[实用新型]一种能适应填土固结沉降的桩锚结构

说明书

本实用新型属于岩土工程中的支挡结构设计技术领域，具体公开一种能适应填土固结沉降的桩锚结构，包括抗滑桩，所述抗滑桩的桩顶和地面处向填土侧延伸出两段钢架悬臂梁分别为桩顶悬臂梁和地面处悬臂梁形成“匚”形钢架，贯穿桩顶悬臂梁和地面处悬臂梁设置有竖向预应力锚索，所述锚索上端通过锚固装置固定，下端锚入稳定地层中形成锚固段，锚索外套钢管，所述钢管锚入桩顶悬臂梁，穿过地面处悬臂梁，并锚入滑动面或潜在滑动面下2~3m稳定地层中，通过设置竖直向钢管，避免了锚索自由段与填土直接接触，有效避免了碾压引起锚索变形增大，锚索实际拉力不会增大，有效保证了工程安全。

技术领域

本实用新型属于岩土工程中的支挡结构设计技术领域，具体涉及一种能适应填土固结沉降的桩锚结构。

背景技术

桩锚结构是一种重要的挡土结构，通常由抗滑桩与预应力锚索连接构成，具有良好的抵抗边坡水平向变形及节约造价的效果，在边坡工程中广泛使用。挖方边坡中土体一般已经固结完全，土体在竖向和水平向变形较小，对锚索的影响较小；填方边坡工程中，新填土的固结沉降及对地基土的加载作用下，对桩锚结构中锚索的施工、受力均存在较大影响。在填方边坡工程中，一般锚索与水平面呈15°~35°穿过桩身锚入土体内。施工过程中，倾斜的自由段锚索体在回填桩背填土过程中易因填土碾压引起变形，造成预应力损失；施工完成后，因锚索自由段上覆填土厚度不同，在新填土的自重固结作用下，易产生差异沉降，引起自由段各处的变形差，造成预应力损失；锚固体一般倾斜15°~35°锚入原地基土，存在厚度差异的上覆填土也在地基内产生差异附加应力，引起锚固体开裂甚至断裂，造成锚索失效，威胁结构安全；同时因水泥砂浆开裂引起的钢绞线暴露于填土内，将引起钢绞线的锈蚀，降低其使用耐久性。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是研究常规桩锚结构与填土作用的特点，解决背景技术中存在的问题，提供了一种能适应填土固结沉降的桩锚结构。

一种能适应填土固结沉降的桩锚结构：包括抗滑桩，所述抗滑桩的桩顶和地面处向填土侧延伸出两段钢架悬臂梁分别为桩顶悬臂梁和地面处悬臂梁形成“匚”形钢架，贯穿桩顶悬臂梁和地面处悬臂梁设置有竖向预应力锚索，所述锚索上端通过锚固装置固定，下端锚入稳定地层中形成锚固段，锚索外套钢管，所述钢管锚入桩顶悬臂梁，穿过地面处悬臂梁，并锚入滑动面或潜在滑动面下2~3m稳定地层中。

上述方案是基于填土边坡新填土的自重固结沉降的特点，提出一种竖直向打入的锚索，可有效避免上述锚索失效及耐久性丧失问题。

思路如下：第一步，考虑到填土竖直向沉降的特点，水平向表现为不均匀沉降，将锚索方向调整为竖直向；第二步，桩顶向填土侧延伸出一段悬臂梁，作为锚索的反力结构；第三步，填土后期沉降过程中会产生一定的水平向位移，增大水平向土压力，通过填土段锚索设置钢管，增加抗剪，抵抗水平向变形；第四步，桩与地面相交处向填土侧延伸出一段悬臂梁，与桩顶悬臂梁一同固定填土内的钢管；第五步，新填土边坡的堆载作用，对天然地基土产生剪切破坏作用，会出现潜在滑动面，该滑动面附近，也应考虑一定的措施增大锚索的抗剪能力，用以抵抗该位置处的蠕变，进一步减少预应力损失，提高耐久性。

本实用新型专利结构的工作原理：填土压力对桩产生水平向的推力，桩向临空侧产生变形，引起上部悬臂梁向上旋转。预应力锚索通过预加的向下的力平衡上部悬臂梁向上旋转效应，因而减少桩的水平向位移；通过上部及下部悬臂梁对锚索穿过的钢管形成约束，用以抵抗填土及地基潜在滑动面附近的水平向变形，阻隔了填土对锚索的垂直向和水平向作用。

本实用新型具有以下优点：

1.本实用新型锚索为竖直向，桩背填土施工较常规桩锚填土施工更为简单；

2.通过设置竖直向钢管，避免了锚索自由段与填土直接接触，有效避免了碾压引起锚索变形增大，锚索实际拉力不会增大，有效保证了工程安全。