CN113216218A - 路堑边坡防滑塌结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种路堑边坡防滑塌结构，包括多个用于固定土基滑塌层的桩体，所述桩体设于土基的桩孔中；所述桩体包括板翅结构的加强肋和桩体浇注料；所述加强肋与所述桩孔的轴线同轴设置，所述桩体浇注料位于所述桩孔与所加强肋之间。其施工方法，包括步骤一：对桩孔进行定位并加工；步骤二：(1)将加强肋置于桩孔内；(2)再向加强肋与桩孔之间灌注填料；(3)完成桩体养护；步骤三：相邻两个桩体上端外露骨架通过桩体连接梁固定连接，桩体连接梁外浇筑混凝土连系梁。本发明具有施工过程对周边环境影响小，且施工速度快、支护效果好的优点。

Description

路堑边坡防滑塌结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及土木工程支挡技术领域，具体涉及一种路堑边坡防滑塌结构及 其施工方法。

背景技术

我国是世界山地大国，山地面积约占陆地国土总面积的2/3，大部分山区地 形地质复杂，自然环境条件脆弱，山区修建高等级公路，受气候、地质和建设 活动综合影响，公路施工和运营过程中常出现路堑边坡滑塌的现象。目前，急 需一种快速处治边坡滑塌的方法和结构，防止边坡二次危害，以确保滑塌边坡 安全稳定。

目前，工程界解决边坡稳定问题主要有以下两个方面。

一、卸载清方：设计中采用放缓边坡，增加大平台，减少坡顶荷载，减少 下滑力。该方法施工工艺简单，但存在下列问题：放缓边坡需新增占地，特别 是坡顶有构筑物时不适宜采用；放缓边坡过程中增加大量废方，需考虑外运堆 弃；放缓边坡要避开雨季，不合理削坡极可能导致新的滑塌。

二、支挡防护：设计中采用抗滑桩、桩基托梁挡墙、锚索(杆)等方式对 既有边坡进行加固，增加坡体或坡脚抗滑力。该方法适用范围广，但存在下列 问题：抗滑桩施工工期长，对于抗滑能力较好的方桩无法采用机械施工；桩基 托梁挡墙圬工量大，涉及挡墙、托梁及桩基等多种构造，施工复杂；锚索(杆) 作为钢铁构件有使用期限，随时间增长会出现松弛，使得锚固力降低甚至失效。

因此，为解决以上问题，需要一种路堑边坡防滑塌结构，具有施工过程对 周边环境影响小，且施工速度快、支护效果好的处治边坡滑塌的结构。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供路堑边坡防滑塌 结构及其施工方法，其施工过程对周边环境影响小，支护效果好且施工速度快。

本发明的路堑边坡防滑塌结构，包括多个用于固定土基滑塌层的桩体，所 述桩体设于土基的桩孔中，桩孔为圆孔，其施工可采用机械成孔，例如采用小 型钻机钻孔。所述桩体包括板翅结构的加强肋和桩体浇注料，加强肋直立与桩 孔内且与所述桩孔的轴线同轴设置，所述桩孔与所加强肋之间的空间用桩体浇 注料填充；加强肋可采用机械吊装，效率高，承载力发挥快。板翅结构中的翼 板端面朝向土基滑塌层的预测滑塌方向，进而通过腹板抵抗土基滑塌层带来的 弯矩。且由于加强肋采用板翅结构，桩体浇注料填充后，受扭矩不易与桩体浇 注料脱离，本实施例中桩体浇注料优选为混凝土。板翅结构中，翼板可以有多 个，且翼板与腹板之间的夹角不限于直角，即翼板与腹板之间的夹角也可为锐 角或钝角。

进一步，相邻两个所述桩体之间设有用于固定桩体的连接梁。通过连接梁 将所有桩体连接成一整体，有利于桩体承载力的发挥，使所有桩体共同抵抗滑 塌层的滑动力。

进一步，所述加强肋为工字钢，所述加强肋翼板朝向土基滑塌层的滑塌方 向。由于加强肋采用工字钢，桩孔直径在20cm～50cm。本实施例中优选为20cm， 以保证桩孔直径不会过大，进而减小桩孔加工时对周边环境的影响。连接梁也 可采用板翅结构，优选为工字钢。为保证桩体强度，加强肋、连接梁所用工字 钢强度不低于14号。

