CN109469076B - 变形边坡的锚固结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变形边坡的锚固结构，属于边坡支护工程领域，用以解决钢管桩抗弯能力较弱，导致对边坡的加固作用有限，容易出现钢管桩弯曲变形甚至导致锚固结构完全失效的问题，本发明通过设置锚固件以及连接件，通过连接件将钢管桩与锚固件进行连接，通过锚固件的锚固作用为钢管桩提供拉力支撑；进而使得每根钢管桩上插入边坡内的一端可与稳定基岩连接，而钢管桩从边坡表面穿出的端部则通过连接件与锚固件连接，这样即可有效地提高钢管桩的抗弯性能，进而有效地控制边坡的进一步变形问题。

Description

变形边坡的锚固结构

技术领域

本发明涉及边坡支护工程领域，尤其涉及一种变形边坡的锚固结构。

背景技术

对于土体已经发生部分变形的边坡，需要在变形范围外侧的附近区域采取一定加固处理措施，因这部分边坡潜在变形的可能性非常大，必须及时进行锚固处理，制止变形范围的进一步扩展。目前常采用的锚固处理方式是在已变形边坡的外围沿已变形边坡部分的上坡侧边沿间隔设置钢管桩进行加固处理，以防止上方边坡进一步变形扩展。钢管桩具有快速、施工条件简单、有效等特点；但因钢管桩仅有插入边坡内的一端会与稳定基岩连接，而钢管桩从边坡表面穿出外露的上端并未被有效固定或支撑，加之通常钢管桩的截面积小，其实际的抗弯能力较弱，因此对边坡实际的加固作用有限，部分情况下容易出现钢管桩无法抵抗边坡扩展变形的作用力而导致钢管桩弯曲变形甚至导致锚固结构完全失效的问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是：钢管桩抗弯能力较弱，导致对边坡的加固作用有限，容易出现钢管桩弯曲变形甚至导致锚固结构完全失效的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：变形边坡的锚固结构，包括钢管桩，所述钢管桩沿已变形边坡部分的上坡侧边沿间隔设置，且钢管桩位于已变形边坡部分的外侧；还包括锚固件，锚固件的一端穿过边坡覆盖层后伸入到稳定基岩内锚固连接；每个锚固件与至少一根钢管桩组成一个锚固单元，每个锚固单元内的每根钢管桩分别通过连接件与该锚固单元内的锚固件连接，并且连接件的一端与对应钢管桩上从边坡表面穿出的端部连接，连接件的另一端与锚固件上从边坡表面穿出的端部连接；沿边坡的上坡方向，每个锚固单元内的锚固件位于该锚固单元内所有钢管桩的上方。

进一步的是：在钢管桩内浇筑有混凝土。

进一步的是：在钢管桩内设有钢筋。

进一步的是：所述连接件为钢筋，连接件的两端分别与锚固件和钢管桩焊接连接。

进一步的是：所述钢管桩设置呈竖直方向插入边坡内，钢管桩插入边坡内的一端穿过边坡覆盖层后伸入到稳定基岩内。

进一步的是：每个锚固单元包括3-6根依次相邻设置的钢管桩。

进一步的是：所述锚固件为锚索组件，所述锚索组件包括锚索和锚墩，锚索插入边坡内的一端为锚固端，所述锚固端位于稳定基岩内并与稳定基岩锚固连接，连接件与锚索组件的锚墩连接。

进一步的是：锚索插入边坡内的方向与对应锚固单元内的钢管桩插入边坡内的方向成扩张的喇叭状。

进一步的是：锚索插入边坡内的方向相对于垂直边坡表面的方向向上坡侧偏转一定角度θ设置，并且θ的取值范围为：30°≤θ≤60°。

进一步的是：所述锚固件为锚杆。

本发明的有益效果是：本发明所述的锚固结构，将连接件与钢管桩从边坡表面穿出的端部连接，同时连接件与锚固件连接，通过锚固件的锚固作用为钢管桩提供拉力支撑；这样每根钢管桩上插入边坡内的一端可与稳定基岩连接，而钢管桩从边坡表面穿出的端部则通过连接件与锚固件连接，这样即可有效地提高钢管桩的抗弯性能，进而有效地控制边坡的进一步变形问题。而且，本发明中的锚固件自身也可一定程度上实现对边坡的锚固作用，因此通过钢管桩以及锚固件的联合锚固作用，能进一步提高锚固结构整体对边坡的锚固作用，有效地控制已变形边坡变形范围扩大，为后续对已变形边坡部分的后续锚固施工提供更为安全的施工条件。

附图说明

图1为本发明所述的变形边坡的锚固结构的示意图；

图2为本发明所述的变形边坡的锚固结构从垂直与边坡表面方向的示意图；

图中标记为：钢管桩1、已变形边坡部分2、锚固件3、边坡覆盖层4、稳定基岩5、连接件6、边坡表面7、滑移面8、已变形边坡部分的上坡侧边沿9。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

