CN110565658A - 边坡支护用双排扩底长短组合抗滑桩 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种边坡支护用双排扩底长短组合抗滑桩。包括前排扩底抗滑桩、后排扩底抗滑桩、桩顶冠梁以及连系梁，前、后排抗滑桩均采用扩底桩，并且前排扩底抗滑桩的桩长小于后排抗滑桩，通过前、后排抗滑桩的扩底效应，增大了该组合抗滑桩所承担的滑坡推力，调节了前、后排桩之间的受力与变形，使得前、后排桩均能充分发挥其抗滑能力，同时采用滑坡中心线附近密、两边疏的布置形式，也可使滑坡体两侧的抗滑桩更好地发挥作用，降低滑坡治理成本。

Description

边坡支护用双排扩底长短组合抗滑桩

技术领域

本发明涉及抗滑桩，特别涉及一种边坡支护用双排扩底长短组合抗滑桩。

背景技术

目前，地质灾害频发，抗滑桩是治理滑坡灾害的主要支护型式之一，然而实际工程中遇到的高、大滑坡越来越多，单排抗滑桩往往不能提供足够的抗滑力。双排抗滑桩具有较大的侧向刚度，抗滑能力强等优点，因此在很多滑坡治理工程中得到了应用。在传统的双排抗滑桩设计中，一般认为前、后排抗滑桩所承担的滑坡推力是一致的。但是研究发现，在滑坡推力一定的情况下，前、后排桩之间的内力与变形相差较大，滑坡推力大部分由后排桩所承担，前排桩无法充分发挥其抗滑能力。因此，设计一种能充分发挥前排抗滑桩抗滑能力的双排抗滑桩具有重要的工程及经济价值。

发明内容

发明目的：本发明目的是提供一种能够充分发挥前、后排抗滑桩的抗滑能力，避免前、后排桩所受内力不均匀的双排扩底长短组合抗滑桩。

技术方案：本发明提供一种边坡支护用双排扩底长短组合抗滑桩，包括前排扩底抗滑桩、后排扩底抗滑桩、桩顶冠梁和连系梁；所述后排扩底抗滑桩位于滑坡体后缘，前排扩底抗滑桩与后排扩底抗滑桩通过若干连系梁固定并沿着滑坡体下滑方向设置，若干连系梁表面形成水平面；前排扩底抗滑桩和后排扩底抗滑桩分别由若干扩底抗滑桩构成，扩底抗滑桩之间通过桩顶冠梁固定连接；桩顶冠梁和连系梁垂直连接。

所述前排扩底抗滑桩、后排扩底抗滑桩是指抗滑桩的底端扩大，利于镶嵌稳固并提高水平抗滑承载能力。

前排扩底抗滑桩的长度小于后排扩底抗滑桩的长度。

通过减小前排桩的桩长，有效调节了前、后排桩的内力与变形，使得前、后排桩均能充分发挥抗滑能力，减少了材料用量，从而降低了滑坡治理成本。

进一步地，所述前排扩底抗滑桩和后排扩底抗滑桩为人工挖孔桩时，桩身直径不小于1.2m，为钻孔桩时，桩身直径不小于0.8m。

进一步地，所述前排扩底抗滑桩和后排扩底抗滑桩的嵌固段均设置于滑床内部；对于土层或软弱岩层，前排扩底抗滑桩的嵌固段长度为总桩长的1/5～1/4，后排扩底抗滑桩的嵌固段长度为总桩长的1/3～1/2；对于完整或坚硬岩层，前排扩底抗滑桩的嵌固段长度为总桩长的1/6～1/5，后排扩底抗滑桩的嵌固段长度为总桩长的1/4～1/3。前、后排扩底抗滑桩应保证有足够的嵌固段长度，使得抗滑桩将坡体的下滑力传递给扩底桩下部嵌固段周围的岩土体，依靠嵌固段岩土体的横向承载力来抵挡坡体的下滑力，从而保证坡体的平衡和稳定。

进一步地，所述前排扩底抗滑桩和后排扩底抗滑桩靠近滑坡中心线部位分布紧密，两侧分布疏松；紧密分布的桩间距为2～3倍桩身直径，疏松分布的桩间距为3～4倍桩身直径。滑坡中心线附近的滑坡推力较大，而两侧的滑坡推力相对较小，所以本发明采用滑坡中心线附近密，两侧疏的方式布置，尽可能使抗滑桩发挥抗滑作用。为减小施工时同一排相邻桩之间的相互影响，最小紧密分布桩间距取2倍桩身直径，最小疏松分布桩间距取3倍桩身直径，同时为防止滑坡从两桩之间滑出，最大紧密分布桩间距取3倍桩身直径，最大疏松分布桩间距取4倍桩身直径。

