CN110565657A - 一种加固滑坡的支护结构及施工方法 - Google Patents

一种加固滑坡的支护结构及施工方法 Download PDF

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刘顺青
杨正玉
姜啸
李磊
金丽华
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Abstract

本发明公开了一种加固滑坡的支护结构及施工方法。该支护结构包括扩底抗滑桩(1)，扩底抗滑桩(1)顶部固定设置桩顶冠梁(2)、桩顶冠梁(2)通过钢筋与板墙(3)固定连接，板墙(3)内部设置导水管(5)，板墙(3)通过预应力锚索(4)锁定加固。与现有的边坡支护结构相比，该组合支护结构能适应下缓、上陡型这种特殊斜坡体，并且充分发挥了扩底抗滑桩的水平及竖向承载能力，施工方便快捷，节省了工程造价。

Description

一种加固滑坡的支护结构及施工方法
技术领域
本发明涉及滑坡支护结构及施工方法，特别涉及一种加固滑坡的支护结构及施工方法。
背景技术
近年来地质灾害频发，随着人口、资源、环境矛盾的日益突出，资源的大量开发、各类工程的大规模建设严重影响了地质环境，给地质灾害的发生提供了诱发条件，因此，近年来，滑坡等地质灾害正随着资源的开发而加剧。
现有的滑坡类型多种多样，在实际的地质灾害治理过程中常会遇到一种下缓、上陡型不稳定斜坡，而坡体上部较陡部分由于条件限制(坡顶有重要建筑物等)无法放坡，亟需一种能够支护这种特殊斜坡体的结构。
发明内容
发明目的：本发明目的是提供可以加固滑坡的支护结构。
本发明的另一目的是提供所述支护结构的施工方法。
技术方案：本发明提供一种加固滑坡的支护结构，包括扩底抗滑桩，扩底抗滑桩顶部固定设置桩顶冠梁、桩顶冠梁通过钢筋与板墙固定连接，板墙内部设置导水管，板墙通过预应力锚索锁定加固。
扩底抗滑桩的底端扩大，利于镶嵌稳固并提高水平及竖向承载能力。
进一步地，所述板墙的倾斜度与滑坡体上表面的倾斜度相同。板墙与扩底抗滑桩组合并与滑坡体表面贴合后可以最大化提供对滑坡体的支撑力。
进一步地，所述导水管和预应力锚索成排间隔设置。
板墙后的斜坡体较高，为防止板墙发生倾覆破坏，需设置多排预应力锚索对板墙进行锁定加固，此外，为顺利排出板墙后斜坡体中的水，在板墙施工时设置多排导水管，导水管与预应力锚索间隔设置防止相互影响。
进一步地，所述扩底抗滑桩的底端锚入土层或基岩内，对于土层或软质岩层，扩底抗滑桩的嵌固段长度为总桩长的1/3～1/2；对于完整或坚硬岩层，扩底抗滑桩的嵌固段长度为总桩长的1/4～1/3。
扩底抗滑桩应保证有足够的嵌固段长度，使得抗滑桩将坡体的下滑力传递给扩底桩下部嵌固段周围的岩土体，依靠嵌固段岩土体的横向承载力来抵挡坡体的下滑力，从而保证坡体的平衡和稳定。
进一步地，所述桩顶冠梁的宽度大于扩底抗滑桩桩身直径，高度为0.8倍的桩身直径。
桩顶冠梁的宽度应比扩底桩的直径稍大，扩底桩伸入的纵向钢筋应在桩顶冠梁的钢筋笼内，以保证桩顶冠梁与扩底桩拉结牢固。
进一步地，所述预应力锚索包括自由段、锚固段、锚头，锚固段长度为5～10m，自由段长度不小于5m，且超出滑动面1.5m。
预应力锚索的抗拔力并不与其锚固段长度成正比，采用过长的锚固段长度并不能提高锚固力，所以限制其长度的上限值，反之，由于实际施工时锚固区地层局部强度可能降低，或岩体中存在不利组合结构面时，锚固段被拔出的危险性较大，所以限制锚固段长度为5～10m。施工时需要给锚索施加一定的预应力，为使锚索张拉锁定时能被拉伸，设置锚索自由段的长度不小于5m，且超出滑动面1.5m。
