本發明涉及建筑技術領域，尤其涉及一種用于軟土地基的多壁式節狀地下連續墻橋梁基礎。

背景技術：

在軟弱地基中修建公路或鐵路橋梁，將會面臨地基穩定及大變形等問題，為保證結構安全，其橋梁墩臺須采取必要的加固措施。而目前，軟土地基的橋梁工程大多采用傳統樁基(混凝土灌注樁或預制樁)進行加固。對于軟基中的樁基礎而言，其側摩阻力不能得到充分的發揮，為保證基礎承載力其樁身往往進入持力層較深，從而造成材料上的浪費。因此，在軟基中開發新型的橋梁基礎形式顯得尤為必要。近年來，地下連續墻作為集擋土、承重和防水“三合一”的基礎結構，被大量應用于橋梁工程。由于采用機械化快速施工，地下連續墻基礎具有工效高、成本低、地基適用范圍廣、噪聲小等特點，而強大的剛性和與地基密著性好的特性也使其特別適用于大跨度橋梁基礎。

目前，地下連續墻橋梁基礎技術最先進的當屬日本，其中“多壁基礎”是基于傳統的井筒式地下連續墻而開發出的一種較為新型的橋梁基礎形式，已在日本的城市高架、鐵道等橋梁的基礎結構中取得了應用。與井筒式基礎相比，多壁基礎的墻側摩阻力得到了較大幅度的提升，但與單壁基礎或者樁基相比，其摩阻力的發揮程度仍然有較大的提升空間。節樁是一種新型的預應力鋼筋混凝土管樁，樁外壁呈竹節形，已在日本得到廣泛的應用。當節樁在荷載作用下產生沉降時，會形成以節部直徑為樁徑的圓筒剪切面，其樁側摩阻力通常大于相同直徑的普通樁。相關研究表明，作為摩擦樁，節樁的摩阻力比圓管樁的摩阻力可增大50％。但與地下連續墻橋梁基礎相比，節樁整體剛度較小，其承載能力及抗震性能偏弱。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是針對現有軟土地基處理傳統樁基橋梁基礎存在的側摩阻力發揮不充分、承載能力偏弱等問題，提出了一種用于軟土地基的多壁式節狀地下連續墻橋梁基礎。該基礎通過節部加大墻體與土體之間的摩擦力，使土體之間的結構更加穩定，從而能夠充分發揮墻間土的承載能力。通過布置合理的墻體數目、間距及分布形式，同時確定適當的節部位置，可使基礎獲得理想的承載特性。

一種用于軟土地基的多壁式節狀地下連續墻橋梁基礎，包括：剛性承臺、地下連續墻墻體，所述剛性承臺與地下連續墻墻體均為鋼筋混凝土結構，且地下連續墻墻體頂部與剛性承臺為一體結構，在所述地下連續墻墻體的中部鑲嵌有中部節、底部鑲嵌有端部節，所述中部節與端部節與地下連續墻墻體為一體結構；

所述中部節為中部呈圓柱形、兩端呈錐形結構；

所述端部節為底部呈圓柱形、上部呈錐形結構。

進一步地，如上所述的用于軟土地基的多壁式節狀地下連續墻橋梁基礎，所述中部節與端部節均采用素混凝土結構。

進一步地，如上所述的用于軟土地基的多壁式節狀地下連續墻橋梁基礎，所述地下連續墻墻體包括三排分墻體，所述三排分墻體采用垂直于橋軸方向三字形并排布置形式，在每排分墻體的中部以及底部均鑲嵌有所述中部節與端部節。

進一步地，如上所述的用于軟土地基的多壁式節狀地下連續墻橋梁基礎，所述中部節與端部節的中心點在所述分墻體厚度的中心線上。

進一步地，如上所述的用于軟土地基的多壁式節狀地下連續墻橋梁基礎，所述中部節的中間圓柱體的直徑為分墻體厚度的2倍；其上、下椎體高度一致為分墻體厚的1倍。

進一步地，如上所述的用于軟土地基的多壁式節狀地下連續墻橋梁基礎，所述端部節上的圓柱體直徑為分墻體厚的1.5倍，上椎體高度為分墻體厚的2倍。

進一步地，如上所述的用于軟土地基的多壁式節狀地下連續墻橋梁基礎，所述剛性承臺的長、寬為5-20m，厚度為3-6m；分墻體的厚度為1.5-3m，長度為5-20m，高為10-50m。

有益效果：

(1)通過節部加大墻體與土體之間的摩擦力，使土體之間的結構更加穩定，從而能夠充分發揮墻間土的承載能力，特別適用于軟土地基；(2)基礎整體剛度大，水平承載力高，抗震能力強，剛度較大的地下連續墻基礎配筋少，比樁省鋼材。(3)與傳統的井筒式地下連續墻橋梁基礎比較，多壁式節狀墻承臺土反力及墻身側摩阻力得到較大提升，豎向承載能力大幅度提高；(4)多壁式節狀墻下部墻段并未采用接頭進行連接，施工簡便，工序少，工程造價低，同時噪音低，保護環境。

附圖說明

圖1為本發明連續墻橋梁基礎結構圖；

圖2為本發明連續墻橋梁基礎俯視圖；

圖3為本發明連續墻橋梁基礎主視圖；

圖4為本發明連續墻橋梁基礎左視圖；

圖5為本發明連續墻橋梁基礎透視圖；

圖6為本發明中部節結構示意圖；

圖7為本發明端部節結構示意圖；

圖8為本發明連續墻橋梁基礎施工步驟圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面本發明中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

