CN104314045B - 特大高位泥石流桩梁组合结构及防治方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种特大高位泥石流桩梁组合结构及防治方法，组合结构包含用于浇筑钢筋混凝土桩的筏基础、设置于泥石流上游迎冲面的第一排钢筋混凝土桩、第二、三排钢筋混凝土桩、“一”字型及“Y”型水平连系梁；第一、二、三排钢筋混凝土桩按雁列型前后浇筑在筏基础上，“一”字型水平连系梁位于同排桩之间，“Y”型水平连系梁位于相邻排桩间。防治方法，包括对拟布设工程场地进行平整，浇注筏基础以及第一、二、三排钢筋混凝土桩的桩基；在筏基础上按雁列型依次浇筑前后三排钢筋混凝土桩；在第一、二、三排钢筋混凝土桩上分别浇筑梁、桩接头钢筋混凝土结构，随后在同排桩之间浇筑“一”字型水平连系梁，在相邻排桩之间浇筑“Y”型水平连系梁。

Description

特大高位泥石流桩梁组合结构及防治方法
技术领域
本发明涉及一种泥石流防治技术，尤其是一种特大高位泥石流桩梁组合结构及其防治方法，属于地质灾害防治安全技术领域，广泛适用于高陡山区内特大高位泥石流的防治。
背景技术
拦挡工程是防治泥石流的主要措施之一。早期的拦挡工程主要是以重力式实体坝为主，但重力坝的透水性能差，同时需要正面抵挡泥石流的冲击。在特大高位泥石流巨大冲击力作用下，拦挡工程很容易被直接破坏而失效。由此，格栅坝作为透水拦挡结构就越来越多的应用在泥石流防治工程中。格栅坝拦挡工程可迅速排泄水体，降低坝体承受的水压力及扬压力，同时留下较大的块石，让对下游无害的小颗粒固体物质下泄；通过控制桩梁之间的间距还可控制下泄固体物质的粒径，可间接提高坝体的使用年限。然而，面对巨石型高位泥石流中高速度、高能量、大粒径块石冲击，结构易被冲毁，丧失拦挡效果，因此迫切需要研究一种新型的水石分治技术方法，提升透水拦挡结构的抗冲击力、抗剪切能力。
特大高位泥石流防治具有重要的社会意义和经济价值。我国西部山区高位泥石流沟较为发育，若不能有效减缓、减少泥石流中大块石冲击，易形成大规模的裹挟大块石的高速泥石流，冲毁下游房屋，堵塞下游河道，危害巨大。此外，对于一个已经发生了高位泥石流的沟道，则需投入工程进行综合治理，完成灾后的恢复重建。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的上述问题，通过前后呈雁列型布置排桩以及连接前后3排单桩的“Y”字形连系梁，提出一种治理高位泥石流的新防治技术方法，从而增加了透水拦挡结构的整体刚度和抗剪切、抗冲击力能力。并引入钢筋混凝土桩筏基础，提高其整体稳定性和安全性。
本发明的目的以及解决其技术问题可以通过以下技术方案来实现。
特大高位泥石流桩梁组合结构，包含用于浇筑钢筋混凝土桩的筏基础(3)、设置于泥石流上游迎冲面的第一排钢筋混凝土桩(2-1)、第二排钢筋混凝土桩(2-2)、第三排钢筋混凝土桩(2-3)、“一”字型水平连系梁(1-1)，以及“Y”型水平连系梁(1-2)；第一、二、三排钢筋混凝土桩(2-1)、(2-2)、(2-3)按雁列型前后浇筑在筏基础(3)上，“一”字型水平连系梁(1-1)位于同排桩之间，“Y”型水平连系梁(1-2)位于相邻排桩间。
所述的设置于泥石流上游迎冲面的第一排钢筋混凝土桩(2-1)为单排马蹄形断面桩。
所述的第一排钢筋混凝土桩(2-1)的迎冲面为弧形。
单排马蹄形断面桩的弧形端布设在迎冲面方向，具有减缓冲击力功能，弧形端处钢筋进行了加密。
根据权利要求1所述的特大高位泥石流桩梁组合结构，其特征在于：所述的第二排钢筋混凝土桩(2-2)和第三排钢筋混凝土桩(2-3)均为单排矩形断面桩。
所述的“一”字型水平连系梁(1-1)和“Y”型水平连系梁(1-2)为钢筋混凝土结构。
还可以在筏基础(3)底面设置至于土层内的加厚层，所述的加厚层为钢筋混凝土结构(4)或小口径组合桩束(5)，所述的小口径组合桩束(5)至少含5根以上小口径单桩，单桩直径大于300毫米。
当第一、二、三排钢筋混凝土桩(2-1)、(2-2)、(2-3)靠近两侧山体时，在桩与山体间还可以布置连系梁(7)。
特大高位泥石流桩梁组合结构防治方法，包括以下步骤：
