CN105369798A - 伸臂式抗滑桩、岩土体加固的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种伸臂式抗滑桩、岩土体的加固方法，属于基础工程专用的板桩墙，桩或其他结构构件技术领域。该抗滑桩用于阻止潜在滑动岩土体或者滑动岩土体相对于稳定岩土体产生相对滑动，该抗滑桩包括本体、臂键，本体包括嵌入段、阻滑段，嵌入段固定连接于阻滑段，嵌入段能够嵌入到稳定岩土体中，阻滑段能够嵌入到潜在滑动岩土体或者滑动岩土体中；臂键的一端嵌入到阻滑段中，臂键的另一端能够向外嵌入到潜在滑动岩土体或者滑动岩土体中。该岩土体的加固方法基于该抗滑桩而实现。该抗滑桩及岩土体的加固方法在相同的加固效果条件下，成本较低。

Description

伸臂式抗滑桩、岩土体加固的方法

技术领域

本发明涉及基础工程专用的板桩墙，桩或其他结构构件技术领域，特别涉及一种伸臂式抗滑桩、岩土体的加固方法。

背景技术

为了对对易产生山体滑坡的岩土体进行加固，现有技术通常是向潜在滑动岩土体，或者，滑动岩土体中打入抗滑桩，抗滑桩是穿过潜在滑动的岩土体，根植于稳定岩土体，用以阻挡潜在滑动岩土体下滑的一种加固结构。例如：

申请公布号为CN103266594A的中国发明专利公开了一种抗滑桩，抗滑桩的中部设有空腔，抗滑桩面向滑坡体的滑动面一侧设有多个与抗滑桩中部空腔连通的排水孔，抗滑桩的空腔的底部设有抽水装置，抽水装置的出水口与外界连通，该抗滑桩结构简单、能够抵抗巨大的滑坡推力，避免了双排桩或多排桩前后排抗滑桩受力不均的现象，同时，又可以排除地下水位，施工方便快捷，抗滑效率高，节省费用。

申请公布号为CN103711135A的中国发明专利公开了一种联拱结构抗滑桩，由多个钢筋混凝土单体桩和拱结构联合而成，单体桩的横截面均呈等腰梯形，且桩两侧面均设有阻滑齿形成摩阻段；单体桩以等腰梯形短底边的纵截面一侧作为桩后端承接滑坡推力，桩后端一侧为受压区，等腰梯形长底边的纵截面作为桩前端，桩前端一侧为受拉区；拱结构也为钢筋混凝土结构连接在两单体桩之间，拱结构把单体桩间的滑坡推力均匀地传递到等腰梯形两侧。本发明抗滑桩的摩阻段增强了桩侧的阻滑效果，提高了抗滑桩的抗滑能力。本发明使用时采用不等间距布设法，形成中间密两侧疏的联拱桩间距布设格局。该联拱结构抗滑桩整体刚度大、桩顶位移小，使用时可适当加大桩间距，减少抗滑桩数量，降低工程造价。

潜在滑动岩土体在下滑过程中，遇到抗滑桩受到阻滑，而抗滑桩之间靠潜在滑动岩土体自身形成的土拱效应而得以实现阻滑作用。在这种情况下，无论是采用申请公布号为CN103266594A的中国发明专利公开的抗滑桩，还是采用申请公布号为CN103711135A的中国发明专利公开的拱结构抗滑桩，在现有的土拱效应作用下，都很难达到理想的抗滑效果。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种在不降低抗滑能力的情况下，更好地与潜在滑动岩土体或者滑动岩土体结合而达到理想抗滑效果的伸臂式抗滑桩，以及，基于该伸臂式抗滑桩而实现的岩土体的加固方法。

