CN203270588U - 微型桩抗滑结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及滑坡整治领域，提供了一种微型桩抗滑结构，包括多组微型桩桩群、铺设于滑体坡面的压顶梁和锚索。微型桩的桩体穿过滑体进入稳定地层内，每组微型桩桩群的上端固定连接有一节压顶梁，压顶梁和微型桩桩群相互配合。锚索的一端与压顶梁固定衔接，另一端穿过滑体固定于稳定地层内，锚索与压顶梁形成夹角。本实用新型的优点在于，微型桩桩体布置灵活，对土体扰动小，有效改善结构整体受力条件，可以充分发挥抗滑结构的整体受荷能力和地层的自承能力。本实用新型在横向和纵向都具有较大侧向刚度及惯矩，可以有效地限制结构的侧向变形。

Description

微型桩抗滑结构

技术领域

本实用新型涉及滑坡防治领域，具体涉及一种新型的微型桩抗滑结构。

背景技术

我国山区较多，部分地区在修建铁路或者公路后容易出现坍塌、开裂、挡墙错动各种滑坡灾害事故，而目前国内常用的滑坡处理技术如抗滑桩、预应力锚索均存在自身的局限性。抗滑桩处理滑坡多采用人工开挖基坑，混凝土浇铸工作量大，在陡坡上施工难度很大，并存在安全隐患，在地下水位较高时，施工成本高，且工期不易控制；而预应力锚索，需进行几次张拉和注浆，工艺复杂，且施工点分布于整个加固坡面，施工设备搬家困难等。明洞造价高、施工难度大，工期长。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供了一种新型的微型桩抗滑结构，通过结合微型桩桩群和锚索，提高滑坡整治效果，保证环境和行车安全。

本实用新型提供了一种微型桩抗滑结构，包括多组微型桩桩群、铺设于滑体坡面的压顶梁和锚索。每组微型桩桩群之间间隔有一段距离，每两组桩群的间距为5~10m，从而减少工程数量和造价。微型桩的桩体穿过滑体进入稳定地层内，每组微型桩桩群的上端固定连接有一节压顶梁，压顶梁的形状为立方体，尺寸大小根据微型桩桩群的分布调节。压顶梁将同组的微型桩桩顶联为一体，共同承受荷裁。锚索的一端与压顶梁固定衔接，另一端穿过滑体固定于稳定地层内，锚索与压顶梁形成夹角，锚索与压顶梁之间的夹角为10~30度，使抗滑结构整体具有较大的侧向刚度，可以有效地限制整个抗滑结构的侧向变形，改善微型桩受力性能，扩大应用范围。

所述微型桩桩群由至少三排纵向间隔成排的微型桩布设而成。所述微型桩桩群中间的一排或两排微型桩为竖直桩，中间的一排或两排微型桩两侧其余的多排微型桩依次倾斜外张，提高桩群抗力。中间一排或两排微型桩两侧的多排微型桩以1~10度的角度倾斜。通过改变桩群内微型桩的间距和排列来适应不同的工程的需求，提高微型桩桩群的整体承载能力。施工时，采用压力注浆工艺形成微型桩，微型桩由插入桩孔内的钢筋和压力灌注的浆料固结体构成。

本实用新型的优点在于，微型桩桩体布置灵活，对土体扰动小，施工过程中的压力注浆技术能使桩体可靠地锚固在滑体中，并加固滑体，防止滑体中渗流裂隙的发展。微型桩桩体穿过滑体进入稳定层与山体形成复合挡土结构。复合挡土结构所承受的一部分或大部分荷载，通过锚索传递到处于稳定区域中的锚土体上，再由锚固体将传来的荷载分散到周围稳定的土层中，改善抗滑结构整体受力条件，从而可以充分发挥结构的整体受荷能力和地层的自承能力。微型桩桩群和锚索通过压顶梁联成一体，使抗滑结构整体在横向和纵向都具有较大侧向刚度及惯矩，可以有效地限制抗滑结构的侧向变形。本实用新型充分考虑了微型桩桩群的合理布置及桩后土体的压力拱作用，对微型桩桩群进行分组排列，每组微型桩桩群之间设置一定间距，较现有技术中连续布置的微型桩抗滑结构能有效的节约成本，具有更大的经济效益。本实用新型施工设备简单、轻便，不受场地和空间限制，施工时震动、地面扰动和噪音小，在环境和工作条件较差的情况下，具有明显的优势，是处理滑坡的有效措施，具有重要的推广价值。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图

