
[0022]優(yōu)選的，步驟3)中，當路基填筑的高度高于錨索系統(tǒng)的高度25-35cm時，進行反開挖預埋錨索，優(yōu)選30cm。反開挖預留錨索，可以挖出一定形狀的槽，方便抗折層的澆筑，這樣可以省去抗折層模具，便于現(xiàn)場施工，并且有效節(jié)省成本。
[0023]優(yōu)選的，步驟3)中，所述錨定板為現(xiàn)場澆筑或預制。
[0024]優(yōu)選的，步驟3)中，所述抗折層是由水泥砂漿澆筑而來。因為反開挖出的槽一般都比較窄采用混凝土的話容易留下空隙，水泥砂可以有效填充空隙，使?jié)仓目拐蹖淤|(zhì)地密實，抗折能力強。
[0025]優(yōu)選的，步驟3)中，當抗折層的強度達到預定強度75%后進行開挖槽回填，繼續(xù)澆筑路基。對澆筑的抗折層進行靜置硬化，試驗發(fā)現(xiàn)，當抗折層的強度達到設定強度的75%后，回填開挖槽，對抗折層的影響較小，不會使抗折層產(chǎn)生形變，可以更好地保持抗折層的作用。
[0026]優(yōu)選的，步驟4)中，單個錨固系統(tǒng)的張拉順序為從遠端向近端依次張拉，同一斷面內(nèi)的錨固系統(tǒng)按從下往上進行張拉，遠端即遠離錨頭的一端。這樣不但可以有效提高張拉的效率，還可以提高張拉的質(zhì)量，使擋土墻有效得到錨固系統(tǒng)的拉力。
[0027]優(yōu)選的，步驟4)中，所述保護層的注漿材料為42.5號水泥凈漿，水灰比為0.4-0.6，注漿壓力為0.2-0.5MPa。如果注漿壓力過大，會使水泥漿擋滿整個套管的橫截面，而套管里面有空氣，套管的內(nèi)側(cè)已經(jīng)有填料密封了，所以容易將套管中的空氣壓縮，壓縮空氣阻礙注漿的進行，也容易導致注漿的不均勻。在這個注漿條件下，注漿材料和水灰比保證了注漿漿體的流動性和硬化速率，注漿壓力可以保證保護層注漿的均勻性，使保護層可以注滿錨索的套管。
[0028]本發(fā)明的有益效果為:
[0029]1、本發(fā)明的復合錨定板擋土墻，一個錨頭上連接多個錨定板，可以根據(jù)力的分配情況合理布置錨定板的個數(shù)和位置；保護層和抗折層可以有效保護錨索，提高其抗折能力和抗拉能力；所以本發(fā)明可以充分利用各個部件的協(xié)同作用，將同一豎向斷面內(nèi)所需的錨定板減少到最少，兼具懸臂式擋土墻或扶壁式擋土墻和錨定板擋土墻施工簡便、節(jié)省材料的優(yōu)點，同時又避免了懸臂式擋土墻和扶壁式擋土墻支擋能力差的缺點以及錨定板擋土墻施工復雜的缺點，(錨定板擋土墻在同一豎向斷面內(nèi)需要埋設許多個錨定板結構而且需要在擋土墻外面架設外梁，本發(fā)明不需要架設外梁，因為在同一豎向斷面所需要埋設的復合錨定板結構要比錨定板擋土墻少的多)。
[0030]2、本發(fā)明的錨定板中間內(nèi)凹、兩側(cè)凸起，兩側(cè)凸起對錨定板沿豎直方向的運動產(chǎn)生阻礙作用，可減少給錨定板施加預應力時錨定板在豎直方向的位移，抗折層和保護層也可以有效防止錨索在張拉過程中發(fā)生上下位移，錨定板與抗折層和保護層的協(xié)同作用，使錨索維持在最佳的受力狀態(tài)。
【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明的復合錨定板擋土墻的剖面圖；
[0032]圖2為本發(fā)明的擋土墻和錨固系統(tǒng)剖面圖；
[0033]圖3為本發(fā)明的錨固系統(tǒng)俯視圖；
[0034]圖4為本發(fā)明的抗折層和保護層的剖面圖；
[0035]圖5為本發(fā)明的錨定板結構示意圖；
[0036]圖6為數(shù)值模擬錨定板位移云圖；
[0037]圖7(a)為錨索張拉過程中錨定板上移的示意圖；
[0038]圖7(b)為錨索張拉過程中錨定板下移的示意圖；
[0039]圖8 (a)為數(shù)值模擬張拉后錨索拉力位移云圖；
[0040]圖8(b)為錨固系統(tǒng)張拉完成后，錨索拉力與距離擋土墻的遠近的關系圖；
[0041 ] 圖9為錨定板體積不同時的分布示意圖。
[0042]其中，1、墊層，2、擋土墻墻體，3、錨固系統(tǒng)，4、填料，5、路面，6、破裂面，7、擋土墻擋土板，8、擋土墻墻祉板，9、擋土墻墻踵板