进一步地，所述前排扩底抗滑桩和后排扩底抗滑桩的间距为2～4倍桩身直径。前排和后排扩底抗滑桩排距过小施工时会相互影响且受力不合理，排距过大会减弱两者所形成的刚架效果，排距的合理范围应为2～4倍桩身直径。

进一步地，所述前排扩底抗滑桩和后排扩底抗滑桩的扩底端均为圆形，扩底端直径与桩身直径之比不大于3。此数值不大于3时，扩底桩施工的安全性、难以程度及扩底段的受力均匀性均较好。

进一步地，所述前排扩底抗滑桩和后排扩底抗滑桩的扩底端矢高为0.3～0.35倍扩底端直径。当扩底段的矢高在此范围内时，扩底桩的桩端应力分布均匀、受力合理，桩端承载力性状较佳。

进一步地，所述前排扩底抗滑桩和后排扩底抗滑桩的扩底端侧面的斜率对于粉土或黏性土材质不大于1/3；对于风化岩或卵石层材质不大于1/2。扩底段侧面斜率的具体数值应根据实际成孔及扩底段侧面岩土体的自立条件确定。

进一步地，所述桩顶冠梁的宽度大于桩身直径，高度为0.8倍桩身直径。桩顶冠梁的宽度应比扩底桩的直径稍大，扩底桩伸入的纵向钢筋应在桩顶冠梁的钢筋笼内，以保证桩顶冠梁与扩底桩拉结牢固。

进一步地，所述连系梁的宽度大于桩身直径，高度不小于0.8倍桩身直径，且连系梁的高度与前排扩底抗滑桩和后排扩底抗滑桩间距的比值为1/6～1/3。组合抗滑桩的顶部位移随着连系梁高度的增大而减小，但当连系梁高大于桩身直径时，再增大连系梁的高度时，组合抗滑桩的桩顶位移已基本不变，所以连系梁的高度不小于0.8倍桩身直径，且连系梁的高度与前排扩底抗滑桩和后排扩底抗滑桩间距的比值为1/6～1/3。

有益效果：本发明通过设置前、后排桩的扩底端，较大程度地提高了双排桩的抗滑力，同时通过减小前排桩的桩长，使得前后排桩的受力与变形更加均匀，减少了材料用量，大大降低了边坡治理成本。与单排抗滑桩相比，具有更大的侧向刚度，可抵抗更大的滑坡推力。

附图说明

图1为本发明在滑坡治理中的埋设示意图；

图2为本发明的整体结构示意图；

图3为本发明抗滑桩的俯视图。

具体实施方式

以下实施例中，6为滑动面，为滑坡体5与滑床7的交界面，8为滑坡中心线。

d为扩底桩的桩身直径；D为扩底端直径；h_c为扩底端矢高；b/ha为扩底端侧面的斜率。

实施例1

如图1-3所示，本实施例是边坡支护用双排扩底长短组合抗滑桩，主要构件包括前排扩底抗滑桩1、后排扩底抗滑桩2、桩顶冠梁3和连系梁4；后排扩底抗滑桩2位于滑坡体5后缘，前排扩底抗滑桩1与后排扩底抗滑桩2通过9个连系梁4固定并沿着滑坡体5下滑方向设置，9个连系梁4表面形成水平面；前排扩底抗滑桩1和后排扩底抗滑桩2分别由9个扩底抗滑桩构成，扩底抗滑桩之间通过套设的(建议去掉这三个字)桩顶冠梁3固定连接；桩顶冠梁3和连系梁4垂直连接；前排扩底抗滑桩1的长度小于后排扩底抗滑桩2的长度。前排扩底抗滑桩1和后排扩底抗滑桩2为人工挖孔桩时，桩身直径1.2m，为钻孔桩时，桩身直径0.8m。前排扩底抗滑桩1和后排扩底抗滑桩2的嵌固段均设置于滑床7上；对于土层或软弱岩层，前排扩底抗滑桩1的嵌固段长度为总桩长的1/5，后排扩底抗滑桩2的嵌固段长度为总桩长的1/3；对于完整或坚硬岩层，前排扩底抗滑桩1的嵌固段长度为总桩长的1/6，后排扩底抗滑桩2的嵌固段长度为总桩长的1/4。前排扩底抗滑桩1和后排扩底抗滑桩2靠近滑坡中心线部位分布紧密，两侧分布疏松；紧密分布的桩间距为2倍桩身直径，疏松分布的桩间距为3倍桩身直径。前排扩底抗滑桩1和后排扩底抗滑桩2的间距为2倍桩身直径。前排扩底抗滑桩1和后排扩底抗滑桩2的扩底端均为圆形，扩底端直径与桩身直径之比不大于3。前排扩底抗滑桩1和后排扩底抗滑桩2的扩底端矢高为0.3倍扩底端直径。前排扩底抗滑桩1和后排扩底抗滑桩2的扩底端侧面的斜率对于粉土或黏性土材质不大于1/3；对于风化岩或卵石层材质不大于1/2。桩顶冠梁3的宽度大于桩身直径，高度为0.8d。连系梁4的宽度大于桩身直径，连系梁4的高度不小于0.8d，且与前排扩底抗滑桩1和后排扩底抗滑桩2间距的比值为1/6。

