一种堤防加高加固结构[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 112832191 A(43)申请公布日 2021.05.25

(21)申请号 202110044911.4(22)申请日 2021.01.13

(71)申请人 中国电建集团贵阳勘测设计研究院

有限公司

地址 550081 贵州省贵阳市观山湖区兴黔

路16号(72)发明人 吕康　陈琰　王杰　向贤镜　

严成斌　王明　李刚　高传彬　姜章维　刘朋　(74)专利代理机构 贵州派腾知识产权代理有限

公司 52114

代理人 宋妍丽(51)Int.Cl.

E02B 3/06(2006.01)E02D 29/02(2006.01)

权利要求书1页 说明书4页 附图1页

(54)发明名称

一种堤防加高加固结构(57)摘要

本发明提供了一种堤防加高加固结构，包括已建挡墙；所述已建挡墙前端面覆盖有临河侧新增贴坡，临河侧新增贴坡底端压有压顶梁，压顶梁底部埋有树根桩支撑。本发明针对已建临河堤防，在洪水标准和公路等级提高后，堤防的防洪水平、承载能力、整体稳定性不满足要求的情况下；通过在已建堤防外侧设置贴坡结构，顶部加高后以满足防洪要求；在充分利用原有结构的基础上，充分考虑了堤防加高加固后的防洪水平、承载能力、整体稳定等各种因素，在满足施工可行性的前提下，兼顾了经济合理性、生态美观性。

CN 112832191 ACN 112832191 A

权　利　要　求　书

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1.一种堤防加高加固结构，包括已建挡墙(1)，其特征在于：所述已建挡墙(1)前端面覆盖有临河侧新增贴坡(2)，临河侧新增贴坡(2)底端压有压顶梁(3)，压顶梁(3)底部埋有树根桩(4)支撑。

2.如权利要求1所述的堤防加高加固结构，其特征在于：所述已建挡墙(1)顶面覆盖铺设有级配碎石(6)，在级配碎石(6)上铺设有路面结构(7)。

3.如权利要求1所述的堤防加高加固结构，其特征在于：所述临河侧新增贴坡(2)和已建挡墙(1)之间有插筋(8)穿插，插筋(8)在已建挡墙(1)上呈梅花形布置；插筋(8)在已建挡墙(1)中的长度和在临河侧新增贴坡(2)中的长度相当。

4.如权利要求1所述的堤防加高加固结构，其特征在于：所述临河侧新增贴坡(2)底部前端面和压顶梁(3)前端面位置固定有格宾石笼(13)。

5.如权利要求1所述的堤防加高加固结构，其特征在于：所述临河侧新增贴坡(2)顶部有向前延伸的悬挑结构(9)；悬挑结构(9)上有镂空石材栏杆(14)。

6.如权利要求1所述的堤防加高加固结构，其特征在于：所述树根桩(4)穿过预计滑动面(12)，预计滑动面(12)通过圆弧形滑面的边坡稳定性计算方法确定。

7.如权利要求6所述的堤防加高加固结构，其特征在于：所述树根桩(4)穿过预计滑动面(12)以下的长度为：

式中：Ac为树根桩(4)的截面积，σD为树根桩(4)的直径，τr为压应力，r0为土体粘结力设计值。

8.如权利要求1所述的堤防加高加固结构，其特征在于：所述树根桩(4)由四至六根钢筋组成。

9.如权利要求1所述的堤防加高加固结构，其特征在于：所述钢筋为直径20mm的HRB400

间距150mm。钢筋，并配置直径6mm的HPB300箍筋，

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CN 112832191 A

说　明　书一种堤防加高加固结构

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技术领域

[0001]本发明涉及一种堤防加高加固结构，属于堤防工程技术。

背景技术

[0002]临河公路下的堤防结构，兼具挡水、挡土、承压等作用。工程建成后，当洪水标准和公路等级提高后，已建的堤防工程防洪水平、承载能力、整体稳定性等方面无法满足要求，需采取加高加固措施。针对此情况，目前的技术措施暂未顾及诸多方面，在考虑了堤防顶高程满足防洪要求时，未考虑堤防内侧路面荷载的增加导致的地基承载能力不足及整体稳定

