CN111395316A - 一种复合型抗滑桩和施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合型抗滑桩和施工方法，包括抗滑桩桩身和加筋体，抗滑桩桩身用于设于桩井中，桩井穿过硬质土层、软弱夹层和底部硬质土层，抗滑桩桩身为矩形结构，加筋体的一端穿过桩井埋设在软弱夹层和底部硬质土层中，加筋体的另一端与抗滑桩桩身固定连接。抗滑桩桩身穿过软弱夹层的桩体外设置有加筋体，局部增大了抗滑桩桩身在软弱夹层中的截面尺寸，矩形结构的抗滑桩具有良好的抗弯和抗剪强度，使该抗滑桩在困难地层中不需要设置多根抗滑桩来增强承载能力，减小了抗滑桩的长度，也不需要设置其他类型的桩来减小单根桩的长度，解决了困难地层抗滑桩无法达到设计桩长的问题，确保抗滑桩在困难地层中的支护稳定性和安全性，节约工程投资。

Description

一种复合型抗滑桩和施工方法

技术领域

本发明涉及土木工程领域，特别是一种复合型抗滑桩和施工方法。

背景技术

目前，国内在铁路、公路的边坡支挡防护和滑坡、岩堆等不良地质灾害治理工程中，广泛采用了抗滑桩结构。通过几十年的应用和研究，抗滑桩先后发展出椅式桩、π型桩、排架桩、微型桩和底部加设锚杆的抗滑桩等型式。由于要求抗滑桩具有良好的抗弯和抗剪强度，桩截面一般采用矩形，从便于施工方面考虑，桩截面一般全长采用统一的截面尺寸。

在现有技术中，绝大部分仍采用人工开挖桩井，在桩井开挖过程中，往往会遇见极软土层或地下水极发育地层，支护结构不牢固，导致人工挖孔难以实施，甚至在采用止水帷幕、加强护壁或超前支护等措施后仍无法继续下挖至桩底高程。

目前有两种解决方案：方案一，采用钻孔桩穿过困难地层，困难地层是指硬质土层中间夹杂着软弱夹层。桩为圆形截面，结构抗弯能力有所降低，需要设置多根抗滑桩来加以弥补。若只是个别抗滑桩桩底小范围人工挖孔困难，为钻孔桩额外配备设备不经济。方案二，采用π型桩、排架桩减少单根桩长度，抬高桩底高程来解决，该方法因为需要额外增设一根或多根桩，投资较大。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术存在的圆形截面的抗滑桩的抗弯能力低，需要设置多根抗滑桩来加以弥补以及采用π型桩、排架桩减少单根桩长度，抬高桩底高程的方法需要额外增设一根或多根桩，投资较大的问题，提供一种复合型抗滑桩和施工方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种复合型抗滑桩，包括抗滑桩桩身和加筋体，抗滑桩桩身用于设于桩井中，桩井穿过硬质土层、软弱夹层和底部硬质土层，抗滑桩桩身为矩形结构；

加筋体的一端穿过桩井埋设在软弱夹层和底部硬质土层中，加筋体的另一端与抗滑桩桩身固定连接。

通过上述结构，抗滑桩桩身穿过软弱夹层的桩体外设置有加筋体，局部增大了抗滑桩桩身在软弱夹层中的截面尺寸，矩形结构的抗滑桩的四个面受力均匀,与圆形结构的抗滑桩相比，具有良好的抗弯和抗剪强度，使该复合型抗滑桩在困难地层中不需要设置多根抗滑桩来增强承载能力，减小了抗滑桩桩身的长度，同时也不需要设置其他类型的桩来减小单根桩的长度，解决了困难地层抗滑桩无法达到设计桩长的问题，确保了抗滑桩在困难地层中的支护稳定性和安全性，节约了工程投资。

作为本发明的优选方案，复合型抗滑桩还包括浆土固化体，浆土固化体浇筑在加筋体位于抗滑桩桩身外部的区域。通过上述结构，抗滑桩桩身外部的加筋体浇筑有浆土固化体，局部增大了抗滑桩桩身的承载能力和横向抗力。

