CN111648387A - 一种劲性变截面高压旋喷桩抗滑墙施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种劲性变截面高压旋喷桩抗滑墙施工方法，其包括所述抗滑墙包括若干相互咬合的高压旋喷桩，所述高压旋喷桩沿竖直方向穿过滑带土且两端分别位于滑带土下方的未扰动土体以及滑带土上方的滑坡主体，高压旋喷桩的顶端位于滑坡主体内，所述高压旋喷桩顶部填充有回填土。本发明具有使滑带土易形成土拱效应，使滑带土不易产生变形的效果。

Description

一种劲性变截面高压旋喷桩抗滑墙施工方法
技术领域
本发明涉及滑坡加固处理的技术领域，尤其是涉及一种劲性变截面高压旋喷桩抗滑墙施工方法。
背景技术
滑带土是指在滑坡的发生和发展过程中遭受挤压、剪切、搓揉、研磨，而在滑带内特定的物理化学条件下所形成的强度较低，呈可塑状、软塑状甚至流塑状的岩土体。
由滑带土引发的边坡失稳是十分严重的自然灾害，现有的，如专利公开号为CN108978687A的中国发明专利，公开了一种滑坡及边坡治理的非直立式抗滑桩结构及安装方法，包括：非直立式抗滑桩；坡脚线以上所述非直立式抗滑桩之间设置有桩间横梁，所述非直立式抗滑桩顶部设置有桩顶冠梁；所述非直立式抗滑桩与所述桩间横梁、所述桩顶冠梁连接处桩身上设置有预埋塑料套管，穿过所述预埋塑料套管设置有预应力锚索。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷：
虽然利用锚索的抗拔力以及滑动岩层间的摩阻力来阻止岩体的下滑，但是该方案施工过程中，边坡发生微小移动便会影响锚索的锚固强度，且由于锚索具有预应力损失、永久性防腐难等方面不足，在滑带土抗滑方面效果较差。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种抗滑效果较好的劲性变截面高压旋喷桩抗滑墙施工方法。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种劲性变截面高压旋喷桩抗滑墙施工方法，包括以下步骤：
S1、滑坡现场考察、测绘及工程地质勘察，分析判断边坡失稳成因及控制因素；确定滑带土位置、厚度、形状及其物理力学指标；
S2、根据现场勘察情况，进行边坡稳定性分析，确定抗滑桩墙的预定空间位置，确定抗滑桩墙数量以及埋设深度；
S3、抗滑墙成桩，对预定位置进行钻孔及高压旋喷桩成型施工，使抗滑墙的底部插入滑带土下方的未扰动土体内；
所述抗滑墙包括若干相互咬合的高压旋喷桩，所述高压旋喷桩沿竖直方向穿过滑带土且两端分别位于滑带土下方的未扰动土体以及滑带土上方的滑坡主体，高压旋喷桩的顶端位于滑坡主体内，所述高压旋喷桩顶部填充有回填土。
通过采用上述技术方案，通过相互咬合的高压旋喷桩插设在滑带土上，利用相对稳定的未扰动土体以及滑坡主体对高压旋喷桩两端施加的弹性抗力平衡滑带土产生的滑动力，滑带土不易产生横向变形，使未扰动土体与滑坡土体之间不易产生相对位移，高压旋喷桩起到止滑稳定滑坡土体的目的，同时，由于高压旋喷桩未直接贯穿滑坡土体，滑坡土体远离滑带土的顶部因作业施工而产生相对移动时，不易对高压旋喷桩产生的作用力，高压旋喷桩的抗滑效果较为稳定，抗滑墙抗滑效果较好，且对滑坡土体产生的破坏性较小，施工较为方便，又由于高压旋喷桩仅作用于滑带土附近，桩长较短，工程造价较低，抗滑墙的设置，使滑带土易形成土拱效应，使滑带土不易产生变形。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述高压旋喷桩包括加固段，加固段位于高压旋喷桩的中部且横截面面积大于高压旋喷桩其两端的横截面面积，所述加固段的外壁与滑带土接触，加固段的两端分别位于滑坡主体和未扰动土体内。
通过采用上述技术方案，加固段的设置，增加高压旋喷桩与滑带土接触部分的横截面面积，由于滑带土与未扰动土体以及滑坡土体的接触面处的剪切力较大，大截面的加固段加强了高压旋喷桩的抗剪切能力，抗滑墙不易受力破损，抗滑效果较为稳定。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：相邻两个高压旋喷桩有且只有一个放置有钢筋笼。