为了达到上述第一个目的，本发明提供的伸臂式抗滑桩的技术方案如下：

本发明提供的伸臂式抗滑桩，用于阻止潜在滑动岩土体或者滑动岩土体相对于稳定岩土体产生相对滑动；

所述伸臂式抗滑桩包括本体、臂键，

所述本体包括嵌入段、阻滑段，所述嵌入段固定连接于所述阻滑段，所述嵌入段能够嵌入到所述稳定岩土体中，所述阻滑段能够嵌入到所述潜在滑动岩土体或者滑动岩土体中；

所述臂键的一端嵌入到所述阻滑段中，所述臂键的另一端能够向外嵌入到所述潜在滑动岩土体或者滑动岩土体中。

本发明提供的伸臂式抗滑桩还可采用以下技术措施进一步实现。

作为优选，所述伸臂式抗滑桩还包括桩心，

所述阻滑段中心开设有盲孔，所述桩心的形状与所述盲孔的形状相对应，使得，所述桩心能够楔入至所述盲孔中；

所述盲孔壁上开设有通孔，所述臂键通过所述通孔锁紧至所述阻滑段。

作为优选，

所述盲孔底部呈第一锥状面，所述盲孔壁内壁面处于竖直方向；

所述桩心的底部呈第二锥状面，所述桩心的上部侧壁处于竖直方向；

所述第一锥状面与所述第二锥状面在形状上相对应；

当所述桩心被楔入至所述盲孔中后，所述第一锥状面与所述第二锥状面相互贴合，所述桩心的上部侧壁与所述盲孔壁内壁面相互贴合。

作为优选，所述桩心上开设有注浆孔，所述注浆孔自上至下连通。

作为优选，所述臂键与所述本体一体成型。

作为优选，所述臂键与所述本体为分体式结构，所述臂键呈两端部窄、中间部宽的形状，所述臂键的中间部至少有一个方向的尺寸≥所述通孔在所述方向的尺寸，使得，所述臂键被所述通孔卡置在其中。

