CN103046539B - 一种不等间距布设的外等腰梯形横截面抗滑桩的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种不等间距布设的外等腰梯形横截面抗滑桩，由钢筋混凝土灌注而成，抗滑桩的横截面为外等腰梯形，抗滑桩内安装有钢筋笼，在桩后端一侧的钢筋笼内布置有密集的钢筋，桩前端一侧布置的钢筋少。本发明的抗滑采用不等间距布设法，呈中间密，两侧疏的桩间距布设格局，即在滑坡推力大的主滑剖面附近布设的抗滑桩桩间距小，滑坡两侧的地段根据滑坡推力的递减逐渐加大桩间距。本抗滑桩能够承受较大的坡体推力以及具有良好的抗弯性能，但横截面面积明显小于矩形横截面的抗滑桩，可极大地减少灌注的混凝土方量和钢筋用量，降低成本。本抗滑桩的施工断面小，便于机械施工，施工安全且简单，推广应用前景广阔。

Description

一种不等间距布设的外等腰梯形横截面抗滑桩的施工方法

技术领域

本发明涉及一种用于边坡工程和滑坡治理工程的钢筋混凝土抗滑桩的施工方法，具体地说是一种不等间距布设的外等腰梯形横截面抗滑桩的施工方法，属于边坡或斜坡的稳定技术领域。

背景技术

设置抗滑桩是一种应用非常广泛的治理边坡或滑坡工程的方法，抗滑桩对滑坡体的作用是利用抗滑桩插入滑动面以下的稳定地层对桩的抗力(锚固力)平衡滑动体的推力，增加其稳定性。当滑坡体下滑时受到抗滑桩的阻抗，使桩前滑体达到稳定状态。在滑坡和边坡治理工程中，只有当抗滑桩排列达到一定数量时，方可起到较好的防滑作用。抗滑桩的布置形式有相互连接的桩排，互相间隔的桩排，下部间隔、顶部连接的桩排，互相间隔的锚固桩等。桩柱间距一般取桩径的3～5倍，以保证滑动土体不在桩间滑出为原则。

目前抗滑桩多为圆柱形桩或矩形柱桩，圆柱形桩或矩形柱桩横截面为圆形或矩形。钻孔灌浆桩多为圆柱形桩，但抗弯性能不如矩形横截面的抗滑桩，受力性能差。当桩直径小，桩身较长时，还可能出现挠度过大的问题。而矩形横截面的抗滑桩一般为人工挖孔桩，多用于大型滑坡和边坡治理工程，但桩身横截面大，所需混凝土灌注量大，造价成本高。因而必须设计一种新结构的抗滑桩，在保证抗滑能力的基础上，达到单根抗滑桩材耗少、成本低，才能从整体上降低滑坡和边坡工程的造价成本。

发明内容

本发明的第一个目的是要解决现有抗滑桩所需混凝土灌注量大，造价成本高的问题，而提供一种既能有良好的受力性能，又能降低成本的钢筋混凝土灌注的外等腰梯形横截面抗滑桩。

本发明的第二个目的是提供一种不等间距布设外等腰梯形横截面抗滑桩的施工方法。

本发明为达到上述第一个目的所采取的技术方案为：提供一种不等间距布设外等腰梯形横截面抗滑桩，由钢筋混凝土灌注而成，所述灌注的钢筋混凝土抗滑桩的横截面为外等腰梯形，以外等腰梯形的长底边的纵截面一侧作为桩后端承接滑坡推力，外等腰梯形的短底边的纵截面作为桩前端，抗滑桩内安装有钢筋笼，在桩后端一侧的钢筋笼内布置有相对密集的钢筋，桩前端一侧布置的钢筋少。