通过采用上述技术方案，增加高压旋喷桩的结构强度，提高高压旋喷桩的的抗滑能力，同时，方便两个相邻的高压旋喷桩之间相互咬合。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述钢筋笼包括由若干钢筋围设而成的圆筒状钢筋主体，所述钢筋笼还包括变截机构，变截机构包括位于钢筋笼主体内的扩张驱动装置以及位于钢筋主体外壁且与扩张驱动装置连接的扩张板。
通过采用上述技术方案，扩张板的设置，增强了加固段的结构强度，扩张驱动装置的设置可以控制变截机构的张开和收缩，钢筋笼在放置于浇注后的高压旋喷桩前，变截机构收缩，便于工作人员将带有变截机构的钢筋笼下沉，钢筋笼下沉的设计高度后，扩张驱动装置控制变截机构张开，扩张板抵接高压旋喷桩周侧的滑带土，起到支撑的作用。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述变截机构包括与钢筋本体底部固定连接的导向杆，所述导向杆上固定有固定基座，导向杆上滑动套接有一个滑动基座，扩张驱动装置还包括与扩张板、滑动基座以及固定基座连接的剪叉结构。
通过采用上述技术方案，使工作人员通过控制滑动基座与固定基座之间的距离来实现对剪叉结构的控制，进而控制变截机构的张开和收缩，操作方便。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述导向杆上套设有一根空心管，空心管位于滑动基座远离固定基座的一端，且空心管与滑动基座固定连接，所述滑动基座与固定基座之间设有锁合机构。
通过采用上述技术方案，使得空心管带动滑动基座在导向杆上滑动，锁合机构的设置，使得滑动基座与固定基座之间距离可以被固定，进而使得变截机构张开的设计大小后被限位，扩张板受力后不易产生形变，使高压旋喷桩的结构强度较为稳定，不易受力破损，高压旋喷桩的抗滑效果较为稳定。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：剪叉结构包括相互铰接的第一扩张臂和第二扩张臂，第一扩张臂的一端与固定基座铰接且另一端与扩张板滑动连接，第二扩张臂的一端与滑动基座铰接且另一端与扩张板铰接。
通过采用上述技术方案，使滑动基座朝向固定基座运动的过程中，第一扩张臂与第二扩张臂之间的夹角缩小，变截机构随着滑动基座的运动而张开，第一扩张臂与第二扩张臂对扩张板进行支撑，扩张板受力后将载荷传递至钢筋笼主体中心的导向杆上，荷载分布较为均匀。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：锁合机构包括锁止凹槽和锁止凸环，所述锁止凹槽位于固定基座朝向滑动基座的一端，所述锁止凸环位于滑动基座朝向固定基座的一端，所述锁止凸环与锁止凹槽配合，所述导向杆开有一个贯穿槽，贯穿槽的两端分别伸出有一个卡块，两个卡块之间通过压缩弹簧连接，所述锁止凸环内壁开有两个与卡块配合的卡槽，所述卡块的上表面设有一个导向斜面，所述压缩弹簧的极限收缩状态时，卡块均收于贯穿槽内，所述压缩弹簧极限张开状态时，卡块位于卡槽内。
通过采用上述技术方案，使滑动基座与固定基座接触配合时，锁止凸环嵌入锁止凹槽内，卡块嵌入卡槽，将滑动基座与固定基座进行限位，滑动基座沿竖直方向的运动被卡块限位，第一扩张臂与第二扩张臂的夹角不易产生变化，变截机构被限位。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过相互咬合的高压旋喷桩插设在滑带土上，利用相对稳定的未扰动土体以及滑坡主体对高压旋喷桩两端施加的弹性抗力平衡滑带土产生的滑动力，使未扰动土体与滑坡土体之间不易产生相对位移，高压旋喷桩起到止滑稳定滑坡土体的目的，同时，由于高压旋喷桩未直接贯穿滑坡土体，滑坡土体远离滑带土的顶部因作业施工而产生相对移动时，不易对高压旋喷桩产生的作用力，高压旋喷桩的抗滑效果较为稳定，抗滑墙抗滑效果较好，且对滑坡土体产生的破坏性较小，施工较为方便；
2.增加高压旋喷桩的结构强度，提高高压旋喷桩的的抗滑能力，钢筋笼在振动力的作用下能够顺利的将钢筋沉放至设计深度。