进一步地，所述扩底抗滑桩的扩底端为圆形，扩底端直径与桩身直径之比不大于3，此数值不大于3时，扩底桩施工的安全性、难以程度及扩底段的受力均匀性均较好。扩底端侧面的斜率对于粉土或黏性土材质不大于1/3；对于风化岩或卵石层材质不大于1/2，扩底抗滑桩桩间距为2～4倍桩身直径，桩身直径不小于1.2m。
进一步地，所述预应力锚索逐次进行张拉，第一次张拉在板墙强度达到设计强度的75％后进行，预应力张拉完成后采用混凝土对锚头进行封锚。
对锚索施加预应力时，为防止施加的预应力压坏板墙，当板墙强度达到设计强度的75％后才可进行第一次张拉，张拉完成后，防止雨水沿着锚头渗入锚索体内而影响预应力锚索的耐久性，采用混凝土对锚头进行封锚。
所述加固滑坡的支护结构的施工方法，包括如下步骤：
a、施工扩底抗滑桩：将扩底抗滑桩锚入土层或基岩内，对于土层或软质岩层，扩底抗滑桩的嵌固段长度为总桩长的1/3～1/2；对于完整或坚硬岩层，扩底抗滑桩的嵌固段长度为总桩长的1/4～1/3；
b、施工桩顶冠梁：使扩底抗滑桩桩顶伸入桩顶冠梁内，桩顶冠梁预留钢筋以便后期锚入板墙内；
c、施工预应力锚索：使锚固段长度为5～10m，自由段长度不小于5m，且超出滑动面1.5m，注浆压力不小于0.6MPa；
d、施工板墙及导水管：保证板墙置于桩顶冠梁上，并使预留的钢筋锚入板墙，在板墙内部施工导水管；
e、预应力锚索张拉并锁定、封锚：当板墙混凝土强度达到设计强度的75％后开始张拉、锁定锚索，完成后采用混凝土对锚头进行封锚。
有益效果：本发明与现有的边坡支护结构相比，该组合支护结构能适应下缓、上陡型这种特殊斜坡体，并且充分发挥了扩底抗滑桩的水平及竖向承载能力，施工方便快捷，节省了工程造价。
附图说明
图1为本发明在边坡治理中的埋设示意图；
图2为本发明的整体结构示意图；
图3是本发明的立面结构示意图。
具体实施方式
实施例1
本实施例的加固滑坡的支护结构，包括扩底抗滑桩1，扩底抗滑桩1顶部固定设置桩顶冠梁2、桩顶冠梁2通过钢筋与板墙3固定连接，板墙3内部设置导水管5，板墙3通过预应力锚索4锁定加固。板墙3的倾斜度与滑坡体7上表面的倾斜度相同。导水管5和预应力锚索4成排间隔设置(其中，导水管5四排，预应力锚索4三排)。扩底抗滑桩1的底端锚入土层或基岩内，对于土层或软质岩层，扩底抗滑桩1的嵌固段长度为总桩长的1/2；对于完整或坚硬岩层，扩底抗滑桩1的嵌固段长度为总桩长的1/3。桩顶冠梁2的宽度大于扩底抗滑桩1桩身直径，高度为0.8倍的桩身直径。预应力锚索4包括自由段41、锚固段42、锚头43，锚固段42长度为10m，自由段41长度6m，且超出滑动面61.5m。扩底抗滑桩1的扩底端为圆形，扩底端直径与桩身直径之比2，扩底端侧面的斜率对于粉土或黏性土材质0.25；对于风化岩或卵石层材质0.4，扩底抗滑桩1桩间距为4倍桩身直径，桩身直径1.6m。预应力锚索4逐次进行张拉，第一次张拉在板墙3强度达到设计强度的75％后进行，预应力张拉完成后采用混凝土将锚头43进行封锚。
该加固滑坡的支护结构的施工方法，包括如下步骤：
a、施工扩底抗滑桩1：将扩底抗滑桩1锚入土层或基岩内，对于土层或软质岩层，扩底抗滑桩1的嵌固段长度为总桩长的1/2；对于完整或坚硬岩层，扩底抗滑桩1的嵌固段长度为总桩长的1/3；
b、施工桩顶冠梁2：使扩底抗滑桩1桩顶伸入桩顶冠梁2内，桩顶冠梁2预留钢筋以便后期锚入板墙3内；
c、施工预应力锚索4：使锚固段42长度为10m，自由段41长度6m，且超出滑动面61.5m，注浆压力0.65MPa；
d、施工板墙3及导水管5：保证板墙3置于桩顶冠梁2上，并使预留的钢筋锚入板墙3，在板墙3内部施工导水管5；
e、预应力锚索4张拉并锁定、封锚：当板墙3混凝土强度达到设计强度的75％后开始张拉、锁定锚索，完成后采用混凝土对锚头43进行封锚。
实施例2