本发明称抗滑桩承接滑坡推力一侧为桩后，反之为桩前。本发明抗滑桩的横截面设计为外等腰梯型，与内等腰梯形、矩形横截面的抗滑桩相比较，更能充分发挥土体的土拱效应。抗滑桩以桩后端部分为受拉侧，桩的中间部分与桩前端部分为受压侧，本发明重点强化抗滑桩后部受拉侧的结构强度，而相应弱化抗滑桩桩前部受压侧的结构强度，因此在桩后端一侧的钢筋笼内布置有相对密集的钢筋，桩前端一侧布置的钢筋少。而且抗滑桩后部的横向宽度比常规矩形横截面抗滑桩设计的要长，可充分发挥桩后土拱效应，在平面布设时可加大相邻抗滑桩之间的桩中心距离。

本发明为达到第二个目的，还提供了一种不等间距布设的外等腰梯形横截面抗滑桩的施工方法，所述外等腰梯形横截面抗滑桩由钢筋混凝土灌注而成，灌注的混凝土抗滑桩以外等腰梯形的长底边的纵截面一侧作为桩后端承接滑坡推力，外等腰梯形的短底边的纵截面作为桩前端，抗滑桩内安装有钢筋笼，在桩后端一侧的钢筋笼内布置有相对密集的钢筋，桩前端一侧布置的钢筋少，具体施工步骤如下：

⑴、平整场地，根据设计图纸对抗滑桩所在中心点位进行测量定位，所述的外等腰梯形横截面抗滑桩采用不等间距布设法，即在滑坡推力大的主滑坡剖面附近布设的抗滑桩桩间距小，滑坡两侧推力比较小的地段根据滑坡推力的递减程度逐渐加大桩间距，形成中间密，两侧疏的桩间距布设格局；

⑵、机具就位，包括：挖掘设备有挖掘机、推土机、凿岩机，安全防护装备有安全帽、安全带，护壁设备有模板、支撑架，钢筋加工、安装设备有电焊机、吊车，准备就绪；

⑶、挖孔，利用挖掘机，凿岩机挖掘桩基周围岩土体，挖孔形状为外等腰梯形，在挖孔过程中应利用抽水泵不断将由上层滞水和地下水所产生的积水排出，以免影响施工进程；

⑷、清孔，混凝土灌注前应先对桩孔进行清理，抽干积水，下井清理沉渣，保证清底干净；

⑸、制作钢筋笼，绑扎钢筋，下放钢筋笼时要对准孔位，缓慢下放，避免碰撞孔壁产生坍塌；

⑹、进行混凝土浇筑成桩，混凝土浇筑应高于设计桩顶高程50cm，待混凝土凝固后，凿去桩顶浮浆至设计高程；

⑺、桩基检测，利用静载试验、声波透射法检测桩基的工程质量。

本发明采用中间密，两侧疏的不等间距布设抗滑桩的施工方法，改变了目前的滑坡治理工程中抗滑桩等间距布设的状况，使布设后的抗滑桩的受力更为合理。由相关文献可知，在抗滑桩截面尺寸和滑体参数确定的条件下，滑坡推力和桩净距的乘积是一个不变量。所以对于抗滑桩桩后端纵截面宽度(等腰梯形长底边)与已经确定的滑坡，在滑坡推力大的主滑坡剖面附近布设的抗滑桩桩间距小，而滑坡两侧推力比较小的地段就可根据滑坡推力的递减程度逐渐增大抗滑桩桩间距。

本发明不等间距布设的外等腰梯形横截面抗滑桩与其他横截面抗滑桩的施工方法相比具有如下的优点：

1.本发明的施工方法中抗滑桩内安装有钢筋笼，在桩后端一侧的钢筋笼内布置有相对密集的钢筋，桩前端一侧的钢筋笼内布置的钢筋少，这种设计可充分发挥了抗滑桩桩后部分受拉特性，重点强化了抗滑桩受拉侧结构强度，相应弱化抗滑桩受压侧，更符合抗滑桩的受力特点。

2.本发明的施工方法中抗滑桩能够承受的坡体推力以及由推力产生的弯矩大小与矩形抗滑桩相当，但横截面面积远小于矩形横截面抗滑桩，可减少所需灌注的混凝土方量和相应的钢筋用量，节省大量的混凝土和钢材，降低成本。