如圖1所示，本發明提供的用于軟土地基的多壁式節狀地下連續墻橋梁基礎，包括：剛性承臺2、地下連續墻墻體4，所述剛性承臺2與地下連續墻墻體4均為鋼筋混凝土結構，且地下連續墻墻體4頂部與剛性承臺2為一體結構，在所述地下連續墻墻體4的中部鑲嵌有中部節3、底部鑲嵌有端部節5，所述中部節3與端部節5與地下連續墻墻體4為一體結構；所述中部節3為中部呈圓柱形、兩端呈錐形結構；所述端部節5為底部呈圓柱形、上部呈錐形結構，在剛性承臺2的上面為橋梁上部結構1。

具體地，所述中部與端部的節部構造是為了增加基礎的摩阻力，其特殊的構造形式是基于施工的便利、可行性與成槽的穩定性而考慮的。具體理由為：為便于施工，本發明中節部的施工形成是通過帶旋轉功能的銑槽裝置(圖8)進行土體掘削，因此形成圓錐形和圓柱形的空間形式，然后泥漿護壁，最后灌漿養護形成的。如果設計為其他形狀，如三角形，其施工可行性低(在土體內部形成三角體槽孔需要復雜的機具，需要分部開挖，其施工效率低)，同時土體易發生坍塌破壞。

優選地，所述中部節3與端部節5均采用素混凝土結構。

具體地，由于節部不考慮配筋，其出發點也是考慮到了施工的可行性。如果在鋼筋籠制作時考慮了節部的配筋，那么在鋼筋籠下放時，由于鋼筋籠的截面相比上部坑槽而言多出了節部的鋼筋位置，勢必造成孔壁的坍塌與破壞。在基礎實際施工時(圖8)，與地下連續墻上部坑槽形狀相仿且截面積略小的鋼筋籠平面，其下放過程中無法觸及到節部空間，因此灌漿后，基礎本體為鋼筋混凝土結構，節部為素混凝土結構。考慮到節部的存在，其主要作用是在于增加基礎的摩阻力與端阻力，相對于基礎墻體而言，其本身基本不承受較大的基礎軸向壓力，因此一般的素混凝土材料即可滿足節部的工作條件。

優選地，所述地下連續墻墻體4包括三排分墻體，所述三排分墻體采用垂直于橋軸方向三字形并排布置形式，在每排分墻體的中部以及底部均鑲嵌有所述中部節3與端部節5。

優選地，所述中部節3與端部節5的中心點在所述分墻體厚度的中心線上。

具體地，為節省材料和簡化工序，節部的設計并未沿整個墻體某一深度進行全貫通布置。對于地下連續墻基礎而言，由于其上部荷載經簡化后為沿墻體中心線傳遞，如果將節部布置在墻體厚度的中心線以外，那么節部側摩阻力的發揮就會出現偏離基礎中心線的情況，基礎墻體就會產生偏心受力，繼而產生不利的旋轉力矩，基礎的穩定性會受到相應的影響。

優選地，所述中部節3的中間圓柱體的直徑為分墻體厚度的2倍；其上、下椎體高度一致為分墻體厚的1倍。

具體的，本申請如上所述設計的目的是：節部能在使用較少材料及滿足槽壁穩定性的條件下，發揮較好的承載特性。

優選地，所述端部節5上的圓柱體直徑為分墻體厚的1.5倍，上椎體高度為分墻體厚的2倍。

具體的，本申請如上所述設計的目的是：節部能在使用較少材料及滿足槽壁穩定性的條件下，發揮較好的承載特性。

優選地，所述剛性承臺2的長、寬為5-20m，厚度為3-6m；分墻體的厚度為1.5-3m，長度為5-20m，高為10-50m。

本發明用于軟土地基的多壁式節狀地下連續墻橋梁基礎的具體施工步驟如圖8所示，具體包括如下：

(1)導墻施工：導墻的作用是挖槽導向、防止槽段塌方與基準等，其本身為現澆鋼筋混凝土，設置在主墻體兩側，截面呈倒“l”型。

(2)泥漿準備：現場開挖儲漿池和攪拌池，泥漿在攪拌池攪拌均勻后進入儲漿池儲存。在任何情況下，須保證槽內泥漿液面高于地下水位，同時不應低于導墻頂面。

(3)挖槽施工：沿墻體長度方向將地下連續墻劃分為若干單元槽段，按單元槽段采用液壓抓斗成槽施工。成槽機在成槽過程中輕提慢放，減少對槽壁的影響，要始終保持泥漿液面高度。

(4)節部銑槽施工：中部節為素混凝土結構，位于地下連續墻墻身的中部，呈圓盤+上、下圓椎體構造；端部節亦為素混凝土結構，位于地下連續墻墻身的端部，呈圓盤+上圓椎體構造；在施工時，通過帶旋轉功能的銑槽機具，在已有的地下連續墻槽體中部與端部進行銑槽工作，使得槽體內部產生符合節狀部位尺寸大小的空間。

(5)安放鋼筋籠制作：鋼筋籠應根據地下連續墻墻體設計配筋和單元槽段的劃分來制作。通過專用鋼筋籠制作平臺，精細放樣與定位進行鋼筋籠制作與預埋件安裝，確保其制作質量和預埋件就位正確。

(6)澆筑混凝土：澆灌混凝土過程中，采用混凝土泵車同時、同速、連續往支腿澆注水下混凝土，保證水下混凝土同時溢出槽底，之后連續往地下連續墻灌注水下混凝土。

最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。