[發(fā)明專利]耦合多孔緩震結(jié)構(gòu)和減震防護(hù)層的抗滑樁緩震層加工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010421438.2
• 申請(qǐng)日: 2020-05-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111648385B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭俊;王炯超;呂慶;郭吉超;姜清輝;鄧建輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): E02D17/20
• 分類號(hào): E02D17/20;E02D31/08
• 代理公司: 杭州中成專利事務(wù)所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

本發(fā)明涉及抗滑樁技術(shù)，旨在提供一種耦合多孔緩震結(jié)構(gòu)和減震防護(hù)層的抗滑樁緩震層加工方法。包括：以橡膠材料制造具有雙向正四棱錐形單元的多孔緩震結(jié)構(gòu)；在坑槽中以CFRP材質(zhì)的側(cè)板合圍成澆筑模板，放置鋼筋骨架澆筑混凝土制成抗滑樁；向抗滑樁四周的坑槽中填充多孔緩震結(jié)構(gòu)后澆筑混凝土，按規(guī)定方法養(yǎng)護(hù)并封口。本發(fā)明能夠有效吸收土體對(duì)抗滑樁交錯(cuò)施加的能量，減少抗滑樁在滑動(dòng)面處的來(lái)回剪切，保護(hù)不發(fā)生剪斷。基于高阻尼橡膠材料的雙向正四棱錐形多孔結(jié)構(gòu)能夠有效減少樁前側(cè)的彎矩荷載，使得樁前側(cè)的實(shí)際彎矩荷載不至于超過(guò)設(shè)計(jì)荷載，使得抗滑樁不至于被折斷。可以起到均勻化荷載的作用，避免由于應(yīng)力集中造成的破壞。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及抗滑樁技術(shù)，具體涉及一種耦合多孔緩震結(jié)構(gòu)和減震防護(hù)層的抗滑樁緩震層加工方法。

背景技術(shù)

滑坡是危害最大的地質(zhì)災(zāi)害之一，我國(guó)山區(qū)(包括高原、丘陵等)面積很大，約占全國(guó)總面積的2/3，邊坡的穩(wěn)定與否對(duì)國(guó)家的工程建設(shè)與人民的生命財(cái)產(chǎn)安全有著重大影響。目前，抗滑樁是治理滑坡災(zāi)害的主要工程手段之一，其抗滑能力大，樁位靈活、施工靈活，在大中型滑坡的治理中發(fā)揮了重要作用。抗滑樁通常是截面呈矩方形的柱狀結(jié)構(gòu)。在一般的靜力狀況下，這些結(jié)構(gòu)抗滑樁的工作狀況較好，有效的減少了滑坡的發(fā)生，但是在高烈度地震發(fā)生時(shí)，許多抗滑樁的結(jié)構(gòu)都發(fā)生了不同程度的損傷，甚至失效。這是因?yàn)樵诘卣鹱饔孟拢够瑯妒芰Ψ绞接兴煌够瑯稌?huì)交錯(cuò)地受到樁前土體和樁后土體的作用力，使得抗滑樁在滑動(dòng)面處來(lái)回剪切，更容易讓抗滑樁產(chǎn)生裂縫，從而發(fā)生剪斷。并且抗滑樁會(huì)承受到樁前土體的彎矩作用力，由于抗滑樁中的鋼筋在樁身受拉側(cè)(樁后側(cè))較多，樁前側(cè)布置鋼筋數(shù)較少，甚至不布置鋼筋，因此樁前側(cè)的抗拉強(qiáng)度相對(duì)較弱。但是在地震的作用下，抗滑樁樁前側(cè)也會(huì)受到土體的彎矩作用力，由于該側(cè)設(shè)計(jì)的抗拉強(qiáng)度不足，該側(cè)會(huì)發(fā)生折斷破壞。因此，急需設(shè)計(jì)一種在地震作用下可以對(duì)抗滑樁進(jìn)行有效防護(hù)的減震措施。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種耦合多孔緩震結(jié)構(gòu)和減震防護(hù)層的抗滑樁緩震層加工方法。

為解決技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的解決方案是：

提供一種耦合多孔緩震結(jié)構(gòu)和減震防護(hù)層的抗滑樁緩震層加工方法，包括以下步驟：

(1)以橡膠材料制造具有雙向正四棱錐形單元的多孔緩震結(jié)構(gòu)；

(2)以抗滑樁安裝點(diǎn)為中心按坑槽尺寸挖出方形深坑，在其中心位置以CFRP材質(zhì)的側(cè)板豎向合圍形成抗滑樁的澆筑模板，并將CFRP材質(zhì)的側(cè)板和底板貼于坑槽壁部及底面；

(3)在抗滑樁的澆筑模板內(nèi)放置鋼筋骨架，澆筑混凝土后按規(guī)定方法養(yǎng)護(hù)達(dá)到規(guī)定齡期，制成抗滑樁；

(4)向抗滑樁四周的坑槽中填充多孔緩震結(jié)構(gòu)，使其底部和側(cè)面與CFRP材質(zhì)的側(cè)板和底板緊密接觸，頂部則與抗滑樁的頂面齊平；

(5)向坑槽與多孔緩震結(jié)構(gòu)之間和多孔緩震結(jié)構(gòu)內(nèi)部孔隙中澆筑混凝土，按規(guī)定方法養(yǎng)護(hù)達(dá)到規(guī)定齡期，以CFRP材質(zhì)的頂板將坑槽封口；

最終得到的抗滑樁緩震層具有以下結(jié)構(gòu)特征：在柱狀的抗滑樁四周設(shè)有合圍的框型坑槽，以CFRP材質(zhì)的側(cè)板和底板作為減震防護(hù)層貼附在坑槽的側(cè)壁和底面上；在坑槽內(nèi)填充了多孔緩震結(jié)構(gòu)，是由若干個(gè)橡膠材質(zhì)的雙向正四棱錐形單元體組合而成的；每個(gè)雙向正四棱錐形單元體均由兩個(gè)相互垂直正交的菱形組成，其上下頂點(diǎn)為固定連接點(diǎn)；若干個(gè)雙向正四棱錐形單元體在XYZ三個(gè)相互垂直的方向上依次排列布置，相鄰的單元體之間以其菱形的上下頂點(diǎn)或側(cè)部頂點(diǎn)作為連接節(jié)點(diǎn)；在坑槽與多孔緩震結(jié)構(gòu)之間，以及多孔緩震結(jié)構(gòu)的內(nèi)部孔隙中填充了混凝土。

本發(fā)明中，所述雙向正四棱錐形單元體中的菱形的頂角角度為60°(即菱形由兩個(gè)正三角形組成)。

本發(fā)明中，所述雙向正四棱錐形單元體中，菱形的長(zhǎng)軸為5cm，短軸為2.5cm，每條棱均為直徑1cm的圓柱體；在多孔緩震結(jié)構(gòu)中，各連接節(jié)點(diǎn)是直徑為1cm的球體。