本实施例的加固滑坡的支护结构，包括扩底抗滑桩1，扩底抗滑桩1顶部固定设置桩顶冠梁2、桩顶冠梁2通过钢筋与板墙3固定连接，板墙3内部设置导水管5和预应力锚索4。板墙3的倾斜度与滑坡体7表面的倾斜度相同。导水管5和预应力锚索4成排间隔设置(其中，导水管5四排，预应力锚索4三排)。扩底抗滑桩1的底端锚入土层或基岩内，对于土层或软质岩层，扩底抗滑桩1的嵌固段长度为总桩长的1/3；对于完整或坚硬岩层，扩底抗滑桩1的嵌固段长度为总桩长的1/4。桩顶冠梁2的宽度大于扩底抗滑桩1桩身直径，高度为0.8倍的桩身直径。预应力锚索4包括自由段41、锚固段42、锚头43，锚固段42长度为5m，自由段41长度7m，且超出滑动面61.5m。扩底抗滑桩1的扩底端为圆形，扩底端直径与桩身直径之比2，扩底端侧面的斜率对于粉土或黏性土材质0.3；对于风化岩或卵石层材质0.45，扩底抗滑桩1桩间距为2倍桩身直径，桩身直径1.3m。预应力锚索4逐次进行张拉，第一次张拉在板墙3强度达到设计强度的75％后进行，预应力张拉完成后采用混凝土将锚头43进行封锚。
该加固滑坡的支护结构的施工方法，包括如下步骤：
a、施工扩底抗滑桩1：将扩底抗滑桩1锚入土层或基岩内，对于土层或软质岩层，扩底抗滑桩1的嵌固段长度为总桩长的1/3；对于完整或坚硬岩层，扩底抗滑桩1的嵌固段长度为总桩长的1/4；
b、施工桩顶冠梁2：使扩底抗滑桩1桩顶伸入桩顶冠梁2内，桩顶冠梁2预留钢筋以便后期锚入板墙3内；
c、施工预应力锚索4：使锚固段42长度为5m，自由段41长度7m，且超出滑动面61.5m，注浆压力0.7MPa；
d、施工板墙3及导水管5：保证板墙3置于桩顶冠梁2上，并使预留的钢筋锚入板墙3，在板墙3内部施工导水管5；
e、预应力锚索4张拉并锁定、封锚：当板墙3混凝土强度达到设计强度的75％后开始张拉、锁定锚索，完成后采用混凝土对锚头43进行封锚。
实施例3
本实施例的加固滑坡的支护结构，包括扩底抗滑桩1，扩底抗滑桩1顶部固定设置桩顶冠梁2、桩顶冠梁2通过钢筋与板墙3固定连接，板墙3内部设置导水管5和预应力锚索4。板墙3的倾斜度与滑坡体7表面的倾斜度相同。导水管5和预应力锚索4成排间隔设置(其中，导水管5四排，预应力锚索4三排)。扩底抗滑桩1的底端锚入土层或基岩内，对于土层或软质岩层，扩底抗滑桩1的嵌固段长度为总桩长的1/2；对于完整或坚硬岩层，扩底抗滑桩1的嵌固段长度为总桩长的1/3。桩顶冠梁2的宽度大于扩底抗滑桩1桩身直径，高度为0.8倍的桩身直径。预应力锚索4包括自由段41、锚固段42、锚头43，锚固段42长度为6m，自由段41长度6m，且超出滑动面61.5m。扩底抗滑桩1的扩底端为圆形，扩底端直径与桩身直径之比2，扩底端侧面的斜率对于粉土或黏性土材质0.3；对于风化岩或卵石层材质0.4，扩底抗滑桩1桩间距为3倍桩身直径，桩身直径1.5m。预应力锚索4逐次进行张拉，第一次张拉在板墙3强度达到设计强度的75％后进行，预应力张拉完成后采用混凝土将锚头43进行封锚。
该加固滑坡的支护结构的施工方法，包括如下步骤：
a、施工扩底抗滑桩1：将扩底抗滑桩1锚入土层或基岩内，对于土层或软质岩层，扩底抗滑桩1的嵌固段长度为总桩长的1/2；对于完整或坚硬岩层，扩底抗滑桩1的嵌固段长度为总桩长的1/3；
b、施工桩顶冠梁2：使扩底抗滑桩1桩顶伸入桩顶冠梁2内，桩顶冠梁2预留钢筋以便后期锚入板墙3内；
c、施工预应力锚索4：使锚固段42长度为6m，自由段41长度6m，且超出滑动面61.5m，注浆压力0.65MPa；
d、施工板墙3及导水管5：保证板墙3置于桩顶冠梁2上，并使预留的钢筋锚入板墙3，在板墙3内部施工导水管5；
e、预应力锚索4张拉并锁定、封锚：当板墙3混凝土强度达到设计强度的75％后开始张拉、锁定锚索，完成后采用混凝土对锚头43进行封锚。

