CN103046540A - 一种t形横截面的抗滑桩 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种T形横截面的抗滑桩，由钢筋混凝土灌注而成，抗滑桩的横截面为T字形，T字的顶部作为桩后端，T字的底部作为桩前端，桩后端与桩前端之间为弧形体部分。弧形体的设计可防止在尖端处产生应力集中。抗滑桩内安装有钢筋笼，在桩后端部分的钢筋笼内布置有密集的钢筋，桩前端与弧形体部分布置的钢筋较少。桩后端的横向宽度比桩前端的横向宽度长，可充分发挥桩后土拱效应，在滑坡治理时，可加大相邻抗滑桩之间的桩中心距离，相应减少所需布设抗滑桩的数量，同时T形横截面的抗滑桩横截面面积明显小于矩形截面的抗滑桩，能够节省大量的混凝土和钢筋，降低成本。本抗滑桩的施工断面小，便于机械施工，施工简单安全，推广应用前景广阔。

Description

一种T形横截面的抗滑桩

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，具体地说是一种T形横截面的抗滑桩，属于边坡或斜坡的稳定技术领域。

背景技术

治理边坡和滑坡的方法有很多，其中设置抗滑桩是一种应用非常广泛的治理方案。抗滑桩抗滑的原理是抗滑桩依靠滑面以下部分的锚固作用和被动抗力来共同平衡作用在桩上的滑坡推力；抗滑桩受荷段承受滑坡推力为桩间距范围内滑体所产生的滑坡推力；抗滑桩桩距在一定范围时，可以借助桩的受荷段与桩背土体及桩两侧的摩阻力形成土拱效应，使滑体不至于从桩间滑出，而使得边坡或滑坡保持平衡或稳定。

目前抗滑桩横截面大多为圆形和矩形，钻孔灌浆桩多为圆形桩，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，但桩身截面大，所需混凝土灌注量大，造价成本高。

在如今的滑坡和边坡治理工程中，不仅仅是要考虑抗滑桩等支挡构筑物的作用，还应当考虑土体成拱性质对坡体的影响。在对抗滑桩截面的合理设计计算和在坡体上抗滑桩的布置时，若能充分考虑抗滑桩桩后土拱效应和桩间土拱效应的原理，无疑能够一定程度上优化抗滑桩的截面，减少材料，同时还能减少抗滑桩在坡体上的布置数量，降低成本。

发明内容

本发明的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T形横截面的抗滑桩。

本发明为达到上述目的所采取的技术方案为：提供一种T形横截面的抗滑桩，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T字形，T字的顶部作为桩后端，T字的底部作为桩前端，桩后端与桩前端之间为弧形体部分，桩后端的横向宽度比桩前端的横向宽度长。

本发明所述抗滑桩的长度根据实际的滑坡推力、滑坡岩土体性质及设计地面至滑动面的深度来确定。

所述的钢筋混凝土的抗滑桩内安装有钢筋笼，在桩后端部分的钢筋笼内布置有密集的钢筋，桩前端和弧形体部分布置的钢筋少。

本发明称抗滑桩承接坡体推力一侧为桩后，反之为桩前。本发明的抗滑桩桩后端横向宽度比桩前端横向宽度长，即抗滑桩设计桩前端横向宽度比常规矩形横截面抗滑桩要短，可以节省一部分混凝土的使用量；而设计桩后端的横向宽度比常规矩形截面抗滑桩要长，桩后端的横向宽度长可充分发挥桩后土拱效应，抵抗滑坡时，在承受相同的坡体推力下，抗滑桩在平面布置时可加大相邻抗滑桩之间的桩中心距离；因此可实现减少布设抗滑桩的数量和施工工程量，达到降低成本的目的。

本发明的抗滑桩的横截面为T字形，施工后抗滑桩桩后端部分为受拉区，因此桩后端部分需要很强的结构强度，需要在桩后端的体内，尤其桩后端的两侧布置较密集的钢筋。而桩前端包括弧形体部分作为受压区，其结构强度可以相应弱化，可以布置较少的钢筋。抗滑桩的弧形体部分设计为圆弧形面，是为了防止在尖端处产生应力集中，而导致抗滑桩被破坏。

本发明的T形横截面的抗滑桩与现有圆形，矩形横截面桩相比具有如下优点：

（1）．本发明的T形横截面的抗滑桩与现有圆形截面抗滑桩相比，圆形截面抗滑桩一般很小，直径在1m左右，主要是能够通过桩基设备直接施工，比较方便，但在受力性能方面比不上本发明的T形横截面的抗滑桩和矩形抗滑桩。

（2）．本发明的T形横截面的抗滑桩的横向宽度比一般矩形截面的抗滑桩长，可充分发挥桩后土拱效应，加大相邻抗滑桩之间的桩中心距离，这样在平面布置时，抵抗相同滑坡推力，所需抗滑桩的数量可相应减少，能够极大地降低成本。