地基承载力、整体稳定等要求为前提，兼顾施安全系数偏低等问题。故，本发明以满足防洪、

工可行性、经济合理性和技术先进性等方面，使得堤防加高加固后的结构能满足工程需求。因此，该项技术仍待提高。发明内容

[0003]为解决上述技术问题，本发明提供了一种堤防加高加固结构，该堤防加高加固结构用于解决在洪水标准、公路等级提高后，已完建的堤防工程的防洪水平、承载能力、整体稳定无法满足要求的问题。

[0004]本发明通过以下技术方案得以实现。[0005]本发明提供的一种堤防加高加固结构，包括已建挡墙；所述已建挡墙前端面覆盖有临河侧新增贴坡，临河侧新增贴坡底端压有压顶梁，压顶梁底部埋有树根桩支撑。[0006]所述已建挡墙顶面覆盖铺设有级配碎石，在级配碎石上铺设有路面结构。[0007]所述临河侧新增贴坡和已建挡墙之间有插筋穿插，插筋在已建挡墙上呈梅花形布置；插筋在已建挡墙中的长度和在临河侧新增贴坡中的长度相当。

[0008]所述临河侧新增贴坡底部前端面和压顶梁前端面位置固定有格宾石笼。[0009]所述临河侧新增贴坡顶部有向前延伸的悬挑结构；悬挑结构上有镂空石材栏杆。[0010]所述树根桩穿过预计滑动面，预计滑动面通过圆弧形滑面的边坡稳定性计算方法确定。

[0011]所述树根桩穿过预计滑动面以下的长度为：

[0012][0013]

式中：Ac为树根桩的截面积，σD为树根桩的直径，τr为压应力，r0为土体粘结力设计

值。

所述树根桩由四至六根钢筋组成。

[0015]所述钢筋为直径20mm的HRB400钢筋，并配置直径6mm的HPB300箍筋，间距150mm。[0016]本发明的有益效果在于：针对已建临河堤防，在洪水标准和公路等级提高后，堤防的防洪水平、承载能力、整体稳定性不满足要求的情况下；通过在已建堤防外侧设置贴坡结构，顶部加高后以满足防洪要求；由于公路等级的提高，使得原挡墙结构墙背主动土压力增

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[0014]

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大，从而导致墙趾处压应力增大；设置于贴坡结构下部的树根桩与原地基形成刚性桩复合地基，使得地基承载力满足要求；树根桩的长度确定时包含伸入预计滑动面以下一定长度，可增大结构的整体稳定安全系数；树根桩通长钢筋设置于压顶梁内部的粘结长度、贴坡结构与原挡墙间通过设置的插筋，可使得树根桩与压顶梁、贴坡结构、原挡墙连接为整体；设置于贴坡结构顶部的悬挑结构，可将人行道设置于其顶部，从而扩大路面宽度，为公路等级的提高创造有利条件。悬挑结构外侧设置镂空石材栏杆，增加了道路的景观性；在充分利用原有结构的基础上，充分考虑了堤防加高加固后的防洪水平、承载能力、整体稳定等各种因素，在满足施工可行性的前提下，兼顾了经济合理性、生态美观性。附图说明

[0017]图1是本发明的结构示意图。[0018]图中：1‑已建挡墙，2‑临河侧新增贴坡，3‑压顶梁，4‑树根桩，5‑原地面，6‑级配碎石，7‑路面结构，8‑插筋，9‑悬挑结构，10‑预计滑动面以上长度一，11‑预计滑动面以下长度二，12‑预计滑动面，13‑格宾石笼，14‑镂空石材栏杆。具体实施方式

[0019]下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。[0020]如图1所示的一种堤防加高加固结构，包括已建挡墙1；已建挡墙1前端面覆盖有临河侧新增贴坡2，临河侧新增贴坡2底端压有压顶梁3，压顶梁3底部埋有树根桩4支撑。[0021]已建挡墙1顶面覆盖铺设有级配碎石6，在级配碎石6上铺设有路面结构7。[0022]临河侧新增贴坡2和已建挡墙1之间有插筋8穿插，插筋8在已建挡墙1上呈梅花形布置；插筋8在已建挡墙1中的长度和在临河侧新增贴坡2中的长度相当。