实施例2

如图1-3所示，本实施例是边坡支护用双排扩底长短组合抗滑桩，主要构件包括前排扩底抗滑桩1、后排扩底抗滑桩2、桩顶冠梁3和连系梁4；后排扩底抗滑桩2位于滑坡体5后缘，前排扩底抗滑桩1与后排扩底抗滑桩2通过9个连系梁4固定并沿着滑坡体5下滑方向设置，9个连系梁4表面形成水平面；前排扩底抗滑桩1和后排扩底抗滑桩2分别由9个扩底抗滑桩构成，扩底抗滑桩之间通过套设的(建议去掉这三个字)桩顶冠梁3固定连接；桩顶冠梁3和连系梁4垂直连接；前排扩底抗滑桩1的长度小于后排扩底抗滑桩2的长度。前排扩底抗滑桩1和后排扩底抗滑桩2为人工挖孔桩时，桩身直径1.4m，为钻孔桩时，桩身直径0.9m。前排扩底抗滑桩1和后排扩底抗滑桩2的嵌固段均设置于滑床7上；对于土层或软弱岩层，前排扩底抗滑桩1的嵌固段长度为总桩长的1/4，后排扩底抗滑桩2的嵌固段长度为总桩长的1/2；对于完整或坚硬岩层，前排扩底抗滑桩1的嵌固段长度为总桩长的1/5，后排扩底抗滑桩2的嵌固段长度为总桩长的1/3。前排扩底抗滑桩1和后排扩底抗滑桩2靠近滑坡中心线部位分布紧密，两侧分布疏松；紧密分布的桩间距为3倍桩身直径，疏松分布的桩间距为4倍桩身直径。前排扩底抗滑桩1和后排扩底抗滑桩2的间距为4倍桩身直径。前排扩底抗滑桩1和后排扩底抗滑桩2的扩底端均为圆形，扩底端直径与桩身直径之比为2。前排扩底抗滑桩1和后排扩底抗滑桩2的扩底端矢高为0.35倍扩底端直径。前排扩底抗滑桩1和后排扩底抗滑桩2的扩底端侧面的斜率对于粉土或黏性土材质不大于1/3；对于风化岩或卵石层材质不大于1/2。桩顶冠梁3的宽度大于桩身直径，高度为0.8d。连系梁4的宽度大于桩身直径，高度不小于0.8d，且连系梁4的高度与前排扩底抗滑桩1和后排扩底抗滑桩2间距的比值为1/3。

实施例3

如图1-3所示，本实施例是边坡支护用双排扩底长短组合抗滑桩，主要构件包括前排扩底抗滑桩1、后排扩底抗滑桩2、桩顶冠梁3和连系梁4；后排扩底抗滑桩2位于滑坡体5后缘，前排扩底抗滑桩1与后排扩底抗滑桩2通过9个连系梁4固定并沿着滑坡体5下滑方向设置，9个连系梁4表面形成水平面；前排扩底抗滑桩1和后排扩底抗滑桩2分别由9个扩底抗滑桩构成，扩底抗滑桩之间通过套设的(建议去掉这三个字)桩顶冠梁3固定连接；桩顶冠梁3和连系梁4垂直连接；前排扩底抗滑桩1的长度小于后排扩底抗滑桩2的长度。前排扩底抗滑桩1和后排扩底抗滑桩2为人工挖孔桩时，桩身直径为1.4m，为钻孔桩时，桩身直径为0.9m。前排扩底抗滑桩1和后排扩底抗滑桩2的嵌固段均设置于滑床7上；对于土层或软弱岩层，前排扩底抗滑桩1的嵌固段长度为总桩长的1/4，后排扩底抗滑桩2的嵌固段长度为总桩长的1/3；对于完整或坚硬岩层，前排扩底抗滑桩1的嵌固段长度为总桩长的1/5，后排扩底抗滑桩2的嵌固段长度为总桩长的1/4。前排扩底抗滑桩1和后排扩底抗滑桩2靠近滑坡中心线部位分布紧密，两侧分布疏松；紧密分布的桩间距为3倍桩身直径，疏松分布的桩间距为4倍桩身直径。前排扩底抗滑桩1和后排扩底抗滑桩2的间距为3倍桩身直径。前排扩底抗滑桩1和后排扩底抗滑桩2的扩底端均为圆形，扩底端直径与桩身直径之比为2。前排扩底抗滑桩1和后排扩底抗滑桩2的扩底端矢高为0.33倍扩底端直径。前排扩底抗滑桩1和后排扩底抗滑桩2的扩底端侧面的斜率对于粉土或黏性土材质不大于1/3；对于风化岩或卵石层材质不大于1/2。桩顶冠梁3的宽度大于桩身直径，高度为0.8d。连系梁4的宽度大于桩身直径，高度不小于0.8d，且连系梁4的高度与前排扩底抗滑桩1和后排扩底抗滑桩2间距的比值为1/3。