作为本发明的优选方案，加筋体的数量为多个，加筋体包括侧壁加筋体和桩底加筋体，侧壁加筋体位于桩井的侧壁，桩底加筋体位于桩井的底部。通过上述结构，侧壁加筋体能增加抗滑桩桩身的横向截面尺寸，桩底加筋体能增加抗滑桩桩身的承载能力，确保抗滑桩在困难地层中的支护稳定性。

作为本发明的优选方案，复合型抗滑桩还包括支撑装置，支撑装置设置在抗滑桩桩身伸出桩井的一侧的地面上。通过上述结构，支撑装置用于提高抗滑桩锚固段的起始锚固力。

作为本发明的优选方案，支撑装置包括支撑板和支撑墩，支撑板的一端与抗滑桩桩身固定连接，支撑墩固定设置在地面上，支撑板的另一端与支撑墩相连。通过上述结构，通过支撑板的支撑力、地面的摩擦力以及支撑墩的被动土压力来提高抗滑桩锚固段的起始锚固力。

作为本发明的优选方案，支撑装置还包括斜撑，斜撑设置在支撑板与抗滑桩桩身的连接处。通过上述结构，斜撑用于过渡支撑板和抗滑桩。

作为本发明的优选方案，还包括锁口，锁口固定设置在桩井井口的两侧。通过上述结构，防止桩井井口坍塌。

作为本发明的优选方案，复合型抗滑桩还包括护壁，护壁位于抗滑桩桩身与桩井之间。通过上述结构，护壁用于对抗滑桩形成保护，防止在施工过程中，抗滑桩受到破坏。

一种复合型抗滑桩的施工方法，包括以下步骤：

S1：施工锁口和护壁，开挖桩井穿过硬质土层和软弱夹层至底部硬质土层；

S2：向下开挖软弱夹层；

S3：施工侧壁加筋体的钻孔；

S4：在钻孔内放置侧壁加筋体；

S5：向钻孔内压力注浆；

S6：施做护壁；

S7：重复步骤S2至步骤S6，直至桩底设计高程；

S8：施工桩底加筋体的钻孔；

S9：在钻孔内放置桩底加筋体；

S10：向钻孔内压力注浆，形成浆土固化体；

S11：施工抗滑桩桩身；

S12：施做支撑装置；

S13：施工抗滑桩桩身后的路基填方工程。

上述施工方法能够有效实现上述复合型抗滑桩的功能，工序简单，操作起来方便快捷，提高了施工效率。

作为本发明的优选方案，步骤S5和步骤S10中，注浆完成后，对钻孔进行封口。

作为本发明的优选方案，步骤S11中，先放置抗滑桩钢筋笼，然后灌注抗滑桩的桩身混凝土。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

抗滑桩桩身穿过软弱夹层的桩体外设置有加筋体，局部增大了抗滑桩桩身在软弱夹层中的截面尺寸，矩形结构的抗滑桩的四个面受力均匀,与圆形结构的抗滑桩相比，具有良好的抗弯和抗剪强度，使该复合型抗滑桩在困难地层中不需要设置多根抗滑桩来增强承载能力，减小了抗滑桩桩身的长度，同时也不需要设置其他类型的桩来减小单根桩的长度，解决了困难地层抗滑桩无法达到设计桩长的问题，确保了抗滑桩在困难地层中的支护稳定性和安全性，节约了工程投资。

上述施工方法能够有效实现上述复合型抗滑桩的功能，工序简单，操作起来方便快捷，提高了施工效率。

附图说明

图1是本发明所述的一种复合型抗滑桩的结构示意图。

图2是图1的A区域的局部放大图。

图标：1-抗滑桩桩身；2-锁口；3-护壁；41-硬质土层；42-底部硬质土层；5-软弱夹层；6-侧壁加筋体；7-桩底加筋体；8-支撑板；9-支撑墩；10-斜撑；11-路基填方工程；12-浆土固化体。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例