Claims (9)

1.一种加固滑坡的支护结构，其特征在于：包括扩底抗滑桩(1)，扩底抗滑桩(1)顶部固定设置桩顶冠梁(2)、桩顶冠梁(2)通过钢筋与板墙(3)固定连接，板墙(3)内部设置导水管(5)，板墙(3)通过预应力锚索(4)锁定加固。
2.根据权利要求1所述的加固滑坡的支护结构，其特征在于：所述板墙(3)的倾斜度与滑坡体(7)上表面的倾斜度相同。
3.根据权利要求1所述的加固滑坡的支护结构，其特征在于：所述导水管(5)和预应力锚索(4)成排间隔设置。
4.根据权利要求1所述的加固滑坡的支护结构，其特征在于：所述扩底抗滑桩(1)的底端锚入土层或基岩内，对于土层或软质岩层，扩底抗滑桩(1)的嵌固段长度为总桩长的1/3～1/2；对于完整或坚硬岩层，扩底抗滑桩(1)的嵌固段长度为总桩长的1/4～1/3。
5.根据权利要求1所述的加固滑坡的支护结构，其特征在于：所述桩顶冠梁(2)的宽度大于扩底抗滑桩(1)桩身直径，高度为0.8倍的桩身直径。
6.根据权利要求1所述的加固滑坡的支护结构，其特征在于：所述预应力锚索(4)包括自由段(41)、锚固段(42)、锚头(43)，锚固段(42)长度为5～10m，自由段(41)长度不小于5m，且超出滑动面(6)1.5m。
7.根据权利要求1所述的加固滑坡的支护结构，其特征在于：所述扩底抗滑桩(1)的扩底端为圆形，扩底端直径与桩身直径之比不大于3，扩底端侧面的斜率对于粉土或黏性土材质不大于1/3；对于风化岩或卵石层材质不大于1/2，扩底抗滑桩(1)桩间距为2～4倍桩身直径，桩身直径不小于1.2m。
8.根据权利要求1所述的加固滑坡的支护结构，其特征在于：所述预应力锚索(4)逐次进行张拉，第一次张拉在板墙(3)强度达到设计强度的75％后进行，预应力张拉完成后采用混凝土对锚头(43)进行封锚。
9.根据权利要求1-9任一项所述的加固滑坡的支护结构的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：
a、施工扩底抗滑桩(1)：将扩底抗滑桩(1)锚入土层或基岩内，对于土层或软质岩层，扩底抗滑桩(1)的嵌固段长度为总桩长的1/3～1/2；对于完整或坚硬岩层，扩底抗滑桩(1)的嵌固段长度为总桩长的1/4～1/3；
b、施工桩顶冠梁(2)：使扩底抗滑桩(1)桩顶伸入桩顶冠梁(2)内，桩顶冠梁(2)预留钢筋以便后期锚入板墙(3)内；
c、施工预应力锚索(4)：使锚固段(42)长度为5～10m，自由段(41)长度不小于5m，且超出滑动面(6)1.5m，注浆压力不小于0.6MPa；
d、施工板墙(3)及导水管(5)：保证板墙(3)置于桩顶冠梁(2)上，并使预留的钢筋锚入板墙(3)，在板墙(3)内部施工导水管(5)；
e、预应力锚索(4)张拉并锁定、封锚：当板墙(3)混凝土强度达到设计强度的75％后开始张拉、锁定锚索，完成后采用混凝土对锚头(43)进行封锚。
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