桩基宽承台高挡墙码头结构.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010154165.X (22)申请日 2020.03.07 (71)申请人 东南大学 地址 210096 江苏省南京市玄武区四牌楼2 号 申请人 南京行列交通科技有限公司 (72)发明人 谢耀峰李盼盼詹天欣许修仪 (74)专利代理机构 南京众联专利代理有限公司 32206 代理人 周蔚然 (51)Int.Cl. E02D 27/12(2006.01) E02D 27/14(2006.01) E02D 29/02(2006.01) E02D 5/38(2006.01) E0。

2、2B 3/26(2006.01) (54)发明名称 桩基宽承台高挡墙码头结构 (57)摘要 本发明公开了一种桩基宽承台高挡墙码头 结构， 包括基桩、 宽承台和高挡墙， 所述基桩顶部 与宽承台底板整体固接， 高挡墙与宽承台整体固 接， 宽承台下方设有倾斜的抛石层， 所述高挡墙 下部沿水侧方向设有趾板与宽承台、 高挡墙整体 固接， 高挡墙顶部浇筑护轮坎， 所述高挡墙内设 置排水管伸向墙后， 高挡墙后设置碎石层与回填 土， 在碎石层和回填土顶部建有码头面层。 本发 明所述的桩基宽承台高挡墙码头结构， 适用于内 河有较大水位差地区， 不良复杂地质条件尤其是 设计泥面以下浅部有流砂层或其他软弱层等不 良。

3、地质条件的地基， 与传统结构相比较， 结构整 体性和耐久性较好， 同时施工简单， 能显著减少 地基处理工程量和砂石料的用量， 大幅降低工程 建造成本。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 111305249 A 2020.06.19 CN 111305249 A 1.桩基宽承台高挡墙码头结构， 其特征在于： 包括基桩、 宽承台和高挡墙， 所述基桩顶 部与宽承台底板整体固接， 高挡墙与宽承台整体固接， 所述基桩、 宽承台与高挡墙构成空间 整体结构， 宽承台下方设有倾斜的抛石层， 所述高挡墙下部沿水侧方向设有趾板与宽承台、 高挡墙整体固接， 高挡墙顶部浇筑护轮坎， 所述高挡墙内设置排水管伸。

4、向墙后， 高挡墙后设 置碎石层与回填土， 在碎石层和回填土顶部建有码头面层。 2.根据权利要求1所述的桩基宽承台高挡墙码头结构， 其特征在于： 所述高挡墙的墙身 高度为码头面层至宽承台顶侧的高度， 高挡墙背部采用折线型布置/垂直布置， 码头面层前 沿不布置钢轨/布置钢轨， 高挡墙墙顶宽度B1/B2， B1=0.8-1.0m； B2=2.3-2.8m。 3.根据权利要求1所述的桩基宽承台高挡墙码头结构， 其特征在于： 所述高挡墙内设有 2-5根聚乙烯排水管， 所述排水管横向斜穿高挡墙向水侧倾斜， 倾斜度为5%， 最下面一根排 水管的墙前管口位于设计低水位以下， 排水管管口包反滤土工布， 最低排水。

5、管水侧管口以 下部位回填砂性填料； 最低排水管水侧管口以上部位， 设粒径5-20mm碎石层， 碎石层后侧设 反滤土工布一层； 高挡墙墙背后侧、 宽承台上部与码头面层之间区域其他范围回填土。 4.根据权利要求1所述的桩基宽承台高挡墙码头结构， 其特征在于： 所述宽承台下的桩 基由水侧向陆侧沿码头宽度方向第一根桩称为前桩， 其他称为后桩， 所述宽承台下的前桩 沿码头长度方向按一字型布置， 宽承台下的后桩按行列布置， 沿码头宽度方向基桩数量A1， A1=3-6， 沿码头长度方向基桩净距离A2， A2=2-3倍桩径， 承台下总基桩数量根据空间整体结 构受力计算确定。 5.根据权利要求1所述的桩基宽承台。

6、高挡墙码头结构， 其特征在于： 所述基桩采用钢护 筒灌注桩穿过上部流砂层至下部较好地基持力层， 桩径为800mm， 所述钢护筒壁厚10mm， 灌 注桩施工时钢护筒保留在灌注桩上部， 形成钢护管灌注桩。 6.根据权利要求4所述的桩基宽承台高挡墙码头结构， 其特征在于： 从所述前桩前方B4 起至陆侧进行抛石， B4=2.0-4.0m， 抛石层厚度h1， h1=1.0-2.0m， 所述宽承台后侧抛石与宽承 台底侧吻合相接， 两者接触长度B5， B5=1.0-2.0m； 宽承台下的其余抛石面采用斜坡面， 坡脚 位于所述宽承台前端垂线上， 高程为码头设计泥面高程； 宽承台前侧的抛石顶面高程采用 码头设计。