（3）．本发明抗滑桩充分发挥了抗滑桩桩后部分受拉特性，重点强化抗滑桩受拉侧结构强度，而相应弱化抗滑桩受压侧，更符合抗滑桩的受力特点。

（4）．本发明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截面抗滑桩，可减少所需灌注的混凝土量和相应的钢筋用量，节省大量的混凝土和钢材，极大地降低成本，经济效益显著。

（5）．本发明抗滑桩具有结构简单，施工工艺可操作性强等优点，同时每根桩的工程量不大，施工中对滑坡体的稳定性影响小，且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。

附图说明

图1为本发明一种T形横截面的抗滑桩结构示意图。

图2为本发明T形横截面的抗滑桩的应力分布示意图。

图3为本发明T形横截面的抗滑桩内钢筋布置示意图。

图4为本发明T形横截面的抗滑桩在滑坡体上的位置示意图。

图5为本发明T形横截面的抗滑桩平面布置俯视示意图。

上述图中： 1-桩后端、2-桩前端、3-弧形体部分、4-受拉区、5-受压区、6-钢筋笼、7-钢筋、8-T形横截面的抗滑桩、9-坡体推力、10-滑动面、11-滑坡体。

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T形横截面的抗滑桩8，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的横截面与T字形近似，T字的顶部作为桩后端1，T字的底部作为桩前端2，桩后端1与桩前端2之间为弧形体部分3，桩后端1的横向宽度比桩前端2的横向宽度长。

本发明的抗滑桩横截面上的应力分布如图2所示，抗滑桩桩后端1受力为拉应力，属于受拉区4，桩前端2及弧形体部分3的前部受力多为压应力，属于受压区5，故在抗滑桩内部安装的钢筋笼6中，应在抗滑桩的桩后端1布置较密集的钢筋7，而桩后端1本身作为桩后土拱的拱脚，两端处受到的坡体推力9复杂且较大，所以在桩后端1两端处布置最密集的钢筋7。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T形横截面的抗滑桩8布置在滑坡体11上的位置见4图。T形横截面的抗滑桩8设桩位置较灵活，一般集中布置在滑坡体11的前缘附近。T形横截面的抗滑桩8应深入到滑动面10下面，坡体推力9作用于T形横截面的抗滑桩8的桩后端1。

参见图5，为本发明T形横截面的抗滑桩8的平面布置俯视图，常规矩形抗滑桩两桩中心间距为5~8米，而本发明抗滑桩的桩后端1的横向宽度比常规矩形抗滑桩长，可经过精确计算适当增加抗滑桩两桩中心的间距，在保证边坡、滑坡治理质量的前提下，减少抗滑桩的布设的数量，降低治理成本。

本发明抗滑桩是灌注桩，所以在施工前一般应进行试成孔施工，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T形横截面的抗滑桩8进行施工，由于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。施工步骤如下：

（1）、平整场地，并根据设计图纸对抗滑桩所在中心点位进行测量定位，相邻抗滑桩的桩中心间距比常规矩形抗滑桩的稍大。

（2）、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、软体等安全设备，模板、支撑架等护壁设备，电焊机、吊车等，钢筋加工、安装设备等准备就绪。

（3）、挖孔，利用挖掘机，凿岩机挖掘桩基周围岩土体，初步成孔形状为T字形，之后可通过人工挖土处理，使得最终成孔形状为抗滑桩的横截面形状，在挖孔过程中应使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。

（4）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。

（5）制作如图3所示的钢筋笼6，绑扎钢筋7，下放钢筋笼6时要对准孔位，缓慢下放，避免碰撞孔壁，产生坍塌。

（6）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。

（7）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T形横截面的抗滑桩具有结构简单，施工工艺可操作性强，用于滑坡治理可降低成本，经济效益显著。本发明的抗滑桩推广应用前景广阔。

Claims (3)

1.一种T形横截面的抗滑桩，由钢筋混凝土灌注而成，其特征在于：所述灌注的钢筋混凝土抗滑桩的横截面为T字形，T字的顶部作为桩后端，T字的底部作为桩前端，桩后端与桩前端之间为弧形体部分，桩后端的横向宽度比桩前端的横向宽度长。

2.根据权利要求1所述的一种T形横截面的抗滑桩，其特征在于：所述抗滑桩的长度根据实际的滑坡推力、滑坡岩土体性质及设计地面至滑动面的深度来确定。

3.根据权利要求1所述的一种T形横截面的抗滑桩，其特征在于：所述的钢筋混凝土的抗滑桩内安装有钢筋笼，在桩后端部分的钢筋笼内布置有密集的钢筋，桩前端和弧形体部分布置的钢筋少。

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