[发明专利]一种刚性倾斜桩群抗水平滑动方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种用于软土地基上拱桥边墩抗水平滑动方法，涉及土木工 程技术，尤其涉及拱式结构(桥梁、渡槽)边墩基础抗水平滑动设计技术。

背景技术

拱式桥梁是一种既美观又经济安全的结构型式之一，但是在软土地基上修 建拱桥时，传统方法设计的边墩抗水平滑动能力较低，传统设计桩基础的钢筋 混凝土桩是柔性桩，虽然具有很高的垂直承载力，但抗水平滑动能力也不高， 两种方法都难于满足设计要求，甚至制约了拱桥在软土地基上的应用。

发明内容

本发明的目的就在于克服传统拱桥边墩抗水平滑动能力较低之不足，在传 统边墩钢筋混凝土底板下部设置多根刚性倾斜抗滑桩，以提高边墩抗水平滑动 的承载能力，有效承担上部结构传来的水平力，满足设计安全要求。

本发明是这样实现的，在传统拱桥边墩钢筋混凝土底板下设置梅花形布置 的n根(n≥8)刚性倾斜桩，桩的长度L与桩的直径D之比为1.5～2.5，桩 的倾斜角θ大于0°，各桩中心距a与桩径之比为2.5～3.5。桩中受力纵向钢筋 仅布置在受拉一侧150°范围内，其余范围内仅布置构造钢筋；刚性倾斜桩群侧 面产生的被动土压力q及刚性倾斜桩侧面摩阻力的水平分量T能显著提高拱桥 边墩的水平抗滑承载力。

本发明通过设置刚性斜桩群极大地提高传统拱桥边墩的抗水平滑动承载 力，从而有广泛的应用前景。

附图说明

图1为本发明结构图。

图2为本发明刚性斜桩群平面布置示意图。

图3为本发明刚性斜桩配筋示意图。

图中标记为：1—拱桥边墩钢筋混凝土基础底板；2—刚性倾斜桩；3—拱桥 上部拱圈；4—拱桥边墩桥台墩帽；5—拱桥桥台支撑墙；6—受力纵向钢筋；7 —构造钢筋；8—箍筋。

具体实施方式

实施例：

如图1、2所示，在拱桥桥墩钢筋混凝土底板(1)下设置梅花形布置的11 根钢筋混凝土制成的刚性倾斜桩(2)，刚性倾斜桩(2)的长度L与直径D之比 为2，刚性倾斜桩(2)的倾斜角θ为10°，各刚性倾斜桩(2)中心距a与桩 径之比为2。刚性倾斜桩(2)配筋如图3所示，刚性倾斜桩(2)中受力纵向钢 筋(6)仅布置在受拉一侧150°范围内，其余范围内仅布置构造钢筋(7)。

拱桥上部拱圈传来拱桥上部结构自身荷重及车辆人群荷载G可分解为水平 荷载分量H和垂直荷载分量V，水平荷载分量H将推动桥台水平滑动，传统拱桥 边墩抵抗这一水平荷载分量的抗力由桥墩基础底部抗滑力F及边墩桥台背面土 压力P两部分组成，当传统设计桥墩抗滑力不能满足设计要求时，本发明设置 于桥墩基础底板(1)下的刚性倾斜桩(2)表面摩阻力的水平分量T及桩群背 面产生的被动土压力q就能有效参与桥墩抗水平滑动，使其满足设计要求。刚 性倾斜桩(2)的纵向受力钢筋(6)数量按圆形受弯构件设计计算方法确定。 仅在受拉区半圆边150°范围内布置，其余范围仅布置构造钢筋(7)以节省钢筋 用量。