[發明專利]一種聯拱結構抗滑樁

有效

• 申請號: 201410013186.4
• 申請日: 2014-01-13
• 公開（公告）號: CN103711135A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 李長冬;梁德明;王姣;劉昕旺;廖偉;代先堯
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: E02D17/20
• 分類號: E02D17/20
• 代理公司: 武漢華旭知識產權事務所 42214
• 代理人: 江釗芳

技術領域

本發明涉及一種用于滑坡治理工程的鋼筋混凝土抗滑樁，具體地說是一種將多個鋼筋混凝土單體樁和拱結構聯合而成的聯拱結構抗滑樁。本發明利用拱結構來代替樁間的“土拱效應”，提高了抗滑樁結構的整體剛度，減小了樁頂位移，調節樁身的最大彎矩，改善樁身的受力狀態。

背景技術

隨著我國城市、道路建設及礦產資源的開發，高邊坡及滑坡的治理成為這些工程推進過程中面臨的一個難題。特別在山區，由于地質條件復雜，形成大量的高切坡，對工程的安全性及經濟效益產生直接影響。鑒于抗滑樁對邊坡的穩定性及地質條件干擾小、抗滑能力強、施工方便等突出優點，使其成為邊坡治理中經常采用的一種方法。抗滑樁是借助樁與周圍巖、土的共同作用，把滑坡推力傳遞到穩定地層，利用穩定地層的錨固作用和被動抗力來平衡滑坡推力，促進滑坡向穩定轉化。

目前對于一般的邊坡工程多采用單體抗滑樁進行加固，為了保證工程的安全性，設計都比較保守，樁間距較小、布置較密集。對于大型的高切坡及滑坡治理，多采用多排抗滑樁、抗滑樁+錨、抗滑樁+撐等措施。而上述措施在實際工程中都存在一定的缺點，例如造價高、受力不明確、施工難度大、不易成孔等。另外，抗滑樁設計時樁側面光滑，忽略了樁側阻力對抗滑效果的影響。因而必須設計一種新型結構的抗滑樁，在滿足抗滑要求的基礎上，進而減少抗滑樁的數量。在保證安全使用的基礎上提高工程的綜合效益。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術存在的上述問題，而提供一種能夠充分考慮樁側阻力的，整體剛度大、樁頂位移小，并能抵抗較大的滑坡推力，且使用安全，綜合效益高的聯拱結構抗滑樁。

為了實現上述目的，本發明所采取的技術措施是：提供一種聯拱結構抗滑樁，由多個鋼筋混凝土單體樁和拱結構聯合而成，所述的多個鋼筋混凝土單體樁的橫截面均呈等腰梯形，每個單體樁樁兩側面均設有阻滑齒形成的摩阻段；所述的多個鋼筋混凝土單體樁均以等腰梯形的短底邊的縱截面一側作為樁后端承接滑坡推力，樁后端一側為受壓區，等腰梯形的長底邊的縱截面作為樁前端，樁前端一側為受拉區；所述的拱結構也為鋼筋混凝土結構，連接在兩個單體樁之間，拱結構與等腰梯形的單體樁的受拉區相連，通過拱結構把單體樁間的滑坡推力均勻地傳遞到單體樁的等腰梯形兩側；所述的單體樁和拱結構內均安裝有鋼筋籠，拱結構內的加強鋼筋有一段伸入到單體樁樁頂內，用于加強拱結構與單體樁的連接，澆筑后提高整體結構的整體性，和避免拱與樁的連接處應力較集中造成局部破壞；所述加強鋼筋與鋼筋籠的鋼筋采用焊接或綁扎連接；在樁后端一側的鋼筋籠內布置有相對密集的鋼筋，樁前端一側布置的鋼筋少。

本發明所述的多個鋼筋混凝土單體樁為2～6個，通過拱結構聯合成聯拱結構抗滑樁，拱結構的拱突出方向朝向滑坡面。

本發明所述的阻滑齒在實際施工中可制成的長方體、三角錐型、半圓形，圓錐形，或其他無規則形狀。

本發明所述的聯拱結構抗滑樁使用時采用不等間距布設法，即在滑坡推力大的主滑坡剖面附近布設的聯拱結構抗滑樁樁間距小，滑坡兩側推力比較小的地段根據滑坡推力的遞減程度逐漸加大聯拱樁間距，形成中間密，兩側疏的聯拱樁間距布設格局。

通過國內外多年來對抗滑樁的研究發現，“土拱效應”在抗滑樁結構抵抗滑坡推力的過程中發揮著重要作用。因此合理的抗滑樁布置能使樁間產生明顯的“土拱效應”，可大大提高抗滑樁的抗滑能力。本發明利用拱結構來代替樁間的“土拱效應”，將鋼筋混凝土樁與拱結構聯合起來形成一種復合結構抗滑樁，并在單體樁兩側面增設阻滑齒形成摩阻段，不但提高了抗滑樁結構的整體性，而且增強了樁側的阻滑效果，進而大大提升了抗滑樁結構的抗滑能力。根據抗滑樁的受力特點，將鋼筋混凝土拱結構與樁相連，使滑坡推力均勻地傳遞到樁的等腰梯形兩側，更有利于調節樁內力的分布。另外，由于本發明所述的聯拱結構抗滑樁底部嵌固在巖體中，頂部自由，是一種懸臂樁，樁頂位移較大，采用樁與鋼筋混凝土拱聯合結構并在樁頂采用加強鋼筋將樁與拱聯接，不僅提高了結構的整體剛度，而且可以減小樁頂位移，調節樁身的最大彎矩，改善樁身的受力狀態。

本發明將鋼筋混凝土單體樁與拱結構聯合起來的復合聯拱結構抗滑樁與其他類型的抗滑樁相比具有如下的優點：

1.本發明將鋼筋混凝土拱結構與2～6個單體抗滑樁聯合形成聯拱結構抗滑樁，有利于增強整排抗滑樁的剛度，從而提高抗滑效果。

2.根據懸臂樁樁身的受力特征，抗滑樁橫截面采用前寬后窄的等腰梯形，鋼筋混凝土拱結構的拱突出方向朝向滑坡內側，這種組合結構設計可更均勻地將滑坡推力荷載傳遞到抗滑樁上。