图2为本实用新型布置示意图

图3为单节压顶梁下微型桩的平面布置图

1-微型桩桩群，2-压顶梁，3-锚索，4-滑体坡面，5-滑体，6-稳定地层。

具体实施方式

下面根据说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明：

本实用新型提供了一种微型桩抗滑结构，包括多组微型桩桩群1和铺设于滑体坡面4的压顶梁2，每组微型桩桩群1之间间隔有一段距离，微型桩1的桩体穿过滑体5进入稳定地层6内，每组微型桩桩群1的上端固定连接有一节压顶梁2。本实用新型还包括锚索3，锚索3的一端与压顶梁1固定衔接，另一端穿过滑体5固定于稳定地层6内，锚索3与压顶梁2形成夹角。所述锚索3与压顶梁2之间的夹角为10~30度。每两组微型桩桩群1的间距为5~10m。微型桩桩群1由至少三排纵向间隔成排的微型桩布设而成。所述微型桩桩群1中间的一排或两排微型桩为竖直桩，中间的一排或两排微型桩两侧其余的多排微型桩依次倾斜外张。所述中间一排或两排微型桩两侧的多排微型桩以1~10度的角度倾斜。

施工前，先通过计算设计出微型桩桩群1最佳的分布方式，具体的设计计算步骤如下：

1）计算滑坡推力；

2）通过比较水平推力、极限抗力和桩后拱圈土体的平衡条件，计算相邻桩间土体塑性变形的稳定性，确定了微型桩横向间距，其中抗力是由两根相邻微型桩的锚固效应提供的；

3）对结构上的水平推力与结构体抗滑力的水平分量进行比较，计算出结构的抗滑稳定性，确定微型桩的总数；

4）假设微型桩结构作为一个整体共同作用，把整体结构作为一个柔性挡墙来考虑，计算复合截面中每一部分的最大正应力，并与其容许值进行比较，完成复合截面的结构分析，确定微型桩的排距；

5）计算微型桩锚固长度和钢筋与压定梁的粘接长度,确定微型桩桩长。     如图1，2所示，具体实施例中微型桩群分组布置：每组微型桩桩群1中心至中心距离为8m；每组微型桩桩群1设有40根桩径φ0.13m的微型桩。每组微型桩桩群1内的微型桩分为5排，纵向间距0.5m、横向间距0.43m，呈梅花型布置。中间一排微型桩11为竖直桩，与压顶梁2垂直。其余4排微型桩12和微型桩13分别以2°、4°的角度倾斜，单根微型桩的桩长根据计算确定，每根微型桩桩内布置3根φ28mm的钢筋。每组微型桩桩群1的桩顶设置有一节压顶梁2，单节压顶梁2长4.05m、宽2.3m、厚1.2m，每节压顶梁2上设置有两根锚索3，锚索3与压顶梁2的夹角为15°，锚索3的设计拉力为600KN。

滑坡整治施工时，先施工微型桩桩群1。微型桩桩群1施工时，应间隔进行。首先采用冲击钻机，对准桩位后固定工作台架，进行造孔。本实施例采用100型柴油小型钻机配合风动潜孔钻机成孔。100型柴油小型钻机提供了足够动力，避免了因动力不足引起的卡钻等现象，同时因体积小可方便施钻；用风动潜孔钻机钻进，利用高压气体将孔底沉碴吹出，免除了人工清孔，出现塌孔现象也易处理，提高成孔效率。同时因不采用水循环钻进，避免可能引起的滑坡进一步变形。克服了场地狭窄、既有铁路行车干扰、工作条件差等困难。成孔完毕后，放入钢筋笼，之后采用孔底返浆法注浆。当孔口溢出的浆液浓度与搅拌筒内浆液浓度基本相同时，停止注浆。注浆材料为M30水泥砂浆液，水灰质量比0.7~1.0:1。锚索3施工前先进行对山体开挖，当开挖深度达到施工要求后安装钻机开始锚索施工，锚索3的钻孔、注浆材料、注浆工艺与微型桩相同。锚索3注浆完成后施工压顶梁2，压顶梁2由灌注于微型桩桩群1上端的混凝土构成。在压顶梁22混凝土强度达到70%以上时，再进行锚索3张拉施工。锚索3张拉分两次进行，第一次张拉按五级张拉（即锚索设计吨位的25%、50%、75%、100%、110%），前四级稳定时间5min，后一级稳定时间15分钟；第一次张拉锁定后6~10天再进行一次补偿张拉，以补偿锚索3的松弛和地层徐变等因素造成的预应力损失。