作为优选，所述伸臂式抗滑桩还包括灌浆，

当所述桩心被楔入至所述盲孔后，所述桩心与所述盲孔壁之间具有间隙，所述灌浆充斥于所述间隙中，使得，所述桩心与所述本体通过所述灌浆粘结在一起。

作为优选，所述伸臂式抗滑桩还包括灌浆，

当所述桩心被楔入至所述盲孔后，所述桩心与所述盲孔壁、所述臂键之间均具有间隙，所述灌浆充斥于所述间隙中，使得，所述桩心与所述本体、臂键通过所述灌浆粘结在一起。

为了达到上述第二个目的，本发明提供的岩土体加固的方法技术方案如下：

本发明提供的岩土体加固的方法包括以下步骤：

通过施工，得到本发明提供的伸臂式抗滑桩，使得，

所述嵌入段能够嵌入到所述稳定岩土体中，所述阻滑段能够嵌入到所述潜在滑动岩土体或者滑动岩土体中，

所述臂键的一端嵌入到所述阻滑段中，所述臂键的另一端能够向外嵌入到所述潜在滑动岩土体或者滑动岩土体中。

本发明提供的岩土体加固的方法还可采用以下技术措施进一步实现。

作为优选，得到所述伸臂式抗滑桩的方法还包括以下步骤：

将不带桩心的伸臂式抗滑桩的嵌入段嵌入至所述稳定岩土体中，使得，所述阻滑段及臂键嵌入至所述阻滑段；

将所述桩心楔入到所述盲孔中，所述桩心对所述臂键施加一向外的压力，使得所述臂键通过所述通孔锁紧至所述阻滑段，得到权利要求2或3所述的伸臂式抗滑桩。

作为优选，得到所述伸臂式抗滑桩的方法还包括以下步骤：

从所述注浆孔注入所述灌浆，所述灌浆充斥于所述间隙中，使得，所述桩心与所述本体通过所述灌浆粘结在一起。

作为优选，得到所述伸臂式抗滑桩的方法还包括以下步骤：

从所述注浆孔注入所述灌浆，所述灌浆充斥于所述间隙中，使得，所述桩心与所述本体、臂键通过所述灌浆粘结在一起。

本发明提供的伸臂式抗滑桩在本体的阻滑段设有臂键，该臂键能够伸入到本体周围存在的潜在滑动岩土体或者滑动岩土体，能够增加抗滑桩的有效阻滑范围，减小抗滑桩之间的有效间距。土拱效应的形成是在一定距离范围内才能有效，尤其是针对较为松散的潜在滑动岩土体加固时，如果抗滑桩间距较大，抗滑桩之间的滑动岩土体会下滑，而抗滑桩结构本身仍然有足够强度。应用本发明提供的伸臂式抗滑桩后，在相同的加固效果条件下，成本较低。

本发明提供的岩土体加固的方法基于本发明提供的伸臂式抗滑桩而实现，应用数量较少的抗滑桩即可通过臂键减小抗滑桩之间的实际有小间距，从而更好地利用土拱效应。在相同的加固效果条件下，本发明提供的岩土体加固的方法成本较低。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的伸臂式抗滑桩04与潜在滑动岩土体或者滑动岩土体01、固定岩土体02配合在一起时的结构示意图，其中箭头03表示潜在滑动岩土体01的滑动趋势方向，或者，滑动岩土体01的滑动方向；

图2为本发明实施例提供的伸臂式抗滑桩的一个典型结构示意图；

图3为本发明实施例提供的伸臂式抗滑桩的俯视图；

图4为本发明实施例提供的伸臂式抗滑桩的一个典型剖视结构示意图；

图5为图4的爆炸图；

图6为本发明实施例提供的第一种岩土体加固的方法的步骤流程图；

图7为本发明实施例提供的第二种岩土体加固的方法的步骤流程图；

图8为本发明实施例提供的第三种岩土体加固的方法的步骤流程图。

具体实施方式

本发明为解决现有技术存在的问题，提供了一种在不降低抗滑能力的情况下，更好地与潜在滑动岩土体或者滑动岩土体结合而达到理想抗滑效果的伸臂式抗滑桩，以及，基于该伸臂式抗滑桩而实现的岩土体的加固方法。

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的伸臂式抗滑桩、岩土体加固的方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，具体的理解为：可以同时包含有A与B，可以单独存在A，也可以单独存在B，能够具备上述三种任一种情况。

伸臂式抗滑桩实施例

参见附图1～5，本发明实施例提供的伸臂式抗滑桩用于阻止潜在滑动岩土体或者滑动岩土体相对于稳定岩土体产生相对滑动；该伸臂式抗滑桩包括本体(嵌入段1和阻滑段2共同构成本体)、臂键3。本体(嵌入段1和阻滑段2共同构成本体)包括嵌入段1、阻滑段2，嵌入段1固定连接于阻滑段2，嵌入段1能够嵌入到稳定岩土体02中，阻滑段2能够嵌入到潜在滑动岩土体或者滑动岩土体01中；臂键3的一端嵌入到阻滑段2中，臂键3的另一端能够向外嵌入到潜在滑动岩土体或者滑动岩土体01中。

本实施例中，本体(嵌入段1和阻滑段2共同构成本体)可以为长方体、圆柱体等形状，臂键3可以为一行、也可以分行设置在阻滑段2上，每行臂键3可以为2个、3个、4个，或者更多个，以满足实际施工过程中的需要为依据。

在这种情况下，由于臂键3本身向外伸出阻滑段3，在将其直接嵌入到固定岩土体02、潜在滑动岩土体或者滑动岩土体01时，有可能会遇到困难，其原因在于，臂键3处于盲孔壁7底部，若要使臂键3部分成功地嵌入到潜在滑动岩土体或者滑动岩土体01，就需要臂键3的上部，也就是盲孔壁7的外围尺寸能够满足臂键3的尺寸要求，由此而导致，盲孔壁7的外围有一圈空心环，影响施工效果。