对拟布设工程场地进行平整，浇注筏基础(3)以及第一、二、三排钢筋混凝土桩(2-1)、(2-2)、(2-3)的桩基；
在筏基础(3)上按雁列型依次浇筑前后三排钢筋混凝土桩(2-1)、(2-2)、(2-3)；
在第一、二、三排钢筋混凝土桩(2-1)、(2-2)、(2-3)上分别浇筑梁、桩接头钢筋混凝土结构，随后在同排桩之间浇筑“一”字型水平连系梁(1-1)，在相邻排桩之间浇筑“Y”型水平连系梁(1-2)。
还可以在筏基础(3)底面设置至于土层内的加厚层，所述的加厚层为钢筋混凝土结构(4)或小口径组合桩束(5)，所述的小口径组合桩束(5)至少含5根以上小口径单桩，单桩直径大于300毫米；当加厚层为钢筋混凝土结构(4)时，则需要在浇注筏基础(3)前，定位挖掘加厚层预留位，把第一、二、三排钢筋混凝土桩(2-1)、(2-2)、(2-3)的桩基中的钢筋笼送到加厚层预留位，进行加厚处理，加厚层厚度大于2米；第一、二、三排钢筋混凝土桩(2-1)、(2-2)、(2-3)浇筑时从筏基础(3)加厚层开始；当加厚层为小口径组合桩束(5)时，则需在桩束上表面直接浇注筏基础(3)前，定位挖掘至桩长深度，把小口径组合桩束(5)中各单桩的钢筋笼送到挖掘部位，然后浇筑混凝土。
当第一、二、三排钢筋混凝土桩(2-1)、(2-2)、(2-3)靠近两侧山体时，在桩与山体间布置连系梁(6)，对山体进行凿孔，置入钢筋笼，然后整体浇筑，浇筑时利用模板挡住孔口，防止浆液流出。
有益效果
(1)提升透水拦挡结构的抗剪切、抗冲击力能力，减缓、减少大块石进入下游冲击其他拦挡结构；
(2)治理程序清晰，可操作性强；
(3)用于已发生高位泥石流的沟道的治理，减轻了对下游场地破坏。
综上所述，本发明在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的技术方法。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，同时可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳的实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1为本发明的特大高位泥石流桩梁组合结构平面布置示意图；
图2-1为钢筋混凝土结构加厚层情况下图1中I-I截面图；
图2-2为小口径组合桩束加厚层情况下图1中I-I截面图；
图3-1为钢筋混凝土结构加厚层情况下图1中II-II截面图；
图3-2为小口径组合桩束加厚层情况下图1中II-II截面图
1-1、“一”字型水平连系梁，1-2、“Y”型水平连系梁，2-1、第一排钢筋混凝土桩，2-2、第二排钢筋混凝土桩，2-3、第三排钢筋混凝土桩，3、筏基础，4、钢筋混凝土结构加厚层，5、小口径组合桩束加厚层，6、连系梁。
具体实施方式
为进一步描述本发明，下面结合附图和实施例对本发明特大高位泥石流桩梁组合结构及防治方法作进一步详细描述。
第一步，对泥石流沟的弯道、卡口段场地进行平整；第二步，浇注钢筋混凝土桩筏基础，浇筑时，先用模具将基础周围进行围砌，然后浇注筏基础(3)以及第一、二、三排钢筋混凝土桩(2-1)、(2-2)、(2-3)的桩基。随后在筏基础(3)上按雁列型依次浇筑前后三排钢筋混凝土桩(2-1)、(2-2)、(2-3)，第1排为在泥石流上游迎冲面布置的单排马蹄形断面桩，单排马蹄形断面桩的弧形端布设在迎冲面方向，具有减冲击力功能，弧形端处钢筋进行了加密。第2、3排为在下游按雁列型布置的单排矩形断面桩，在第一、二、三排钢筋混凝土桩(2-1)、(2-2)、(2-3)上分别浇筑梁、桩接头钢筋混凝土结构，随后在同排桩之间浇筑“一”字型水平连系梁(1-1)，在相邻排桩之间浇筑“Y”型水平连系梁(1-2)，连系梁为钢筋混凝土结构。还可以在所述的筏基础底部对应钢筋混凝土桩的部位进行加厚处理，加厚层为钢筋混凝土结构时，则需要在浇注筏基础(3)前，定位挖掘加厚层预留位，把第一、二、三排钢筋混凝土桩(2-1)、(2-2)、(2-3)的桩基中的钢筋笼送到加厚层预留位，进行加厚处理，加厚层厚度大于2米，本实施例选择2.5米；第一、二、三排钢筋混凝土桩(2-1)、(2-2)、(2-3)浇筑时从筏基础(3)加厚层开始，桩内钢筋笼伸入桩筏基础的加厚层内，这样可以提高其整体稳定性和抗倾覆能力。