由于微型桩桩径较小，单桩性能较弱，本实用新型以微型桩桩群1的形式出现，并在桩顶设置压顶梁2，将同组的微型桩桩顶联为一体,共同承受荷裁。设计计算时，可通过改变微型桩的间距和排列形式提高本实用新型的承载能力。本实用新型中的微型桩作为一种新型的挡土结构形式，在用于防治滑坡时，其桩体布置灵活，对土体扰动小，施工过程中的二次劈裂注浆技术能使桩体可靠地锚固在滑床土体中，可增强桩周岩（土）体的强度。桩和岩（土）体协调工作，形成桩土复合体，提高整治效果防止土体中渗流裂隙的发展。同时微型桩作为现场地基的加筋，它们的间距一般较小，荷载由桩土复合体共同承受，受荷状态类似于钢筋混凝土结构，即地基土代表混凝土而微型桩代表钢筋，桩和土协同工作，共同承受荷裁。微型桩桩群1对荷载的反作用是由桩土复合体作为一个整体提供的，所以受荷载发生的破坏则被视为整个桩土复合体的破坏，并不是单根桩的破坏。微型桩长细比很大，其荷载的传递几乎完全是桩身的摩擦力，底部不需任何扩孔微型桩配筋量很大，用于支承受拉和受压的轴向荷载，同时也承受弯曲应力，位移很小，性能可靠。微型桩桩径小，可以达到很大的深度，能穿过各种岩石和障碍物，甚至可以做到任何斜度，所示施工时可选用小型设备施工，简化施工步骤，有效控制工期。

在压顶梁2上设置锚索3，使本实用新型在横向和纵向都具有较大侧向刚度及惯矩，有效地限制抗滑结构的侧向变形，改善抗滑结构的整体受力性能，扩大应用范围。锚索3为侧向预应力锚索，使桩土复合体所承受的一部分或大部分荷载，通过锚索3传递到处于稳定区域中的锚固体上，再由锚固体将传来的荷载分散到周围稳定的土层中，改善结构抗滑结构整体受力条件，充分发挥抗滑结构的整体受荷能力和地层的自承能力。

本实用新型施工时震动、地面扰动和噪音小，既能用于地下水位以上，也能用于地下水位以下，并能在困难的条件下进行安设；在场地狭窄、出入困难、环境和工作条件较差的情况下，显示出明显的优势。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (6)

1.一种微型桩抗滑结构，包括多组微型桩桩群（1）和铺设于滑体坡面（4）的压顶梁（2），每组微型桩桩群（1）之间间隔有一段距离，微型桩桩群（1）中各微型桩的桩体穿过滑体进入稳定地层（6）内，每组微型桩桩群（1）的上端固定连接有一节压顶梁（2），其特征在于还包括锚索（3），锚索（3）的一端与压顶梁（2）固定衔接，另一端穿过滑体（5）固定于稳定地层（6）内，锚索（3）与压顶梁（2）形成夹角。

2.根据权利要求1所述的微型桩抗滑结构，其特征在于锚索（3）与压顶梁（2）之间的夹角为10~30度。

3.根据权利要求1所述的微型桩抗滑结构，其特征在于每组微型桩桩群（1）的中心间距为5~10m。

4.根据权利要求1所述的微型桩抗滑结构，其特征在于微型桩桩群（1）由至少三排纵向间隔成排的微型桩布设而成。

5.根据权利要求4所述的微型桩抗滑结构，其特征在于所述微型桩桩群（1）中间一排或两排的微型桩为竖直桩，中间一排或两排微型桩两侧的多排微型桩依次倾斜外张。

6.根据权利要求5所述的微型桩抗滑结构，其特征在于中间一排或两排微型桩两侧的多排微型桩以1~10度的角度倾斜。

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