进一步，所述加强肋与桩孔内侧壁之间沿轴向规则分布有多个用于使加强 肋定位的定位筋，该定位筋可使加强肋直立于桩孔内，同时使加强肋的轴线与 桩孔的轴线重合。保证加强肋与桩孔之间的桩体浇注料厚度均匀，以使桩体提 供稳定的抗力来承受边坡滑塌产生的推力。优选的，定位筋可采用钢筋弯曲成 型，定位筋的中部向外突起并与所述桩孔的内侧壁相抵，所述定位筋的两端与 所述加强肋焊接。定位筋亦可采用金属管、金属板材等弯曲或焊接成型。

进一步，所述桩体的上端与所述连接梁连接，具体的，加强肋的上端伸出 于所述桩孔的端口处并于连接梁连接。所述桩体的下端穿过滑塌层并伸入稳定 地层，其中伸入稳定地层的桩体长度为桩体总长度的1/3～1/2。

进一步，所述桩体沿土基滑塌层的滑塌方向至少设置两排，相邻两排桩体 可对齐排列，也可交错排列设置。连接梁包括横梁和纵梁，横梁可采用较短的 工字钢与同一排相邻两个加强肋焊接一起；横梁亦可采用较长的工字钢，将同 一排加强肋均焊接在同一横梁上。纵梁位于两排相邻的加强肋之间。

横梁翼板朝向土基滑塌层的预测滑塌方向且与加强肋翼板位于同一平面并 焊接固定，横梁腹板与加强肋腹板垂直。纵梁的长度方向与土基滑塌层所预测 的滑塌方向大致相同。纵梁可与加强肋焊接，也可与横梁焊接。桩体间距不小 于桩孔直径的3倍，优选为1m～1.2m，本实施例中为1m。

进一步，所述连接梁外包覆有防护层。每根连接梁可单独包覆有防护层， 形成网格结构，防护层亦可将所有连接梁包覆在内形成板状结构。

路堑边坡防滑塌结构的施工方法，

步骤一：对桩孔进行定位并加工；

步骤二：(1)将加强肋置于桩孔内；(2)再向加强肋与桩孔之间灌注桩 体浇注料；(3)完成桩体养护；

重复步骤一、步骤二，直至所有桩体灌注并完成养护。

步骤三：相邻两个桩体上端外露的加强肋通过连接梁固定连接，桩体连接 梁外包覆防护层。

进一步，步骤一中，所述桩孔为间隔跳跃加工；所述桩孔间距不小于所述 桩孔直径的三倍。

进一步，所述桩体穿过土基滑塌层至下方的稳定地层；稳定地层的桩体长 度为桩体总长度的1/3～1/2。

本发明的有益效果是：(1)本发明构造简单、施工简便、工期短；(2)桩 孔横截面为圆形，可采用小型钻机等机械方式施工成孔，有利于施工效率的提 高；(3)加强肋采用高强度工字钢，该加强肋可采用机械吊装，效率高，承载 力发挥快；(4)桩孔直径小，加工桩孔时对土基本体几乎不产生附加应力，且 施工过程中对既有边坡的坡体扰动小，有利于降低施工风险以及施工难度；(5) 无需放缓边坡且施工不受雨季影响。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明路堑边坡防滑塌结构的使用透视图；

图2为本发明路堑边坡防滑塌结构中防护层的一种结构图；

图3为图2的平面布置图；

图4为图3中A-A剖视图；

图5为本发明路堑边坡防滑塌结构中防护层的另一种结构图；

图6为本发明路堑边坡防滑塌结构中加强肋置于桩孔内的示意图；

图7为图6中B-B剖视图；

图8为本发明路堑边坡防滑塌结构中桩孔内设置护壁套管的示意图；

图9为图8中D-D剖视图；

图10为本发明路堑边坡防滑塌结构中加强肋与横梁、纵梁连接的一种结构图；

图11为图10中C的放大图；

图12为本发明路堑边坡防滑塌结构中相邻两排桩孔交错设置并包覆防护层的 一种示意图；

图13为本发明路堑边坡防滑塌结构中相邻两排桩孔交错设置并包覆防护层的 另一种示意图；

图14为本发明路堑边坡防滑塌结构中加强肋采用的板翅结构示意图。

图中，1为桩体，2为稳定地层，3为公路，4为公路路堑坡面，5为潜在 滑裂面，6为护壁套管，7为滑塌层，11为桩孔，12为桩体浇注料，13为加强 肋，13-1为加强肋腹板，13-2为加强肋翼板，14为防护层，15为连接梁，15-1 为横梁，15-11为横梁腹板，15-12为横梁翼板，15-2为纵梁，15-21为纵梁腹 板，15-22为纵梁翼板，16为定位筋。