7、泥面高程。 7.根据权利要求1所述的桩基宽承台高挡墙码头结构， 其特征在于： 所述高挡墙水侧竖 向布置有橡胶护舷。 8.根据权利要求1所述的桩基宽承台高挡墙码头结构， 其特征在于： 所述高挡墙底部与 宽承台固接， 所述趾板底部位于宽承台顶侧之上， 趾板底部的前趾点与宽承台前端在同一 垂线上， 趾板后侧连接高挡墙墙身， 趾板与高挡墙和宽承台现浇固接， 所述护轮坎与高挡墙 固接， 所述基桩桩顶与宽承台固接。 9.根据权利要求1所述的桩基宽承台高挡墙码头结构， 其特征在于： 主要施工步骤为： 灌注桩施工； 在灌注桩顶部浇筑宽承台， 宽承台下方抛石， 然后在宽承台上方浇筑高挡 墙和趾板， 在高挡墙顶部。

8、浇筑护轮坎， 在高挡墙内设置排水管伸向墙后， 并在管口包反滤土 工布； 高挡墙后设置碎石层， 并进行墙后回填， 在碎石层和回填土顶部建码头面层； 在 高挡墙上安装橡胶护舷各种附属结构。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111305249 A 2 桩基宽承台高挡墙码头结构 技术领域 0001 本发明涉及一种港口码头的水工建筑物， 具体涉及一种适用于内河较大水位差地 区、 不良复杂地质条件地基的桩基宽承台高挡墙码头结构， 属于港口码头工程技术领域。 背景技术 0002 目前， 内河码头在水路运输中发挥着十分重要的作用。 我国江淮流域等内河地区 广泛存在着流砂层或不良软土层， 地质条件较为复杂。 。

9、受施工条件或通航条件的限制， 我国 内河码头在建造过程中往往通过围堰进行干地施工或进行干地开挖施工。 通常流砂层或其 他软弱层等不良复杂地基条件， 地基土体承载能力很差， 施工较为困难， 修建传统形式的码 头比较困难。 对于内河较大水位差地区， 地基浅部存在流砂层或其他软弱层等不良复杂地 质条件地基， 受施工条件、 使用条件与经济条件的制约， 采用传统的高桩码头结构型式既不 适宜， 也不经济。 采用传统的应用较多的重力式码头结构， 由于流砂层或不良软土层的存 在， 不仅施工难度大， 而且地基处理的复杂程度以及砂石料的用量大大增加。 0003 因此， 对于内河较大水位差地区的浅部流砂层或不良软土。

10、层地质条件的地基， 设 计一种适应内河码头建筑特点， 既能有效简化地基处理， 减少砂石料用量， 方便施工， 又能 有充分的结构安全性和使用性并且经济耐久的新型结构， 已成为亟待解决的技术问题。 发明内容 0004 为解决上述问题， 本发明公开了桩基宽承台高挡墙码头结构， 适合于内河较大水 位差地区、 设计泥面浅部存在流砂层或浅部存在软弱层等不良复杂地质条件下的地基， 结 构安全性、 使用性、 经济性和耐久性均较好， 施工方便， 适应范围广。 0005 为达到上述目的， 本发明的技术方案如下： 桩基宽承台高挡墙码头结构， 包括基桩、 宽承台和高挡墙。 0006 所述高挡墙与宽承台整体固接， 高挡。

11、墙、 宽承台与基桩构成空间整体结构。 0007 所述宽承台宽度B， B=5.0-10.5m， 根据码头建造地形条件与结构受力稳定确定。 所 述宽承台顶面位于码头设计泥面高程以上、 设计低水位以下； 宽承台高度取为H， H=0.8- 1.0m。 在所述宽承台顶板上， 所述高挡墙下部沿水侧方向设有趾板， 并与宽承台、 高挡墙整 体固接。 0008 作为优选， 所述高挡墙的墙身高度为设计码头面至宽承台顶侧的高度。 所述高挡 墙墙底宽度B3， B3=3.5-8.0m， 高挡墙背部采用折线型布置， 高挡墙墙背折点数N， N=12， 根据 设计码头面高程、 水位差与船舶吨位的大小确定， 墙背折点高程按混凝。