如图1和图2中所示，变形边坡的锚固结构，包括钢管桩1，所述钢管桩1沿已变形边坡部分2的上坡侧边沿9间隔设置，且钢管桩1位于已变形边坡部分2的外侧；还包括锚固件3，锚固件3的一端穿过边坡覆盖层4后伸入到稳定基岩5内锚固连接；每个锚固件3与至少一根钢管桩1组成一个锚固单元，每个锚固单元内的每根钢管桩1分别通过连接件6与该锚固单元内的锚固件3连接，并且连接件6的一端与对应钢管桩1上从边坡表面7穿出的端部连接，连接件6的另一端与锚固件3上从边坡表面7穿出的端部连接；沿边坡的上坡方向，每个锚固单元内的锚固件3位于该锚固单元内所有钢管桩1的上方。

本发明的锚固结构为用于控制已变形边坡部分2外围的边坡后续发生变形，以控制变形范围持续扩大；同时通过对已变形边坡部分2外围的边坡进行加固处理后能为后续对已变形边坡部分2的相应施工处理提供更安全的施工条件。

不失一般性，如附图1中所示，钢管桩1应当沿已变形边坡部分2的上坡侧边沿9间隔设置，且钢管桩1位于已变形边坡部分2的外侧；这样钢管桩1才能起到对已变形边坡部分2外围区域的边坡的加固作用，进而控制边坡变形范围继续扩大的效果。至于相邻钢管桩1的间距、钢管桩1距离已变形边坡部分2的上坡侧边沿9之间的距离等参数可根据实际情况进行合理设置。

另外，为了提高钢管桩1自身的抗弯性能，可进一步在钢管桩1内浇注混凝土，并且还可进一步在钢管桩1内设置有钢筋。

本发明中的锚固件3的一端穿过边坡覆盖层4后伸入到稳定基岩5内锚固连接，通过锚固连接以确保锚固件3能提供有效的抗拉性能，以通过连接件6为钢管桩1提供拉力支撑作用。具体的，锚固件3可采用为锚杆或者锚索组件。采用锚杆时，锚杆应当穿过边坡覆盖层4后伸入到稳定基岩5内锚固连接；采用锚索组件时，锚索组件通常包括锚索和锚墩等结构，其锚索上的锚固端应当位于稳定基岩5内并与稳定基岩5锚固连接，锚墩则设置于边坡表面7处，此时连接件6直接与锚墩连接即可。由于锚索组件通常具有更好的抗拉作用效果，因此本发明中优选设置锚固件3为锚索组件。

如附图2中所示，本发明中的锚固单元为由一个锚固件3和至少一根钢管桩1以及相应的连接件6连接后组成的整体结构。这样设置的好处是：一方面可由同一个锚固件3为该锚固单元内的多根钢管桩1同时提供拉力支撑作用，进而相对于钢管柱1的数量而言了能够减少所需的锚固件3；另一方面，通过连接件6可进一步将多个钢管柱1与一个锚固件3连接形成一体的联合锚固结构，可进一步提高锚固单元整体的结构稳定性，进而提高对边坡的锚固作用效果。更优选的，本发明中每个锚固单元可包括3-6根依次相邻设置的钢管桩1，具体可参照附图2中所示，其为每个锚固单元包括3根依次相邻设置的钢管桩1。

另外，连接件6为用于将锚固件3与钢管桩1进行连接的部件，以通过连接件6由锚固件3为钢管桩1上相应的端部提供拉力支撑。具体的，连接件6可采用为钢筋，并且连接件6的两端分别与锚固件3和钢管桩1焊接连接。不失一般性，连接件6也可采用为砼面板或者为钢筋和砼面板的联合结构，只要连接件6能实现锚固件3与钢管桩1之间的有效连接以及拉力支撑作用即可。

不失一般性，钢管桩1上插入边坡内的一端应穿过边坡覆盖层4后伸入到稳定基岩5内，这样可由稳定基岩5为钢管桩1的相应端部提供一定的固定支撑作用，而钢管桩1的另一端会受到边坡覆盖层4潜在变形的作用力，且大致为沿边坡的下坡方向潜在变形的作用力。因此，锚固件3对钢管桩1的相应端部的拉力支撑应当大致与上述作用力的方向相反，以此才能提高钢管桩1抵抗边坡潜在变形的作用力的能力，即增强钢管桩1的抗弯性能。具体的，沿边坡的上坡方向，可设置每个锚固单元内的锚固件3位于该锚固单元内所有钢管桩1的上方；如附图2中所示，这样在每个锚固单元内的锚固件3才能为该单元内每个钢管桩1提供有效的抗弯作用。而对于钢管桩1的设置方向，可参照附图1中所示，将钢管桩1设置呈竖直方向插入边坡内，并且将钢管桩1插入边坡内的一端穿过边坡覆盖层4后伸入到稳定基岩5内；当然，钢管桩1应当尽量避开滑移面8，且整体位于已变形边坡部分2外围。