具体实施方式

下面结合附图1至14和实施例对本发明作进一步说明，需注意的是，在本 发明的描述中，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的 方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所 指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方式构造和操作，因此不能理 解为对本发明的限制。

本发明的路堑边坡防滑塌结构，本发明的路堑边坡防滑塌结构，包括多个 用于固定土基滑塌层7的桩体1，所述桩体1设于土基的桩孔11中，桩孔11 为圆孔，其施工可采用机械成孔，例如采用小型钻机钻孔。若桩孔11成孔后， 孔壁较软，可在桩孔11内壁先设置护壁套管6，再将桩体1置于该护壁套管6 内。所述桩体1包括板翅结构的加强肋13和桩体浇注料12，加强肋13直立与 桩孔11内且与所述桩孔11的轴线同轴设置，所述桩孔11与所加强肋13之间 的空间用桩体浇注料12填充；加强肋13可采用机械吊装，效率高，承载力发 挥快。板翅结构中的翼板端面朝向土基滑塌层7的预测滑塌方向，进而通过腹 板抵抗土基滑塌层7带来的弯矩。且由于加强肋13采用板翅结构，桩体浇注料 12填充后，受扭矩不易与桩体浇注料12脱离，本实施例中桩体浇注料12优选 为混凝土。板翅结构中，加强肋翼板13-2可以有多个，且加强肋翼板13-2与 加强肋腹板13-1之间的夹角不限于直角，即加强肋翼板13-2与加强肋腹板 13-1之间的夹角也可为锐角或钝角，如图14所示。

本实施例中，相邻两个所述桩体1之间设有用于固定桩体1的连接梁15。 通过连接梁15将所有桩体1连接成一整体，有利于桩体1承载力的发挥，使所 有桩体1共同抵抗滑塌层7的滑动力。

本实施例中，所述加强肋13为工字钢，所述加强肋翼板13-2朝向土基滑 塌层7的滑塌方向，如图10、11所示。由于加强肋13采用工字钢，桩孔11 直径在20cm～50cm。本实施例中优选为20cm，以保证桩孔11直径不会过大， 进而减小桩孔11加工时对周边环境的影响。连接梁15也可采用板翅结构，优 选为工字钢。为保证桩体1强度，加强肋13、连接梁15所用工字钢强度不低 于14号。

本实施例中，所述加强肋13与桩孔11内侧壁之间沿轴向规则分布有多个 用于使加强肋13定位的定位筋16，该定位筋16可使加强肋13直立于桩孔11 内，同时使加强肋13的轴线与桩孔11的轴线重合，如图6、7所示。保证加强 肋13与桩孔11之间的桩体浇注料12厚度均匀，以使桩体1提供稳定的抗力来 承受边坡滑塌产生的推力。优选的，定位筋16可采用钢筋弯曲成型，定位筋 16的中部向外突起并与所述桩孔11的内侧壁相抵，所述定位筋16的两端与所 述加强肋13焊接。定位筋16亦可采用金属管、金属板材等弯曲或焊接成型。

本实施例中，所述桩体1的上端与所述连接梁15连接，具体的，加强肋 13的上端伸出于所述桩孔11的端口处并于连接梁15连接。所述桩体1的下端 穿过滑塌层7并伸入稳定地层2，其中伸入稳定地层2的桩体1长度为桩体1 总长度的1/3～1/2。

本实施例中，所述桩体1沿土基滑塌层7的滑塌方向至少设置两排，相邻 两排桩体1可对齐排列，如图3、4所示；也可交错排列设置，如图12、13所 示。连接梁15包括横梁15-1和纵梁15-2，横梁15-1可采用较短的工字钢与 横排相邻两个加强肋13焊接一起，纵梁15-2位于纵列相邻的两个加强肋13 之间且纵梁15-2的两端分别与两个加强肋13焊接；横梁15-1亦可采用较长的 工字钢，同一横排加强肋13均焊接在同一横梁15-1上，纵梁15-2位于纵列相 邻的两个加强肋13之间且纵梁15-2的两端分别与对应的横梁15-1焊接。

横梁翼板15-12朝向土基滑塌层7的预测滑塌方向且与加强肋翼板13-2位 于同一平面并焊接固定，横梁腹板15-11与加强肋腹板13-1垂直。纵梁15-2的 长度方向与土基滑塌层7所预测的滑塌方向大致相同，且纵梁腹板15-21与加 强肋腹板13-1垂直。纵梁15-2可与加强肋13焊接，也可与横梁15-1焊接。 桩体1间距不小于桩孔11直径的3倍，优选为1m～1.2m，本实施例中为1m。

