[發明專利]一種Z字型矩形截面抗滑樁及其施工方法

有效

• 申請號: 201410199122.8
• 申請日: 2014-05-13
• 公開（公告）號: CN104018490A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 程江濤;蔡清;陳星星;王定偉;萬凱軍;于沉香;田田;黃靜;陳定安
• 申請（專利權）人: 中冶集團武漢勘察研究院有限公司
• 主分類號: E02D5/24
• 分類號: E02D5/24;E02D5/48;E02D17/20
• 代理公司: 武漢金堂專利事務所 42212
• 代理人: 胡清堂

技術領域

?本發明涉及大型滑坡治理、高陡直立邊坡及基坑支護技術領域，具體涉及一種Z字型矩形截面抗滑樁及其施工方法。

背景技術

目前治理滑坡、邊坡的措施主要有排水、支擋、錨固、減重和反壓等。其中抗滑樁支擋措施由于其自身具有剛度大、自穩性能較好、施工方便、加固效果明顯等優點，在滑坡治理和邊坡防護工程中得以廣泛應用。抗滑樁工作原理主要是借助嵌固段巖土體的嵌制作用和被動抗力來平衡自由段巖土體的滑坡推力或邊坡土壓力，同時借助樁間巖土體與樁兩側的摩阻力形成土拱效應，阻止樁間巖土體從樁間擠出，使得滑坡或邊坡保持平衡或穩定。

現行抗滑樁單樁設計中，樁身通常都是直樁結構，未能充分考慮樁前后巖土體的綜合利用及樁身彎矩和剪力的空間分布特征。當滑坡推力或邊坡土壓力較大時，往往采用增大抗滑樁截面面積及配筋量或在樁身設置預應力錨索等措施，以提高抗滑樁自身的阻滑能力，達到平衡滑坡推力或邊坡土壓力的目的。增大抗滑樁截面面積及配筋量措施不僅工程量大、治理成本高，容易造成工程浪費，而且當受到用地紅線或既有建構筑物空間約束時，現場施工難度較大，限制了傳統抗滑樁的有效使用；樁身設置預應力錨索措施，由于錨索成本較高、施工工序繁瑣，且錨索預應力隨著時間的增加容易產生松弛損失，對于永久性的滑坡或邊坡治理工程其可靠性明顯不足。由此可見，如何充分考慮樁前后巖土體的綜合利用及抗滑樁樁身的受力特征，合理設計抗滑樁的構造形式，對經濟有效的治理大型滑坡及高陡直立邊坡是十分重要的。

發明內容

本發明目的是針對傳統抗滑樁構造形式在治理大型滑坡和高陡直立邊坡工程中的局限性，結合抗滑樁受力模式及樁身彎矩和剪力的空間分布特征，以充分利用樁后、樁后巖土體的自重壓力和穩定地層的抗壓能力為切入點，提供一種工程量小、造價低廉、阻滑性能較強、易于施工，且能廣泛應用于大型滑坡或高陡直立邊坡治理的Z字型矩形截面抗滑樁及其施工方法。

本發明一種Z字型矩形截面抗滑樁，包括：直立樁身、背側水平加腋梁和面側水平加腋梁；背側水平加腋梁設置在直立樁身背側，面側水平加腋梁設置在直立樁身面側。

還包括背側斜托，所述的背側水平加腋梁上側與直立樁身垂直連接，背側水平加腋梁下側與直立樁身通過背側斜托連接。

還包括面側斜托，所述的面側水平加腋梁下側與直立樁身垂直連接，面側水平加腋梁上側與直立樁身通過面側斜托連接。

所述的背側水平加腋梁設置在直立樁身背側，距邊坡破裂面或滑坡滑移面與直立樁身背側的交點以上距離I₁不小于3.0m；所述的背側水平加腋梁穿越邊坡破裂面或滑坡滑移面伸入到穩定地層中的深度I₂不小于2.0m。

所述的面側水平加腋梁設置在直立樁身面側，距邊坡破裂面或滑坡滑移面與直立樁身面側的交點以下距離I₃不小于3.0m。

所述的直立樁身、背側水平加腋梁及面側水平加腋梁截面形狀均為矩形，且截面尺寸相同，直立樁身截面寬度B₁=背側水平加腋梁截面寬度B₂=面側水平加腋梁截面寬度B₄=2.0~3.0m，直立樁身截面高度H₁=背側水平加腋梁截面高度H₂=面側水平加腋梁截面高度H₄=2.0~3.0m。

所述的面側水平加腋梁長度I₄不小于2倍的直立樁身截面寬度B₁。

所述的背側斜托寬度B₃和高度H₃均為1.0~2.0m。

所述的面側斜托寬度B₅和高度H₅均為1.0~2.0m。

所述的直立樁身由鋼筋混凝土澆筑。

本發明一種Z字型矩形截面抗滑樁施工方法，具體步驟如下：

a、背側水平加腋梁上段樁身成孔：采用人工垂直開挖方式成孔，成孔過程中每開挖一段澆筑一段鋼筋混凝土護壁，循環施工至背側斜托底面設計標高；

所述循環施工步驟如下：每段垂直開挖深度宜控制在0.5~1.0m之間，護壁混凝土采用C25砼，厚度不小于20cm，上一段護壁施工完成后方可進行下一段開挖；

b、背側水平加腋梁梁身洞室成孔：采用人工水平開挖方式成孔，成孔過程中每開挖一段采用錨桿、噴砼等方式襯砌一段，循環施工至伸入邊坡破裂面或滑坡滑移面深度不小于2.0m；