[實用新型]一種膨脹土邊坡用變形自適應排水抗滑樁

有效

• 申請號: 201821849746.X
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN209227562U
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 孫強;賈海梁;劉福鈞;丁順;楊更社;申艷軍
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: E02D17/20
• 分類號: E02D17/20;E02D3/10
• 代理公司: 西安啟誠專利知識產權代理事務所(普通合伙) 61240
• 代理人: 馮亮

本實用新型公開了一種膨脹土邊坡用變形自適應排水抗滑樁，包括嵌固段、儲水段和彈性段，嵌固段包括第一鋼筋混凝土預制樁和第一鋼筋混凝土護壁，第一鋼筋混凝土預制樁與第一鋼筋混凝土護壁之間澆筑有混凝土，儲水段包括第二鋼筋混凝土預制樁和第二鋼筋混凝土護壁，第二鋼筋混凝土預制樁與第二鋼筋混凝土護壁之間填充有碎石，彈性段包括第三鋼筋混凝土預制樁和混凝土樁，混凝土樁由多個弧形混凝土預制件拼接而成。本實用新型將抗滑樁分為彈性段、儲水段和嵌固段，通過彈性段的變形來協調膨脹土在經歷干濕循環時的脹縮變形，可有效防止豎向拉裂隙的產生，從而顯著減小表層降水的下滲，在充分發揮抗滑能力的同時實現對膨脹土脹縮變形的協調控制。

技術領域

本實用新型屬于土木工程技術領域，具體涉及一種膨脹土邊坡用變形自適應排水抗滑樁。

背景技術

膨脹土是一種以強親水性礦物，如蒙脫石、伊利石等為主要組成成分的高塑性粘土，其主要特征是吸水后產生顯著的膨脹變形，失水后產生顯著的收縮變形，同時還具有多裂隙性、超固結性和強度衰減性。由于其工程特性復雜難以治理常常被稱為“問題土”，給工程建設造成許多困擾。

膨脹土地區的土坡，如路堤、路塹、渠道邊坡等常發生失穩滑坡。膨脹土邊坡的失穩機理為：降雨時膨脹土吸水膨脹使土塊內部結構脹松，顯著降低了土塊的強度指標；干燥時，膨脹土失水收縮形成拉裂隙，使邊坡表層土體結構劣化；而拉裂隙又可作為下次降雨時雨水快速入滲的通道，從而在干濕作用下導致土體強度的進一步劣化以及拉裂隙的進一步擴張；此外，降雨入滲后還會顯著的提高土體內部的孔隙水壓力，導致其有效應力的降低；上述因素綜合作用下膨脹土邊坡最終發生潰散式的整體失穩。

目前工程界對膨脹土邊坡尚且沒有完善的處理辦法，主要采用的方法是整體換填非膨脹土；或者將弱膨脹土通過摻加水泥、石灰等材料進行改性成非膨脹土換填，換填的主要作用是壓重，次要作用是封閉膨脹土，但是該方法工程量較大，成本高，且不能從根本上防止滑坡的發生。

抗滑樁是治理滑坡的有效工程措施，已廣泛應用于邊坡治理中。它靠樁插入滑床以下的穩定地層中來提供阻滑力，加上樁身對樁周土體的嵌制作用來穩定坡體。也有不少學者對抗滑樁進行了大量的研究和改進，提出了較多新型的抗滑樁，如各種類型的排水抗滑樁。雖然膨脹土本身具有脹縮性，但其也具有超固結性，在不經歷干濕循環作用或經歷少量干濕循環作用時強度較大，膨脹土邊坡也十分穩定。但邊坡表層土體在經歷多次干濕循環后會產生大量的宏觀與微觀裂隙，這一方面破壞了坡體的完整性，另一方面為降雨快速入滲提供了通道，繼而威脅到邊坡整體的穩定性。因此，保持膨脹土邊坡穩定性的關鍵在于防止表層降水的快速下滲。常規抗滑樁無法解決膨脹土邊坡入滲的問題，而各種類型的排水抗滑樁則側重于對土體內部孔隙水的滲排，同樣無法有效阻止雨水下滲。由于上述原因，已有類型的抗滑樁很難有效解決膨脹土邊坡的失穩問題。

針對已有類型抗滑樁在治理膨脹土邊坡時的技術缺陷，本實用新型提供了一種既能控制表層降水快速下滲、又能及時將入滲水排出的新型抗滑樁。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術的不足，提供一種膨脹土邊坡用變形自適應排水抗滑樁。本實用新型通過彈性段的變形來協調膨脹土在經歷干濕循環時的脹縮變形，在膨脹土吸水膨脹時彈性段收縮，而在其脫水收縮時彈性段變形恢復，不給宏觀拉裂隙的產生提供變形空間，可有效防止豎向拉裂隙的產生，從而顯著減小表層降水的下滲。在充分發揮抗滑樁整體的抗滑能力的同時實現對膨脹土脹縮變形的協調控制。