3.本发明的施工方法中抗滑桩采用不等间距布设的方法，呈中间密，两侧疏的桩间距布设格局，能够大幅度地降低成本。这是由于本抗滑桩的横截面为外等腰梯形，外等腰梯形的大底边比常规为矩形的边更长，桩后端的纵截面比常规矩形桩大，在滑坡主滑剖面附近滑坡推力大，按常规密集布设抗滑桩，以承受更多的滑坡土体推力荷载，使抗滑效果更好；而在逐渐远离滑坡主滑剖面的地方，可充分发挥桩后土拱效应，逐渐加大相邻抗滑桩之间的桩中心距离，相应减少抗滑桩的数量，降低成本。

4.本发明的施工方法中抗滑桩具有结构简单，施工工艺可操作性强等优点，本抗滑桩的施工断面较小，可采用机械进行施工，安全且简单。

附图说明

图1为本发明中外等腰梯形横截面抗滑桩结构示意图。

图2为本发明中抗滑桩横截面上的应力分布示意图。

图3为本发明中抗滑桩横截面上的钢筋布设示意图。

图4为本发明抗中滑桩设置在滑坡上的位置示意图。

图5为本发明中采用不等间距布设抗滑桩的平面布置俯视示意图。

上述图中：1-外等腰梯形横截面、2-中间部分、3-桩前端、4-桩后端、5-受拉区、6-受压区、7-钢筋、8-钢筋笼、9-外等腰梯形横截面抗滑桩、10-坡体推力、11-滑动面、12-滑坡体、13-滑坡主滑剖面。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1：本发明提供的一种外等腰梯形横截面抗滑桩9，其结构如图1所示，由钢筋混凝土灌注而成，所述灌注的钢筋混凝土抗滑桩具有外等腰梯形横截面1。

本发明抗滑桩横截面上的应力分布见图2。以外等腰梯形的长底边的纵截面一侧作为桩后端4承接滑坡推力10，桩后端部分受力为拉应力，属于受拉区5。桩后端4作为桩后土拱的拱脚，两端处受到的坡体推力10较大且复杂。外等腰梯形短底边的纵截面一侧作为桩前端3，桩前端3及中间部分2的前部受力多为压应力，属于受压区6，故在抗滑桩内安装钢筋笼8时，桩后端4一侧作为强化结构强度的重点，钢筋笼内就需要绑扎相对密集的钢筋7，而桩前端3一侧及中间部分2的结构强度可相应弱化，钢筋笼8内绑扎的钢筋7就少。本发明的抗滑桩内部钢筋布置结构如图3所示，当然钢筋的布置包括选择的钢筋型号和使用的数量，最终都要根据滑坡的实际状况，通过计算达到科学合理的配置。

本发明的外等腰梯形横截面抗滑桩9设桩的位置较灵活，一般集中布置在滑坡体12的前缘附近。如图4所示，抗滑桩后部受力为拉应力，前部受力多为压应力，外等腰梯形横截面抗滑桩9应深入到滑动面11下面，坡体推力10作用于外等腰梯形横截面抗滑桩9的桩后端4。

图5为外等腰梯形横截面抗滑桩9的平面布置图，采用不等间距布设法，即在滑坡推力大的滑坡主滑剖面13附近布设的抗滑桩桩间距小，滑坡两侧滑坡推力比较小的地段根据滑坡推力的递减程度逐渐加大桩间距，形成中间密，两侧疏的桩间距布设格局。这样在平面布置时，所需抗滑桩的数量会相应减少，能够降低成本。

本发明的外等腰梯形横截面抗滑桩是灌注桩，在施工前应进行试成孔施工，成孔的数量不少于两个，以便核对地质资料，检验所选的设备、施工工艺以及技术要求是否适宜，同时检验并修正施工技术参数。当出现不能满足设计要求，或增加了施工难度、达不到工期要求时，应重新制定施工方案，考虑新的施工工艺。