12、土抗裂要求与造价 经济合理的原则确定。 若码头 （面） 前沿不布置钢轨， 所述高挡墙墙顶宽度B1， B1=0.8-1.0m； 若码头 （面） 前沿布置钢轨， 所述高挡墙墙顶宽度B2=2.3-2.8m， 所述高挡墙墙身宽度B2范围 的墙背折线改为垂直布置。 0009 所述高挡墙内设有聚乙烯横向排水管， 在墙后排水管外伸10cm， 管口包反滤土工 布。 在所述高挡墙墙背后侧1.0m宽度范围， 最低排水管水侧管口以下部位， 回填砂性填料； 说明书 1/4 页 3 CN 111305249 A 3 最低排水管水侧管口以上部位， 设粒径520mm碎石层， 碎石层后侧设反滤土工布一层； 高 挡墙墙背后侧、。

13、 宽承台上部与码头面层之间区域其他范围回填土。 0010 作为优选， 所述高挡墙内间隔布置有聚乙烯横向排水管， 高挡墙高度方向排水管 的排数根据高挡墙高度与高挡墙排水需要确定。 所述排水管横向斜穿高挡墙向水侧倾斜， 一端位于高挡墙水侧， 另一端伸向墙后倒滤层， 墙后 （陆侧） 高于墙前 （水侧） ， 倾斜度为5%。 最下面的一根排水管的墙前管口位于设计低水位以下。 0011 所述宽承台下的桩基由水侧向陆侧沿码头宽度方向第一根桩称为前桩， 其他称为 后桩。 所述宽承台下的前桩沿码头长度方向按一字型布置， 宽承台下的后桩按行列布置， 沿 码头宽度方向基桩数量A1， A1=3-6， 沿码头长度方向基。

14、桩净距离A2， A2=(2-3)倍桩径， 宽承台 下总基桩数量根据空间整体结构受力计算确定。 0012 具体地， 所述基桩可采用 （钢护筒） 灌注桩穿过上部流砂层至下部较好地基持力 层。 所述灌注桩的设置深度根据计算确定。 钢护筒壁厚10mm。 灌注桩施工时钢护筒保留在灌 注桩上部， 形成钢管灌注桩。 0013 作为优选， 从所述前桩前方B4（B4=2.0-4.0m） 起至陆侧进行抛石， 抛石厚度h1， h1= 1.0-2.0m。 所述宽承台后侧 （陆侧） 抛石与宽承台底侧吻合相接， 两者接触长度B5， B5=1.0- 2.0m； 宽承台下的其余抛石面采用斜坡面， 坡脚位于所述宽承台前端 （水。

15、侧） 垂线上， 高程为 码头设计泥面高程； 宽承台前侧的抛石顶面高程采用码头设计泥面高程。 0014 作为优选， 所述宽承台宽度结合码头建设条件确定， 所述宽承台上覆趾板、 高挡 墙、 碎石层、 砂性填料和回填土， 所述宽承台端侧边距桩最外侧不小于0.4m。 0015 作为优选， 所述高挡墙水侧竖向布置有橡胶护舷， 所述高挡墙顶部设置护轮坎和 其他码头附属设备。 0016 作为优选， 为了更好地增强高挡墙稳定性， 在所述橡胶护舷下端宽承台上侧部位、 高挡墙水侧设置一截面为直角三角形 （垂直于码头长度方向） 的趾板。 0017 作为优选， 所述宽承台、 趾板、 高挡墙、 护轮坎、 码头面层均为现。

16、浇混凝土结构。 所 述高挡墙为半重力式混凝土结构， 墙背采用折线型布置， 墙背折点位置按混凝土抗裂要求 与造价经济合理的原则确定； 其他组成构件按普通钢筋混凝土要求设计。 所述高挡墙底部 与宽承台固接， 所述趾板底部位于宽承台顶侧之上， 趾板底部的前趾点与宽承台前端 （水 侧） 在同一垂线上， 趾板后侧连接高挡墙墙身， 趾板与高挡墙和宽承台现浇固接。 所述护轮 坎与高挡墙固接， 所述基桩桩顶与宽承台固接。 基桩、 宽承台、 高挡墙设计成整体空间结构。 0018 本发明所述的桩基宽承台高挡墙码头结构， 主要施工步骤为： 灌注桩施工。 在 灌注桩顶部浇筑承台、 然后浇筑高挡墙和趾板， 在高挡墙顶部。