如图1-2所示，本实施例提供了一种复合型抗滑桩，包括抗滑桩桩身1、加筋体、浆土固化体12、支撑装置、锁口2和护壁3；

抗滑桩桩身1为矩形结构，抗滑桩桩身1位于桩井中，桩井穿过硬质土层41软弱夹层5和底部硬质土层42，锁口2固定设置在桩井井口的两侧。

护壁3的数量为多个，多个护壁3沿竖直方向成排设置在抗滑桩桩身1与桩井之间。

加筋体包括侧壁加筋体6和桩底加筋体7，桩井侧壁和桩底设有多个孔，侧壁加筋体6和桩底加筋体7的数量为多个，侧壁加筋体6的一端穿过桩井侧壁的孔埋设在软弱夹层5和底部硬质土层42中，侧壁加筋体6的另一端与抗滑桩桩身1固定连接，桩底加筋体7的一端穿过桩井底部的孔埋设在底部硬质土层42中，桩底加筋体7的另一端与抗滑桩桩身1固定连接，具体的，加筋体采用钢花管或钢筋锚杆，侧壁加筋体6的另一端锚入抗滑桩桩身1桩体内，桩底加筋体7的另一端锚入抗滑桩桩身1桩体内。

向桩井侧壁和底部的孔内浇筑填料形成浆土固化体12，浇筑完成后，对钻孔进行封口，具体的，填料包括水泥砂浆、水泥净浆或水玻璃等。

支撑装置设置在桩井口一侧的地面上，支撑装置包括支撑板8、支撑墩9和斜撑10，支撑墩9固定设置在地面上，支撑板8的一端与抗滑桩桩身1固定连接，支撑板8的另一端与支撑墩9相连，斜撑10设置在支撑板8与抗滑桩桩身1的连接处，具体的，支撑板8为横向支撑板，支撑板8和支撑墩9采用钢筋混凝土。

本实施例还提供了一种复合型抗滑桩的施工方法，包括以下步骤：

S1：施工锁口2和护壁3，开挖桩井穿过硬质土层41和软弱夹层5至底部硬质土层42；

S2：向下开挖软弱夹层5；

S3：施工侧壁加筋体6的钻孔；

具体的，沿着桩井侧壁施做钻孔，钻孔直径为50-150mm，孔深1-4m，钻孔之间的间距为0.5-1m，侧壁钻孔与竖直面的夹角为20-45°；

S4：在钻孔内放置侧壁加筋体6；

具体的，单个孔钻完之后，应及时放入侧壁加筋体6，当钻孔困难时，可以采用自钻式锚杆；

S5：向钻孔内压力注浆；

具体的，注浆压力根据浆液扩散半径和钻孔间距现场试验确定，一般取0.5-3MPa，注浆完成后，迅速封口；

S6：施做护壁3；

S7：重复步骤S2至步骤S6，直至桩底设计高程；

S8：施工桩底加筋体7的钻孔；

具体的，沿着桩井底部施做钻孔，钻孔直径为50-150mm，孔深1-4m，钻孔之间的间距为0.5-1m，桩井底部钻孔与竖直面的夹角为0°；

S9：在钻孔内放置桩底加筋体7；

S10：向钻孔内压力注浆，形成浆土固化体12；

S11：施工抗滑桩桩身1；

具体的，放置抗滑桩桩身1钢筋笼后灌注抗滑桩桩身1的桩身混凝土；

S12：施做支撑装置；

具体的，施做支撑板8、支撑墩9和斜撑10；

S13：施工抗滑桩桩身1后的路基填方工程11。

本实施例提供的一种复合型抗滑桩和施工方法的有益效果在于：

抗滑桩桩身1穿过软弱夹层5的桩体外设置有侧壁加筋体6和桩底加筋体7，局部增大了抗滑桩桩身1在软弱夹层5中的截面尺寸，矩形结构的抗滑桩桩身1具有良好的抗弯和抗剪强度，使该复合型抗滑桩桩身1在困难地层中不需要设置多根抗滑桩桩身1来增强承载能力，减小了抗滑桩桩身1的长度，同时也不需要设置其他类型的桩来减小单根桩的长度，确保了抗滑桩桩身1在困难地层中的支护稳定性和安全性，解决了困难地层抗滑桩桩身1无法达到设计桩长的问题，节约了工程投资；