本发明实施例提供的伸臂式抗滑桩在本体(嵌入段1和阻滑段2共同构成本体)的阻滑段2设有臂键3，该臂键3能够伸入到本体(嵌入段1和阻滑段2共同构成本体)周围存在的潜在滑动岩土体或者滑动岩土体01，能够增加抗滑桩的有效阻滑范围，减小抗滑桩之间的有效间距。土拱效应的形成是在一定距离范围内才能有效，尤其是针对较为松散的潜在滑动岩土体加固时，如果抗滑桩间距较大，抗滑桩之间的滑动岩土体会下滑，而抗滑桩结构本身仍然有足够强度。应用本发明提供的伸臂式抗滑桩后，在相同的加固效果条件下，成本较低。

其中，伸臂式抗滑桩还可以包括桩心5，阻滑段2中心开设有盲孔10，桩心5的形状与盲孔10的形状相对应，使得，桩心5能够楔入至盲孔10中；盲孔壁7上开设有通孔11，臂键3通过通孔11锁紧至阻滑段2。在这种情况下，臂键3无需与本体(嵌入段1和阻滑段2共同构成本体)一体成型，而是可以先成型一不带桩心5的本体，然后在盲孔壁7上开凿通孔11，将臂键3首先从通孔11内部穿入通孔11，然后将桩心5楔入盲孔10，在桩心5被楔入盲孔10的过程中，桩心5会将臂键3挤出到阻滑段2周围的潜在滑动岩土体或者滑动岩土体01中，从而，本实施例中抗滑桩对潜在滑动岩土体或者滑动岩土体01的阻滑作用进行加强。

其中，盲孔10底部呈第一锥状面9a，盲孔壁7内壁面12a处于竖直方向；桩心5的底部呈第二锥状面9b，桩心5的上部侧壁12b处于竖直方向；第一锥状面9a与第二锥状面9b在形状上相对应；当桩心5被楔入至盲孔10中后，第一锥状面9a与第二锥状面9b相互贴合，桩心5的上部侧壁12b与盲孔壁7内壁面相互贴合。在这种情况下，由于桩心5的底部第二锥状面9b与盲孔10底部的第一锥状面9a之间具有对应关系，加上锥状面本身具有导向功能，能够使得锥心5被顺利地导向到盲孔10中。第一锥状面9a、第二锥状面9b之间能够相互贴合，盲孔壁7内壁面12a与桩心5的上部侧壁12之间也能够相互贴合，使得桩心5、臂键3能够与本体(嵌入段1和阻滑段2共同构成本体)之间的定位效果更好。

其中，桩心5上开设有注浆孔4，注浆孔4自上至下连通。在这种情况下，能够通过该注浆孔4注入灌浆6，由于该灌浆具有良好的流动性，其能够封闭住桩心5与盲孔壁7之间的间隙，并在桩心5与盲孔壁7之间形成一层粘结剂，使得，桩心5与盲孔壁7之间的定位效果更好。

其中，作为臂键3与本体(嵌入段1和阻滑段2共同构成本体)的第一种具体的实现方式，臂键3与本体(嵌入段1和阻滑段2共同构成本体)一体成型。

其中，作为臂键3与本体(嵌入段1和阻滑段2共同构成本体)的第二种具体的实现方式，臂键3与本体(嵌入段1和阻滑段2共同构成本体)为分体式结构，臂键3呈两端部窄、中间部宽的形状，具体到本实施例中，臂键3的两端部的尺寸d₁、d₃均小于臂键3的中间部尺寸d₂，臂键3的中间部至少有一个方向的尺寸≥通孔11在该方向的尺寸，使得，臂键3被通孔11卡置在其中。

其中，伸臂式抗滑桩还包括灌浆6，当桩心5被楔入至盲孔10后，桩心5与盲孔壁7之间具有间隙，灌浆6充斥于间隙中，使得，桩心5与本体(嵌入段1和阻滑段2共同构成本体)通过灌浆6粘结在一起。