实施例2：应用本发明实施例1提供的一种外等腰梯形横截面抗滑桩进行不等间距布设的施工方法，本发明的外等腰梯形横截面抗滑桩9，由钢筋混凝土灌注而成，所述灌注的钢筋混凝土抗滑桩的横截面为外等腰梯形，以外等腰梯形的长底边的纵截面一侧作为桩后端承接滑坡推力，外等腰梯形的短底边的纵截面作为桩前端，抗滑桩内安装有钢筋笼，在桩后端一侧的钢筋笼内布置有相对密集的钢筋，桩前端一侧布置的钢筋少，本发明的每根桩的施工工程量不大，施工中对滑坡体12的稳定性影响小，同时本抗滑桩的施工断面较小，可采用机械施工的方式进行施工。具体施工步骤如下：

⑴、平整场地，根据设计图纸对抗滑桩所在中心点位进行测量定位，尤其注意抗滑桩之间并非等距，在平面的布设上，呈“中间密，两侧疏”的特点。

⑵、机具就位，包括挖掘机、推土机、凿岩机等挖掘设备，安全帽、安全带等安全防护装备，模板、支撑架等护壁设备，电焊机、吊车等钢筋加工、安装设备准备就绪。

⑶、挖孔，利用挖掘机，凿岩机挖掘桩基周围岩土体，挖孔形状为外等腰梯形，在挖孔过程中应利用抽水泵不断将由上层滞水和地下水所产生的积水排出，以免影响施工进程。

⑷、清孔，混凝土灌注前应先对桩孔进行清理，抽干积水，下井清理沉渣，保证清底干净。

⑸、制作如图3所示的钢筋笼8，绑扎钢筋7，下放钢筋笼时要对准孔位，缓慢下放，避免碰撞孔壁，产生坍塌。

⑹、进行混凝土浇筑成桩，混凝土浇筑应高于设计桩顶高程50cm，待混凝土凝固后，凿去桩顶浮浆至设计高程。

⑺、桩基检测，利用静载试验、声波透射法等方法检测桩基的工程质量。

本发明的不等间距布设的外等腰梯形横截面抗滑桩具有结构简单，施工工艺可操作性强，施工安全且简单等优点，用于滑坡治理可降低成本，经济效益显著。本发明的抗滑桩的施工方法推广应用前景广阔。

Claims (1)

1.一种不等间距布设的外等腰梯形横截面抗滑桩的施工方法，所述外等腰梯形横截面抗滑桩由钢筋混凝土灌注而成，灌注的钢筋混凝土抗滑桩以外等腰梯形的长底边的纵截面一侧作为桩后端承接滑坡推力，外等腰梯形的短底边的纵截面作为桩前端，抗滑桩内安装有钢筋笼，在桩后端一侧的钢筋笼内布置有相对密集的钢筋，桩前端一侧布置的钢筋少，其特征在于：具体施工步骤如下：

⑴、平整场地，根据设计图纸对抗滑桩所在中心点位进行测量定位，所述的外等腰梯形横截面抗滑桩采用不等间距布设法，即在滑坡推力大的主滑坡剖面附近布设的抗滑桩桩间距小，滑坡两侧推力比较小的地段根据滑坡推力的递减程度逐渐加大桩间距，形成中间密，两侧疏的桩间距布设格局；

⑵、机具就位，包括：挖掘设备有挖掘机、推土机、凿岩机，安全防护装备有安全帽、安全带，护壁设备有模板、支撑架，钢筋加工、安装设备有电焊机、吊车，准备就绪；

⑶、挖孔，利用挖掘机，凿岩机挖掘桩基周围岩土体，挖孔形状为外等腰梯形，在挖孔过程中应利用抽水泵不断将由上层滞水和地下水所产生的积水排出，以免影响施工进程；

⑷、清孔，混凝土灌注前应先对桩孔进行清理，抽干积水，下井清理沉渣，保证清底干净；

⑸、制作钢筋笼，绑扎钢筋，下放钢筋笼时要对准孔位，缓慢下放，避免碰撞孔壁产生坍塌；

⑹、进行混凝土浇筑成桩，混凝土浇筑应高于设计桩顶高程50cm，待混凝土凝固后，凿去桩顶浮浆至设计高程；

⑺、桩基检测，利用静载试验、声波透射法检测桩基的工程质量。