更具体的，当锚固件3采用为锚索组件时，由于锚索组件对于抗拉作用效果更好，因此可进一步设置锚索组件内的锚索插入边坡内的方向与对应锚固单元内的钢管桩1插入边坡内的方向成扩张的喇叭状，具体可参照附图1中所示的结构设置；即锚索和钢管桩1插入边坡内的一端为喇叭状的大口端，而设置连接件6的一端为小口端。这样，通过连接件6作用到锚索组件3上的作用力将更有利于产生对锚索的外拉作用，进而更有利于锚索组件为钢管桩1提供拉力支撑。

更具体的，参照附图2中所示，本发明中进一步设置锚索插入边坡内的方向相对于垂直边坡表面7的方向向上坡侧偏转一定角度θ设置，并且θ的取值范围为：30°≤θ≤60°；例如设置θ为30°。

本发明对于整个锚固结构的施工过程简述如下：

首先，在已变形边坡部分2上坡侧的外围用潜孔钻快速施工相应的钢管桩1，并且可采用混凝土在钢管桩1内填充注浆，进一步还可在钢管桩1内增加设钢筋，以增加钢管桩1自身抗弯性能；

其次，在钢管桩1上方附近的边坡内施工锚固件3，如可采用能够快速施工的锚索组件作为锚固件3，以尽量缩短施工时间，确保能快速控制变形范围的继续扩大；并且每个锚索组件可根据实际情况对应与多根钢管桩1组成锚固单元；

最后，再施工连接件6，连接件6可采用为钢筋，将连接件6两端分别与相应的钢管桩1与锚固件3焊接连接。另外，连接件5也可采用为砼面板或者钢筋与砼面板的联合结构。

至此，本发明所述的锚固结构施工完成，之后即可对已变形边坡部分2进行后续施工，例如对已变形边坡部分2进行开挖或者施工框格梁、锚杆以及锚索及其联合结构等后续锚固措施。

Claims (10)

1.变形边坡的锚固结构，包括钢管桩(1)，所述钢管桩(1)沿已变形边坡部分(2)的上坡侧边沿(9)间隔设置，且钢管桩(1)位于已变形边坡部分(2)的外侧；其特征在于：还包括锚固件(3)，锚固件(3)的一端穿过边坡覆盖层(4)后伸入到稳定基岩(5)内锚固连接；每个锚固件(3)与至少一根钢管桩(1)组成一个锚固单元，每个锚固单元内的每根钢管桩(1)分别通过连接件(6)与该锚固单元内的锚固件(3)连接，并且连接件(6)的一端与对应钢管桩(1)上从边坡表面(7)穿出的端部连接，连接件(6)的另一端与锚固件(3)上从边坡表面(7)穿出的端部连接；沿边坡的上坡方向，每个锚固单元内的锚固件(3)位于该锚固单元内所有钢管桩(1)的上方。

2.如权利要求1所述的变形边坡的锚固结构，其特征在于：在钢管桩(1)内浇筑有混凝土。

3.如权利要求2所述的变形边坡的锚固结构，其特征在于：在钢管桩(1)内设有钢筋。

4.如权利要求1所述的变形边坡的锚固结构，其特征在于：所述连接件(6)为钢筋，连接件(6)的两端分别与锚固件(3)和钢管桩(1)焊接连接。

5.如权利要求1所述的变形边坡的锚固结构，其特征在于：所述钢管桩(1)设置呈竖直方向插入边坡内，钢管桩(1)插入边坡内的一端穿过边坡覆盖层(4)后伸入到稳定基岩(5)内。

6.如权利要求1所述的变形边坡的锚固结构，其特征在于：每个锚固单元包括3-6根依次相邻设置的钢管桩(1)。

7.如权利要求1至6中任意一项所述的变形边坡的锚固结构，其特征在于：所述锚固件(3)为锚索组件，所述锚索组件包括锚索和锚墩，锚索插入边坡内的一端为锚固端，所述锚固端位于稳定基岩(5)内并与稳定基岩(5)锚固连接，连接件(6)与锚索组件的锚墩连接。

8.如权利要求7所述的变形边坡的锚固结构，其特征在于：锚索插入边坡内的方向与对应锚固单元内的钢管桩(1)插入边坡内的方向成扩张的喇叭状。

9.如权利要求7所述的变形边坡的锚固结构，其特征在于：锚索插入边坡内的方向相对于垂直边坡表面(7)的方向向上坡侧偏转一定角度θ设置，并且θ的取值范围为：30°≤θ≤60°。

10.如权利要求1至6中任意一项所述的变形边坡的锚固结构，其特征在于：所述锚固件(3)为锚杆。

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