抗滑桩桩身1外部的加筋体浇筑有浆土固化体12，局部增大了抗滑桩桩身1的承载能力和横向抗力；

通过支撑板8的支撑力、地面的摩擦力以及支撑墩9的被动土压力来提高抗滑桩桩身1锚固段的起始锚固力，斜撑10用于过渡支撑板8和抗滑桩桩身1；

锁口2防止桩井井口坍塌；

护壁3用于对抗滑桩桩身1形成保护，防止在施工过程中，抗滑桩桩身1受到破坏；

钻孔完成后及时放入加筋体能够防止塌孔；

上述施工方法能够有效实现上述复合型抗滑桩桩身1的功能，工序简单，操作起来方便快捷，提高了施工效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种复合型抗滑桩，其特征在于，包括抗滑桩桩身(1)和加筋体，所述抗滑桩桩身(1)用于设于桩井中，所述桩井穿过硬质土层(41)、软弱夹层(5)和底部硬质土层(42)，所述抗滑桩桩身(1)为矩形结构；

所述加筋体的一端穿过所述桩井埋设在所述软弱夹层(5)和所述底部硬质土层(42)中，所述加筋体的另一端与所述抗滑桩桩身(1)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种复合型抗滑桩，其特征在于，还包括浆土固化体(12)，所述浆土固化体(12)浇筑在所述加筋体位于所述抗滑桩桩身(1)外部的区域。

3.根据权利要求1所述的一种复合型抗滑桩，其特征在于，所述加筋体的数量为多个，所述加筋体包括侧壁加筋体(6)和桩底加筋体(7)，所述侧壁加筋体(6)位于所述桩井的侧壁，所述桩底加筋体(7)位于所述桩井的底部。

4.根据权利要求1所述的一种复合型抗滑桩，其特征在于，还包括支撑装置，所述支撑装置设置在所述抗滑桩桩身(1)伸出所述桩井的一侧的地面上。

5.根据权利要求4所述的一种复合型抗滑桩，其特征在于，所述支撑装置包括支撑板(8)和支撑墩(9)，所述支撑板(8)的一端与所述抗滑桩桩身(1)固定连接，所述支撑墩(9)固定设置在地面上，所述支撑板(8)的另一端与所述支撑墩(9)相连。

6.根据权利要求5所述的一种复合型抗滑桩，其特征在于，所述支撑装置还包括斜撑(10)，所述斜撑(10)设置在所述支撑板(8)与所述抗滑桩桩身(1)的连接处。

7.根据权利要求1所述的一种复合型抗滑桩，其特征在于，还包括锁口(2)，所述锁口(2)固定设置在桩井井口的两侧。

8.根据权利要求1所述的一种复合型抗滑桩，其特征在于，还包括护壁(3)，所述护壁(3)位于所述抗滑桩桩身(1)与所述桩井之间。

9.一种复合型抗滑桩的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：施工锁口(2)和护壁(3)，开挖桩井穿过硬质土层(41)和软弱夹层(5)至底部硬质土层(42)；

S2：向下开挖软弱夹层(5)；

S3：施工侧壁加筋体(6)的钻孔；

S4：在钻孔内放置侧壁加筋体(6)；

S5：向钻孔内压力注浆；

S6：施做护壁(3)；

S7：重复步骤S2至步骤S6，直至桩底设计高程；

S8：施工桩底加筋体(7)的钻孔；

S9：在钻孔内放置桩底加筋体(7)；

S10：向钻孔内压力注浆，形成浆土固化体(12)；

S11：施工抗滑桩桩身(1)；

S12：施做支撑装置；

S13：施工抗滑桩桩身(1)后的路基填方工程(11)。

10.根据权利要求9所述的一种复合型抗滑桩的施工方法，其特征在于，所述步骤S5和所述步骤S10中，注浆完成后，对钻孔进行封口。

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