Claims (10)

1.一种边坡支护用双排扩底长短组合抗滑桩，其特征在于：包括前排扩底抗滑桩(1)、后排扩底抗滑桩(2)、桩顶冠梁(3)和连系梁(4)；所述后排扩底抗滑桩(2)位于滑坡体(5)后缘，前排扩底抗滑桩(1)与后排扩底抗滑桩(2)通过若干连系梁(4)固定并沿着滑坡体(5)下滑方向设置，若干连系梁(4)表面形成水平面；前排扩底抗滑桩(1)和后排扩底抗滑桩(2)分别由若干扩底抗滑桩构成，扩底抗滑桩之间通过桩顶冠梁(3)固定连接；桩顶冠梁(3)和连系梁(4)垂直连接；前排扩底抗滑桩(1)的长度小于后排扩底抗滑桩(2)的长度。

2.根据权利要求1所述的边坡支护用双排扩底长短组合抗滑桩，其特征在于：所述前排扩底抗滑桩(1)和后排扩底抗滑桩(2)为人工挖孔桩时，桩身直径不小于1.2m，为钻孔桩时，桩身直径不小于0.8m。

3.根据权利要求1所述的边坡支护用双排扩底长短组合抗滑桩，其特征在于：所述前排扩底抗滑桩(1)和后排扩底抗滑桩(2)的嵌固段均设置于滑床(7)内部；对于土层或软弱岩层，前排扩底抗滑桩(1)的嵌固段长度为总桩长的1/5～1/4，后排扩底抗滑桩(2)的嵌固段长度为总桩长的1/3～1/2；对于完整或坚硬岩层，前排扩底抗滑桩(1)的嵌固段长度为总桩长的1/6～1/5，后排扩底抗滑桩(2)的嵌固段长度为总桩长的1/4～1/3。

4.根据权利要求1所述的边坡支护用双排扩底长短组合抗滑桩，其特征在于：所述前排扩底抗滑桩(1)和后排扩底抗滑桩(2)靠近滑坡中心线部位分布紧密，两侧分布疏松；紧密分布的桩间距为2～3倍桩身直径，疏松分布的桩间距为3～4倍桩身直径。

5.根据权利要求1所述的边坡支护用双排扩底长短组合抗滑桩，其特征在于：所述前排扩底抗滑桩(1)和后排扩底抗滑桩(2)的间距为2～4倍桩身直径。

6.根据权利要求1所述的边坡支护用双排扩底长短组合抗滑桩，其特征在于：所述前排扩底抗滑桩(1)和后排扩底抗滑桩(2)的扩底端均为圆形，扩底端直径与桩身直径之比不大于3。

7.根据权利要求6所述的边坡支护用双排扩底长短组合抗滑桩，其特征在于：所述前排扩底抗滑桩(1)和后排扩底抗滑桩(2)的扩底端矢高为0.3～0.35倍扩底端直径。

8.根据权利要求1所述的边坡支护用双排扩底长短组合抗滑桩，其特征在于：所述前排扩底抗滑桩(1)和后排扩底抗滑桩(2)的扩底端侧面的斜率对于粉土或黏性土材质不大于1/3；对于风化岩或卵石层材质不大于1/2。

9.根据权利要求1所述的边坡支护用双排扩底长短组合抗滑桩，其特征在于：所述桩顶冠梁(3)的宽度大于桩身直径，高度为0.8倍桩身直径。

10.根据权利要求1所述的边坡支护用双排扩底长短组合抗滑桩，其特征在于：所述连系梁(4)的宽度大于桩身直径，高度不小于0.8倍桩身直径，且连系梁(4)的高度与前排扩底抗滑桩(1)和后排扩底抗滑桩(2)间距的比值为1/6～1/3。