[0023]临河侧新增贴坡2底部前端面和压顶梁3前端面位置固定有格宾石笼13。[0024]临河侧新增贴坡2顶部有向前延伸的悬挑结构9；悬挑结构9上有镂空石材栏杆14。[0025]树根桩4穿过预计滑动面12，预计滑动面12通过圆弧形滑面的边坡稳定性计算方法确定。

[0026]树根桩4穿过预计滑动面12以下的长度为：

[0027][0028]

式中：Ac为树根桩4的截面积，σD为树根桩4的直径，τr为压应力，r0为土体粘结力设

计值。

树根桩4由四至六根钢筋组成。

[0030]钢筋为直径20mm的HRB400钢筋，并配置直径6mm的HPB300箍筋，间距150mm。[0031]实施例1

[0032]采用上述方案，如图1所示，主要由已建挡墙1、临河侧新增贴坡结构2、压顶梁3、树根桩4组成。

[0033]已建挡墙1为衡重式挡墙。[0034]贴坡结构2厚度为1.5m，坡度与已建挡墙1外侧坡度一致，顶部高程满足对应防洪水平，顶宽0.5m，向内设置1:0.3坡度至原地面5。

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[0029]

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原地面5上部回填级配碎石6至路基设计高程，其上为路面结构7。

[0036]贴坡结构2，与已建挡墙1间设长度为1m，直径25mm的HRB400插筋8。[0037]插筋8，按照1m×1m梅花形布置，外露0.5m。[0038]贴坡结构2与已建挡墙1结构接触面，浇筑混凝土前需凿毛处理。[0039]贴坡结构2顶部设置悬挑结构9，悬挑长度1.5m，根部厚度0.3m，外侧厚度0.2m。[0040]贴坡结构2采用C25二级配混凝土。[0041]贴坡结构2底部为树根桩4的压顶梁3，压顶梁3采用C25二级配混凝土。[0042]压顶梁3的底部与已建挡墙1底部同高程。[0043]压顶梁3的宽度为2m，厚度为1m。[0044]压顶梁3顶部预留插筋8，与贴坡结构2连接形成整体，插筋8采用直径25mm的HRB400钢筋，长度1m，间排距1×1m，外露长度0.5m。[0045]树根桩4，自贴坡结构2底部向下呈发散状布置。[0046]树根桩4，桩孔直径400mm，桩身长度由预计滑动面12以上至压顶梁底部的预计滑动面以上长度一10和预计滑动面12以下的预计滑动面以下长度二11，两部分组成。[0047]预计滑动面以上长度一10，通过圆弧形滑面的边坡稳定性计算方法，确定预计滑动面12的位置后，预计滑动面12与对应树根桩4交点至压顶梁3底部的桩长为预计滑动面以上长度一10。

[0048]预计滑动面以下长度二11，为树根桩4应伸入预计滑动面12以下的必要长度，按照下式确定：

[0049]

式中：Ac为树根桩的截面积，σD为树根桩的直径，τr为作用于混凝土上的压应力，r0

为树根桩与预计滑动面以下土体的粘结力设计值。[0051]树根桩4，配置通长钢筋4‑6根，为直径20mm的HRB400钢筋。配置直径6mm的HPB300箍筋，间距150mm。

[0052]树根桩4配置的通长钢筋顶部需伸入压顶梁3内一定的粘结长度。粘结长度Lnj按照下式确定：

[0053]

[0050]

式中：As为伸入压顶梁中钢筋的截面积，σd为钢筋直径，σsc为钢筋所受压应力,ca为

钢筋与压顶梁间粘结力设计值。

[0055]树根桩4与原挡墙结构1底部原地基土形成刚性桩复合地基，当无试验资料时，其承载能力fspk可按照下式确定：[0056]f＝[R+(A‑AP)×fsk)]/Aspkkβ[0057]式中：Rk为树根桩的单桩承载力特征值，β为桩间土承载力发挥系数，fsk为桩间土的承载力特征值，AP为计算面积内树根桩截面积总和，A为计算面积。[0058]压顶梁3的外侧设置格宾石笼13。

[0059]格宾石笼13的填料容重要求到达18～19KN/m3，填石为MU30以上硬质岩质块石或

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卵石，粒径以100～250mm为宜。

[0060]悬挑结构9的外侧设置镂空石材栏杆14。

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说　明　书　附　图

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图1

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