其中，伸臂式抗滑桩还包括灌浆6，当桩心5被楔入至盲孔10后，桩心5与盲孔壁7、臂键3之间均具有间隙，灌浆6充斥于间隙中，使得，桩心5与本体(嵌入段1和阻滑段2共同构成本体)、臂键3通过灌浆6粘结在一起。

岩土体加固的方法实施例

参见附图6，本发明实施例提供的第一种岩土体加固的方法包括以下步骤：

通过施工，得到本发明提供的伸臂式抗滑桩，使得，嵌入段1能够嵌入到稳定岩土体02中，阻滑段2能够嵌入到潜在滑动岩土体或者滑动岩土体01中；臂键3的一端嵌入到阻滑段2中，臂键3的另一端能够向外嵌入到潜在滑动岩土体或者滑动岩土体01中。

本发明提供的岩土体加固的方法基于本发明提供的伸臂式抗滑桩而实现，应用数量较少的抗滑桩即可通过臂键3减小抗滑桩之间的实际有小间距，从而更好地利用土拱效应。在相同的加固效果条件下，本发明提供的岩土体加固的方法成本较低。

参见附图7，本发明实施例提供的第二种岩土体加固的方法包括以下步骤：

当伸臂式抗滑桩还包括桩心5时，阻滑段2中心开设有盲孔10，桩心5的形状与盲孔10的形状相对应，使得，桩心5能够楔入至盲孔10中；盲孔10壁上开设有通孔11，臂键3通过通孔11锁紧至阻滑段2。

得到伸臂式抗滑桩的方法还包括以下步骤：

将不带桩心的伸臂式抗滑桩的嵌入段嵌入至稳定岩土体02中，使得，阻滑段2及臂键嵌入至阻滑段02；将桩心5楔入到盲孔10中，桩心5对臂键3施加一向外的压力，使得臂键3通过通孔11锁紧至阻滑段2，得到本发明实施例提供的伸臂式抗滑桩。

其中，参见附图8，本发明实施例提供的第三种岩土体加固的方法包括以下步骤：

当伸臂式抗滑桩还包括灌浆6时：

在第一种情况下，当桩心5被楔入至盲孔10后，桩心5与盲孔壁7之间具有间隙，灌浆6充斥于间隙中，使得，桩心5与本体(嵌入段1和阻滑段2共同构成本体)通过灌浆6粘结在一起。

得到伸臂式抗滑桩的方法还包括以下步骤：

从注浆孔4注入灌浆6，灌浆6充斥于间隙中，使得，桩心5与本体(嵌入段1和阻滑段2共同构成本体)通过灌浆6粘结在一起。

在第二种情况下，当桩心5被楔入至盲孔10后，桩心5与盲孔壁7、臂键3之间均具有间隙，灌浆6充斥于间隙中，使得，桩心5与本体(嵌入段1和阻滑段2共同构成本体)、臂键3通过灌浆6粘结在一起。

得到伸臂式抗滑桩的方法还包括以下步骤：

从注浆孔4注入灌浆6，灌浆6充斥于间隙中，使得，桩心5与本体(嵌入段1和阻滑段2共同构成本体)、臂键3通过灌浆6粘结在一起。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种伸臂式抗滑桩，用于阻止潜在滑动岩土体或者滑动岩土体相对于稳定岩土体产生相对滑动，其特征在于，所述伸臂式抗滑桩包括本体、臂键，