17、浇筑护轮坎， 在高挡墙内设置 排水管伸向墙后， 并在管口包反滤土工布。 高挡墙后设置碎石层， 并进行墙后回填， 在碎 石层和回填土顶部建码头面层。 在高挡墙上安装橡胶护舷等附属结构。 0019 本发明的有益效果是： 本发明提供一种适用于内河较大水位差地区、 设计泥面浅部存在流砂层或浅部存在软 弱层等不良复杂地质条件下地基的桩基宽承台高挡墙码头结构。 与传统结构相比较， 该结 构安全性、 使用性、 经济性都较好， 结构坚固耐用， 施工简单， 能减少地基的处理和砂石料的 用量， 能适应复杂地质条件下内河码头的建造特点。 说明书 2/4 页 4 CN 111305249 A 4 附图说明 0020 。

18、图1为本发明实施例1的结构断面图； 图2为本发明实施例1的桩位布置图； 图3为本发明实施例1的结构立面图； 图4为本发明实施例1的高挡墙结构示意图； 图5为本发明实施例2的结构断面图。 0021 附图标记列表： 1 基桩； 2 宽承台； 3高挡墙； 4 趾板； 5 抛石； 6 护轮坎； 7 码头面层； 8排水管； 9 管口 包反滤土工布； 10 碎石层； 11 反滤土工布； 12 砂性填料； 13 设计高水位； 14 设计低水位； 15 码头设计泥面； 16 宽承台前沿； 17 挡墙顶； 18 橡胶护舷； 19 排水孔； 20 混凝土墙身； 21 钢轨。 具体实施方式 0022 下面结合附图和。

19、具体实施方式， 进一步阐明本发明， 应理解下述具体实施方式仅 用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。 需要说明的是， 下面描述中使用的词语 “前” 、 “后” 、“左” 、“右” 、“上” 和 “下” 指的是附图中的方向， 词语 “内” 和 “外” 分别指的是朝向或远 离特定部件几何中心的方向。 0023 实施例1： 本实施例所述的一种适用于内河较大水位差地区、 设计泥面浅部存在5至17m不等厚度 流砂层、 深部为弱风化岩地基的桩基宽承台高挡墙码头结构， 其结构如图1、 图2和图3所示， 包括基桩1、 宽承台2和高挡墙3。 基桩1顶部与宽承台2底板整体固接， 高挡墙3与宽承台2整 体固接， 。

20、基桩1、 宽承台2与高挡墙3构成空间整体结构。 0024 实施例中基桩1采用桩径为800mm的钢护管嵌岩灌注桩， 穿过上部流砂层至下部弱 风化岩， 灌注桩的设置深度以及钻芯灌注嵌岩的深度根据计算确定。 灌注桩施工时采用钢 护筒， 钢护筒壁厚10mm， 浇筑基桩1时钢护筒保留在灌注桩上部， 形成钢护管灌注桩。 此外， 沿码头宽度方向宽承台2下的桩基由水侧向陆侧第一根桩称为前桩， 其他称为后桩。 本实施 例中前后桩相邻桩中心间距为2.90m， 基桩1桩顶深入宽承台2底板约10cm， 与宽承台2整体 固接。 宽承台2下的前桩沿码头长度方向按一字型布置， 宽承台下的后桩按行列布置， 基桩 数量根据空间。

21、整体结构受力计算确定。 在本实施例中， 沿码头宽度方向基桩数量 （垂直宽承 台前沿16长度方向） ， 有4根基桩， 沿码头长度方向基桩净距离A2为2.0m。 0025 从前桩前方B4（B4=2.0-4.0m） 起至陆侧进行抛石， 抛石层5厚度h1， h1=1.0-2.0m。 宽 承台2后侧 （陆侧） 抛石5与宽承台2底侧吻合相接， 两者接触长度B5， B5=1.0-2.0m； 宽承台2下 的其余抛石面采用斜坡面， 坡脚位于所述宽承台2前端 （水侧） 垂线上， 高程为码头设计泥面 15高程； 宽承台2前侧的抛石层5顶面高程采用码头设计泥面15高程。 本实施例中， B4= 2.1m， h1=1.0。

22、m， B5=1.3m， 抛石层的作用： 主要起护坡与挡土作用。 0026 宽承台2顶面位于码头设计泥面15高程以上、 设计低水位14以下； 宽承台2上覆趾 板4、 高挡墙3、 碎石层10、 砂性填料12和回填土， 宽承台2端侧边距桩最外侧不小于0.4m。 本 实施例中宽承台2宽度为10.5m， 高度为0.8m， 宽承台2底板高程为3.80m， 顶板高程为4.60m， 位于码头设计泥面15高程2.20m以上、 设计低水位6.00m以下， 宽承台2端侧边距桩最外侧 说明书 3/4 页 5 CN 111305249 A 5 0.5m。 0027 高挡墙3结构如图4所示， 高挡墙3墙底宽度B3， 高挡。

