[發明專利]一種基于最優距徑比的小口徑鉆孔組合抗滑樁設計方法

有效

• 申請號: 201710071383.5
• 申請日: 2017-02-09
• 公開（公告）號: CN106759400B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 石勝偉;蔡強;李乾坤;韓新強;梁炯
• 申請（專利權）人: 中國地質科學院探礦工藝研究所
• 主分類號: E02D17/20
• 分類號: E02D17/20;G06F30/20
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 夏艷

本發明公開了一種基于最優距徑比的小口徑鉆孔組合抗滑樁設計方法，包括：對滑坡進行巖土工程地質勘查，確定小口徑組合抗滑樁布置位置，巖土體參數，計算剩余下滑力，設定鉆孔組合抗滑樁的直徑；根據滑坡巖土體性質計算形成土拱效應的最優距徑比，確定單樁之間的間距和排數。本發明利用最優距徑比的概念，考慮樁間土體形成“土拱效應”的最佳樁間距，從而充分利用樁間土體的抗滑能力，減少樁體結構配筋，提高工程經濟性；本發明采用經驗取值設定樁徑，利用數值分析計算合理間距，通過理論計算校核可靠性，簡便可行，可用于突發滑坡災害的應急治理設計工作。

技術領域

本發明屬于滑坡防治技術領域，尤其涉及一種基于最優距徑比的小口徑鉆孔組合抗滑樁設計方法。

背景技術

滑坡災害是我國地質災害的主要類型之一，特別是“5.12”汶川地震之后，加之近年來極端天氣情況增多，尤其是極端強降雨增多，西部山區的滑坡災害有顯著增多的情況。這類滑坡災害通常具有突發性高，地形復雜、巖土體結構松散，治理緊迫性程度高等特征，此類滑坡的防治工程施工環境復雜、惡劣，安全風險高，諸多以往廣泛使用的工藝和技術在此類工程中無實施條件或者無法滿足應急治理的要求。例如，由于滑坡巖土體結構松散，傳統的人工挖孔抗滑樁存在較高的施工安全風險，且由于施工進度受巖土體性質影響較大，無法保障應急治理的工期要求等。小口徑鉆孔組合抗滑樁技術，相比于傳統抗滑樁由于具有施工便利，成孔、成樁快速，施工安全等特點，越來越多的用于滑坡防治工程，但目前小口徑鉆孔組合抗滑樁技術設計方法尚不成熟，存在的主要問題是在設計時往往只考慮了樁體自身的承載能力，沒有充分考慮樁與樁間土體在橫向荷載作用下的共同作用，忽略了樁間土體的抗滑力，從而導致樁體設計缺乏經濟合理性。

綜上所述，目前小口徑鉆孔組合抗滑樁技術設計方法在設計時往往只考慮了樁體自身的承載能力，沒有充分考慮樁與樁間土體在橫向荷載作用下的共同作用，忽略了樁間土體的抗滑力，因此在設計抗滑樁時，為了滿足抗滑承載力，不得不通過增大截面積，增加配筋等形式來提高樁體的承載力，從而導致樁體截面過大，配筋過高，設計缺乏經濟合理性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于最優距徑比的小口徑鉆孔組合抗滑樁設計方法，旨在解決在設計抗滑樁時，為了滿足抗滑承載力，不得不通過增大截面積，增加配筋等形式來提高樁體的承載力，導致樁體截面過大，配筋過高的問題。

本發明是這樣實現的，一種基于最優距徑比的小口徑鉆孔組合抗滑樁設計方法，所述一種基于最優距徑比的小口徑鉆孔組合抗滑樁設計方法首先對滑坡進行巖土工程地質勘查，確定小口徑組合抗滑樁布置位置，巖土體參數，計算滑坡剩余下滑力。然后基于最優距徑比的小口徑鉆孔組合抗滑樁設計方法，先設定鉆孔組合抗滑樁的直徑；再根據滑坡巖土體性質通過數值模擬分析計算形成土拱效應的最優距徑比，確定單樁之間的間距和排數，使樁與樁之間的間距滿足形成“土拱效應”最佳距離。

進一步，小口徑鉆孔抗滑樁直徑d，利用數值模擬法，根據滑坡巖土體性質計算最優距徑比δ，根據L＝d×δ確定小口徑鉆孔組合抗滑樁單樁間距L；根據滑體厚度確定滑面以上樁長h，根據傳統抗滑樁設計經驗，確定小口徑抗滑樁錨固段長度為h/3。

進一步，根據：

計算單樁荷載；式中：p為滑坡剩余下滑力；k為樁體計算寬度影響系數，一般取1～3；τ為樁土復合體抗剪應力；γ為樁土復合體重度；φ為土體內摩擦角；τ₂由計算，其中k_f抗滑土體安全系數。

進一步，小口徑樁單樁承載能力

進一步，

Q_max＜Q′，則滿足要求；

Q_max＜Q′，則單樁承載力不足，此時重新設定小口徑樁直徑，直至單樁承載力滿足荷載要求。