本实施例中，所述连接梁15外包覆有防护层14，用于加强连接梁15与加 强肋13的整体性。每根连接梁15可单独包覆有防护层14，形成网格结构，如 图5、13所示；防护层14亦可将所有连接梁15包覆在内形成板状结构，如图 2、3、12所示。该防护层14优选为混凝土。

本发明不局限快速处治公路路堑边坡滑塌，也适用于黏性土、粉土和砂土 和人工填土等地基加固处理。

路堑边坡防滑塌装置的施工方法，

步骤一：对桩孔11进行定位并加工；

(1)测量放线：依据潜在滑裂面5范围及位置，采用GPS仪或经纬仪测量放 样，确定公路路堑坡面4需要治理的工作面，对桩孔11进行定位。

(2)钻机就位：选择旋挖钻机或地质钻等机械方式。

(3)加工一组桩孔11，在桩孔11存在软弱夹层的地层增设护壁套管6。

步骤二：

(1)桩体1骨架焊接定位筋16，用钻机卷扬提升入孔或吊车提升入孔将桩体1 骨架置于桩孔11内；

(2)再向桩体1骨架与桩孔11之间灌注混凝土填料，泥浆泵孔底压浆至孔口 返出；

(3)完成桩体1养护；

重复步骤一、步骤二，直至所有桩体1灌注并完成养护。

步骤三：相邻两个桩体1上端外露的桩体1骨架通过连接梁15固定连接， 桩体1连接梁15外浇灌包覆混凝土防护层14。

本实施例中，步骤一(3)中，所述每排桩孔11为间隔跳跃加工；所述桩 孔11间距不小于所述桩孔11直径的三倍。

本实施例中，所述桩体1穿过土基滑塌层7至下方的稳定地层2；稳定地 层2的桩体1长度为桩体1总长度的1/3～1/2。

本发明路堑边坡防滑塌装置的施工方法，由于所加工的桩孔11孔径小，钻 孔时对周边环境扰动小，可进一步降低施工难度。且施工全程基本可全部采用 机械化施工，大大提高了施工效率，缩短施工时间，对于公路3施工和运营过 程中常出现路堑边坡滑塌的现象可快速处理，防止边坡二次危害，以确保公路 路堑坡面4安全稳定。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管 参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解， 可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的 宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.路堑边坡防滑塌结构，其特征在于：包括多个用于固定土基滑塌层的桩体，所述桩体设于土基的桩孔中；所述桩体包括板翅结构的加强肋和桩体浇注料；所述加强肋与所述桩孔的轴线同轴设置，所述桩体浇注料位于所述桩孔与所加强肋之间。

2.根据权利要求1所述的路堑边坡防滑塌结构，其特征在于：相邻两个所述桩体之间设有用于固定桩体的连接梁。

3.根据权利要求1所述的路堑边坡防滑塌结构，其特征在于：所述加强肋为工字钢，所述工字钢的翼板朝向土基滑塌层的滑塌方向。

4.根据权利要求3所述的路堑边坡防滑塌结构，其特征在于：所述加强肋与桩孔内侧壁之间沿轴向规则分布有多个用于使加强肋定位的定位筋。

5.根据权利要求2或3任一项所述的路堑边坡防滑塌结构，其特征在于：所述加强肋的上端伸出于桩孔与所述连接梁连接，所述桩体的下端穿过滑塌层并伸入稳定地层。

6.根据权利要求1所述的路堑边坡防滑塌结构，其特征在于：所述桩体沿土基滑塌层的滑塌方向至少设置两排。

7.根据权利要求1所述的路堑边坡防滑塌结构，其特征在于：所述连接梁外包覆有防护层。

8.一种如权利要求1至7任一项所述的路堑边坡防滑塌结构的施工方法，其特征在于：

步骤一：对桩孔进行定位并加工；

步骤二：(1)将加强肋置于桩孔内；(2)再向加强肋与桩孔之间灌注桩体浇注料；(3)完成桩体养护；

步骤三：相邻两个桩体上端外露的加强肋通过连接梁固定连接，桩体连接梁外包覆防护层。

9.根据权利要求9所述的施工方法，其特征在于：步骤一中，所述桩孔为间隔跳跃加工；所述桩孔间距不小于所述桩孔直径的三倍。

10.根据权利要求9或10所述的施工方法，其特征在于：所述桩体穿过土基滑塌层至下方的稳定地层；稳定地层的桩体长度为桩体总长度的1/3～1/2。

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