所述本体包括嵌入段、阻滑段，所述嵌入段固定连接于所述阻滑段，所述嵌入段能够嵌入到所述稳定岩土体中，所述阻滑段能够嵌入到所述潜在滑动岩土体或者滑动岩土体中；

所述臂键的一端嵌入到所述阻滑段中，所述臂键的另一端能够向外嵌入到所述潜在滑动岩土体或者滑动岩土体中。

2.根据权利要求1所述的伸臂式抗滑桩，其特征在于，还包括桩心，

所述阻滑段中心开设有盲孔，所述桩心的形状与所述盲孔的形状相对应，使得，所述桩心能够楔入至所述盲孔中；

所述盲孔壁上开设有通孔，所述臂键通过所述通孔锁紧至所述阻滑段；

作为优选，

所述盲孔底部呈第一锥状面，所述盲孔壁内壁面处于竖直方向；

所述桩心的底部呈第二锥状面，所述桩心的上部侧壁处于竖直方向；

所述第一锥状面与所述第二锥状面在形状上相对应；

当所述桩心被楔入至所述盲孔中后，所述第一锥状面与所述第二锥状面相互贴合，所述桩心的上部侧壁与所述盲孔壁内壁面相互贴合。

3.根据权利要求2所述的伸臂式抗滑桩，其特征在于，所述桩心上开设有注浆孔，所述注浆孔自上至下连通。

4.根据权利要求1所述的伸臂式抗滑桩，其特征在于，所述臂键与所述本体一体成型。

5.根据权利要求2所述的伸臂式抗滑桩，其特征在于，所述臂键与所述本体为分体式结构，所述臂键呈两端部窄、中间部宽的形状，所述臂键的中间部至少有一个方向的尺寸≥所述通孔在所述方向的尺寸，使得，所述臂键被所述通孔卡置在其中。

6.根据权利要求3所述的伸臂式抗滑桩，其特征在于，还包括灌浆，

当所述桩心被楔入至所述盲孔后，所述桩心与所述盲孔壁之间具有间隙，所述灌浆充斥于所述间隙中，使得，所述桩心与所述本体通过所述灌浆粘结在一起。

7.根据权利要求5所述的伸臂式抗滑桩，其特征在于，还包括灌浆，

当所述桩心被楔入至所述盲孔后，所述桩心与所述盲孔壁、所述臂键之间均具有间隙，所述灌浆充斥于所述间隙中，使得，所述桩心与所述本体、臂键通过所述灌浆粘结在一起。

8.一种岩土体加固的方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过施工，得到权利要求1～7中任一所述的伸臂式抗滑桩，使得，

所述嵌入段能够嵌入到所述稳定岩土体中，所述阻滑段能够嵌入到所述潜在滑动岩土体或者滑动岩土体中，

所述臂键的一端嵌入到所述阻滑段中，所述臂键的另一端能够向外嵌入到所述潜在滑动岩土体或者滑动岩土体中。

9.根据权利要求8所述的岩土体加固的方法，其特征在于，所述伸臂式抗滑桩为权利要求2或3所述的伸臂式抗滑桩，得到所述伸臂式抗滑桩的方法还包括以下步骤：

将不带桩心的伸臂式抗滑桩的嵌入段嵌入至所述稳定岩土体中，使得，所述阻滑段及臂键嵌入至所述阻滑段；

将所述桩心楔入到所述盲孔中，所述桩心对所述臂键施加一向外的压力，使得所述臂键通过所述通孔锁紧至所述阻滑段，得到权利要求2或3所述的伸臂式抗滑桩。

10.根据权利要求9所述的岩土体加固的方法，其特征在于，

所述伸臂式抗滑桩为权利要求6所述的伸臂式抗滑桩，得到所述伸臂式抗滑桩的方法还包括以下步骤：

从所述注浆孔注入所述灌浆，所述灌浆充斥于所述间隙中，使得，所述桩心与所述本体通过所述灌浆粘结在一起；

或者，

所述伸臂式抗滑桩为权利要求7所述的伸臂式抗滑桩，得到所述伸臂式抗滑桩的方法还包括以下步骤：

从所述注浆孔注入所述灌浆，所述灌浆充斥于所述间隙中，使得，所述桩心与所述本体、臂键通过所述灌浆粘结在一起。