此外，若地层为巨大漂石，开挖困难时，加厚层可用小口径组合桩束，本实施例采用直径为400mm，5根小口径单桩组成的桩束进行代换，还可以根据实际情况进行选择。当采用小口径组合桩束时，施工工艺为定位挖掘至桩长深度、将桩束中各单桩的钢筋笼送到挖掘部位、现场浇筑混凝土。

Claims (10)

1.特大高位泥石流桩梁组合结构，其特征在于：包含用于浇筑钢筋混凝土桩的筏基础(3)、设置于泥石流上游迎冲面的第一排钢筋混凝土桩(2-1)、第二排钢筋混凝土桩(2-2)、第三排钢筋混凝土桩(2-3)、“一”字型水平连系梁(1-1)，以及“Y”型水平连系梁(1-2)；第一、二、三排钢筋混凝土桩(2-1)、(2-2)、(2-3)按雁列型前后浇筑在筏基础(3)上，“一”字型水平连系梁(1-1)位于同排桩之间，“Y”型水平连系梁(1-2)位于相邻排桩间。
2.根据权利要求1所述的特大高位泥石流桩梁组合结构，其特征在于：所述的设置于泥石流上游迎冲面的第一排钢筋混凝土桩(2-1)为单排马蹄形断面桩。
3.根据权利要求2所述的特大高位泥石流桩梁组合结构，其特征在于：所述的第一排钢筋混凝土桩(2-1)的迎冲面为弧形。
4.根据权利要求1所述的特大高位泥石流桩梁组合结构，其特征在于：所述的第二排钢筋混凝土桩(2-2)和第三排钢筋混凝土桩(2-3)均为单排矩形断面桩。
5.根据权利要求1所述的特大高位泥石流桩梁组合结构，其特征在于：所述的“一”字型水平连系梁(1-1)和“Y”型水平连系梁(1-2)为钢筋混凝土结构。
6.根据权利要求1所述的特大高位泥石流桩梁组合结构，其特征在于：在筏基础(3)底面设置至于土层内的加厚层，所述的加厚层为钢筋混凝土结构加厚层(4)或小口径组合桩束加厚层(5)，所述的小口径组合桩束加厚层(5)至少含5根以上小口径单桩，单桩直径大于300毫米。
7.根据权利要求1所述的特大高位泥石流桩梁组合结构，其特征在于：当第一、二、三排钢筋混凝土桩(2-1)、(2-2)、(2-3)靠近两侧山体时，在桩与山体间布置连系梁(6)。
8.特大高位泥石流桩梁组合结构防治方法，包括以下步骤：
对拟布设工程场地进行平整，浇注筏基础(3)以及第一、二、三排钢筋混凝土桩(2-1)、(2-2)、(2-3)的桩基；
在筏基础(3)上按雁列型依次浇筑前后三排钢筋混凝土桩(2-1)、(2-2)、(2-3)；
在第一、二、三排钢筋混凝土桩(2-1)、(2-2)、(2-3)上分别浇筑梁、桩接头钢筋混凝土结构，随后在同排桩之间浇筑“一”字型水平连系梁(1-1)，在相邻排桩之间浇筑“Y”型水平连系梁(1-2)。
9.根据权利要求8所述的特大高位泥石流桩梁组合结构防治方法，其特征在于：在筏基础(3)底面设置至于土层内的加厚层，所述的加厚层为钢筋混凝土结构加厚层(4)或小口径组合桩束加厚层(5)，所述的小口径组合桩束加厚层(5)至少含5根以上小口径单桩，单桩直径大于300毫米；当加厚层为钢筋混凝土结构加厚层(4)时，则需要在浇注筏基础(3)前，定位挖掘加厚层预留位，把第一、二、三排钢筋混凝土桩(2-1)、(2-2)、(2-3)的桩基中的钢筋笼送到加厚层预留位，进行加厚处理，加厚层厚度大于2米；第一、二、三排钢筋混凝土桩(2-1)、(2-2)、(2-3)浇筑时从筏基础(3)加厚层开始；当加厚层为小口径组合桩束加厚层(5)时，则需在桩束上表面直接浇注筏基础(3)前，定位挖掘至桩长深度，把小口径组合桩束(5)中各桩的钢筋笼送到挖掘部位，然后浇筑混凝土。
10.根据权利要求8所述的特大高位泥石流桩梁组合结构防治方法，其特征在于：当第一、二、三排钢筋混凝土桩(2-1)、(2-2)、(2-3)靠近两侧山体时，在桩与山体间布置连系梁(6)，对山体进行凿孔，置入钢筋笼，然后整体浇筑，浇筑时利用模板挡住孔口，防止浆液流出。
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