[发明专利]一种用于软土地基的多壁式节状地下连续墙桥梁基础

说明书

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，尤其涉及一种用于软土地基的多壁式节状地下连续墙桥梁基础。

背景技术

在软弱地基中修建公路或铁路桥梁，将会面临地基稳定及大变形等问题，为保证结构安全，其桥梁墩台须采取必要的加固措施。而目前，软土地基的桥梁工程大多采用传统桩基(混凝土灌注桩或预制桩)进行加固。对于软基中的桩基础而言，其侧摩阻力不能得到充分的发挥，为保证基础承载力其桩身往往进入持力层较深，从而造成材料上的浪费。因此，在软基中开发新型的桥梁基础形式显得尤为必要。近年来，地下连续墙作为集挡土、承重和防水“三合一”的基础结构，被大量应用于桥梁工程。由于采用机械化快速施工，地下连续墙基础具有工效高、成本低、地基适用范围广、噪声小等特点，而强大的刚性和与地基密着性好的特性也使其特别适用于大跨度桥梁基础。

目前，地下连续墙桥梁基础技术最先进的当属日本，其中“多壁基础”是基于传统的井筒式地下连续墙而开发出的一种较为新型的桥梁基础形式，已在日本的城市高架、铁道等桥梁的基础结构中取得了应用。与井筒式基础相比，多壁基础的墙侧摩阻力得到了较大幅度的提升，但与单壁基础或者桩基相比，其摩阻力的发挥程度仍然有较大的提升空间。节桩是一种新型的预应力钢筋混凝土管桩，桩外壁呈竹节形，已在日本得到广泛的应用。当节桩在荷载作用下产生沉降时，会形成以节部直径为桩径的圆筒剪切面，其桩侧摩阻力通常大于相同直径的普通桩。相关研究表明，作为摩擦桩，节桩的摩阻力比圆管桩的摩阻力可增大50％。但与地下连续墙桥梁基础相比，节桩整体刚度较小，其承载能力及抗震性能偏弱。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有软土地基处理传统桩基桥梁基础存在的侧摩阻力发挥不充分、承载能力偏弱等问题，提出了一种用于软土地基的多壁式节状地下连续墙桥梁基础。该基础通过节部加大墙体与土体之间的摩擦力，使土体之间的结构更加稳定，从而能够充分发挥墙间土的承载能力。通过布置合理的墙体数目、间距及分布形式，同时确定适当的节部位置，可使基础获得理想的承载特性。

一种用于软土地基的多壁式节状地下连续墙桥梁基础，包括：刚性承台、地下连续墙墙体，所述刚性承台与地下连续墙墙体均为钢筋混凝土结构，且地下连续墙墙体顶部与刚性承台为一体结构，在所述地下连续墙墙体的中部镶嵌有中部节、底部镶嵌有端部节，所述中部节与端部节与地下连续墙墙体为一体结构；

所述中部节为中部呈圆柱形、两端呈锥形结构；

所述端部节为底部呈圆柱形、上部呈锥形结构。

进一步地，如上所述的用于软土地基的多壁式节状地下连续墙桥梁基础，所述中部节与端部节均采用素混凝土结构。

进一步地，如上所述的用于软土地基的多壁式节状地下连续墙桥梁基础，所述地下连续墙墙体包括三排分墙体，所述三排分墙体采用垂直于桥轴方向三字形并排布置形式，在每排分墙体的中部以及底部均镶嵌有所述中部节与端部节。

进一步地，如上所述的用于软土地基的多壁式节状地下连续墙桥梁基础，所述中部节与端部节的中心点在所述分墙体厚度的中心线上。

进一步地，如上所述的用于软土地基的多壁式节状地下连续墙桥梁基础，所述中部节的中间圆柱体的直径为分墙体厚度的2倍；其上、下椎体高度一致为分墙体厚的1倍。

进一步地，如上所述的用于软土地基的多壁式节状地下连续墙桥梁基础，所述端部节上的圆柱体直径为分墙体厚的1.5倍，上椎体高度为分墙体厚的2倍。

进一步地，如上所述的用于软土地基的多壁式节状地下连续墙桥梁基础，所述刚性承台的长、宽为5-20m，厚度为3-6m；分墙体的厚度为1.5-3m，长度为5-20m，高为10-50m。

有益效果：

(1)通过节部加大墙体与土体之间的摩擦力，使土体之间的结构更加稳定，从而能够充分发挥墙间土的承载能力，特别适用于软土地基；(2)基础整体刚度大，水平承载力高，抗震能力强，刚度较大的地下连续墙基础配筋少，比桩省钢材。(3)与传统的井筒式地下连续墙桥梁基础比较，多壁式节状墙承台土反力及墙身侧摩阻力得到较大提升，竖向承载能力大幅度提高；(4)多壁式节状墙下部墙段并未采用接头进行连接，施工简便，工序少，工程造价低，同时噪音低，保护环境。

附图说明

图1为本发明连续墙桥梁基础结构图；

图2为本发明连续墙桥梁基础俯视图；

图3为本发明连续墙桥梁基础主视图；

图4为本发明连续墙桥梁基础左视图；

图5为本发明连续墙桥梁基础透视图；