23、墙3背部采用折线型布置， 高挡 墙墙背折点数N， 高挡墙3墙顶宽度B1， 折线型的高挡墙的作用： 充分利用混凝土的受力特 性， 大幅减少挡墙混凝土用量， 本实施例中， 高挡墙混凝土墙身20采用C30素混凝土， 挡墙总 高度为8.20m， 挡墙底高程为4.60m， 挡墙顶17高程为12.80m， 设计高水位13为12.00m。 墙背 折点数N=1。 挡墙底宽B3为7.50m （含趾板4底宽） ， 挡墙顶宽为0.8m， 墙背折点处挡墙宽度B1为 2.50m。 挡墙顶面不布置钢轨。 挡墙顶17上设有护轮坎6， 护轮坎6高度为0.60m， 护轮坎6底高 程为12.80m， 顶高程为13.40m。 高挡。

24、墙3内间隔布置有聚乙烯横向排水管8， 在墙后排水管外 伸10cm， 管口包反滤土工布9， 排水孔19直径为100mm。 排水管横向斜穿挡墙向水侧倾斜， 一 端位于挡墙水侧， 另一端伸向墙后倒滤层， 墙后 （陆侧） 高于墙前 （水侧） ， 倾斜度为5%。 在高 挡墙3墙背后侧1.0m宽度范围， 最低排水管8水侧管口以下部位， 回填砂性填料12； 最低排水 管水侧管口以上部位， 设粒径520mm碎石层10， 碎石层10后侧设反滤土工布11一层； 高挡 墙3墙背后侧、 宽承台2上部与码头面层7之间区域其他范围回填土。 高挡墙3高度方向排水 管8的排数根据挡墙高度与挡墙排水需要确定， 最下面的一根排水。

25、管的墙前管口位于设计 低水位14以下。 此外， 高挡墙水侧竖向布置有橡胶护舷18， 高挡墙顶部设置护轮坎6和其他 码头附属设备。 0028 在橡胶护舷18下端宽承台2上侧部位、 高挡墙3水侧设置一截面为直角三角形 （垂 直于码头长度方向） 的趾板4。 趾板4底宽为0.5m， 高度为1.0m， 趾板4底部高程为4.60m， 顶部 高程为5.60m， 趾板的作用： 起加强角作用， 并改善高挡墙的受力特性。 0029 宽承台2、 趾板4、 高挡墙3、 护轮坎6、 码头面层7均为现浇混凝土结构。 所述高挡墙3 为混凝土结构， 墙背采用折线型布置， 其他组成构件为普通钢筋混凝土结构。 挡墙3底部与 宽承。

26、台2固接， 趾板4底部位于宽承台2顶侧之上， 趾板4底部的前趾点与宽承台2前端 （水侧） 在同一垂线上， 趾板4后侧连接高挡墙3墙身， 趾板4与高挡墙3和宽承台2现浇固接。 护轮坎6 与高挡墙3固接， 基桩1与宽承台2固接。 基桩1、 宽承台2、 高挡墙3设计成整体空间结构。 0030 本实施例的桩基宽承台高挡墙码头结构， 主要施工步骤为： 嵌岩灌注桩施工。 在嵌岩灌注桩顶部浇筑承台2、 然后浇筑高挡墙3和趾板4， 在高挡墙3顶部浇筑护轮坎6， 在 高挡墙3内设置排水管伸向墙后， 并在管口包反滤土工布9。 高挡墙3后设置碎石层10， 墙 后回填， 在碎石层10和回填土顶部建码头面层7。 在高挡。

27、墙3上安装橡胶护舷18等附属结 构。 0031 实施例2： 本实施例与实施例1相同地质条件下的桩基宽承台高挡墙码头结构， 如图5所示， 不同 于实施例1之处， 在挡墙顶17上设有钢轨21， 高挡墙3背部仍采用折线型布置， 高挡墙3墙顶 宽度B2=2.5m， 高挡墙3墙身宽度B2范围的墙背折线改为垂直布置。 本实施例中， 墙背折点处 挡墙宽度为2.50m， 墙背折点以下挡墙底宽B3为7.50m （含趾板底宽） ， 墙背折点以上挡墙顶 宽B2为2.50m。 0032 本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段， 还包括 由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。 说明书 4/4 页 6 CN 111305249 A 6 图1 图2 说明书附图 1/3 页 7 CN 111305249 A 7 图3 图4 说明书附图 2/3 页 8 CN 111305249 A 8 图5 说明书附图 3/3 页 9 CN 111305249 A 9 。