3.使工作人员通过控制滑动基座与固定基座之间的距离来实现对剪叉结构的控制，进而控制变截机构的张开和收缩，操作方便。
附图说明
图1是本实施例的使用状态示意图。
图2本实施例中钢筋笼的整体结构示意图。
图3是图2中A部分的局部放大示意图。
图4是图2中B部分的局部放大示意图。
图中，1、高压旋喷桩；2、滑坡主体；11、加固段；3、未扰动土体；4、钢筋主体；41、扩张板；42、导向杆；43、固定基座；44、滑动基座；45、剪叉结构；46、空心管；451、第一扩张臂；452、第二扩张臂；431、锁止凹槽；441、锁止凸环；421、贯穿槽；422、卡块；411、导向槽；453、滑块；5、滑带土。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1，为本发明公开的一种劲性变截面高压旋喷桩1抗滑墙施工方法，包括以下步骤：
S1、滑坡现场考察、测绘及工程地质勘察，分析判断边坡失稳成因及控制因素；确定滑带土5位置、厚度、形状及其物理力学指标；
S2、根据现场勘察情况，进行边坡稳定性分析，确定抗滑桩墙的预定空间位置，确定抗滑桩墙数量以及埋设深度；
S3、抗滑墙成桩，对预定位置进行钻孔及高压旋喷桩1成型施工，使抗滑墙的底部插入滑带土5下方的未扰动土体3内；高压旋喷桩1成型达到预定凝固强度后，放入钢筋笼。
滑坡自上而下依次包括滑坡土体、滑带土5以及未扰动土体3，抗滑墙包括若干成排设置且相互咬合的高压旋喷桩1，相邻两个高压旋喷桩1内有且只有一个放置有钢筋笼，高压旋喷桩1靠近滑带土5设置且钢筋笼的两端分别位于滑坡土体和未扰动土体3内，高压旋喷桩1沿竖直方向穿过滑带土5，抗滑墙施工完成后，工作人员使用原位土回填抗滑墙上方的空间；工作人员根据勘察情况，确定高压旋喷桩1插入未扰动土体3内的长度以及高压旋喷桩1留在滑坡土体内的长度。高压旋喷桩1包括加固段11，加固段11位于高压旋喷桩1中段，且加固段11的外壁与滑带土5抵接，加固段11的长度大于滑带土5的厚度且加固段11的两端分别位于滑坡主体2和未扰动土体3内。
如图2所示，钢筋笼包括由若干钢筋围设而成的圆筒状钢筋主体4，钢筋笼还包括变截机构，变截机构包括位于钢筋笼主体内的扩张驱动装置以及位于钢筋主体4外壁且与扩张驱动装置连接的若干扩张板41，扩张板41绕钢筋主体4的外壁圆周排布，且相邻扩张板41处于极限位置时相互之间留有间隙。
结合图2和图3可知，导向杆42位于钢筋主体4内且导向杆42的轴线与钢筋主体4的轴线重合，导向杆42上自上而下依次设有滑动基座44和固定基座43，固定基座43焊接于导向杆42上，滑动基座44与固定基座43的轴线均与导向杆42重合，滑动基座44套接在滑动基座44上且与导向杆42滑动连接。
滑动基座44背向固定基座43的一端固定连接有一根套接在导向杆42上的空心管46，空心管46远离滑动基座44的一端伸出钢筋笼，滑动基座44以及固定基座43两者与扩张板41之间通过检查机构相互连接。滑动基座44和固定基座43之间还设置有锁合装置，锁合装置包括位于滑动基座44底部且与滑动基座44一体成型的锁止凸环441以及位于固定基座43的上表面的锁合凹槽，锁合凸环可以放置于锁合凹槽内，锁合凸环与锁合凹槽相互配合；导向杆42上开有一个的水平设置的贯穿槽421，贯穿槽421位于滑动基座44和固定基座43之间且靠近固定基座43设置，当锁合凸环与锁合凹槽相互配合时，贯穿槽421与锁合凸环的内壁抵接，贯穿槽421内固定有两个伸出于贯穿槽421的卡块422，卡块422的上表面为导向斜面，两个卡块422之间安装有压缩弹簧，且压缩弹簧的中心与贯穿槽421固定，锁止凸环441内壁开有两个与卡块422配合的卡槽，压缩弹簧的极限收缩状态时，卡块422均收于贯穿槽421内，压缩弹簧极限张开状态时，卡块422位于卡槽内。
结合图2至图4可知，扩张驱动装置还包括剪叉结构45，剪叉结构45包括相互铰接的第一扩张臂451和第二扩张臂452，第一扩张臂451的一端与固定基座43铰接且另一端与扩张板41滑动连接，扩张板41朝向扩张驱动装置的内侧开有竖直设置的导向槽411，第一扩张臂451远离固定基座43的端部铰接有滑块453，滑块453放置于导向槽411内，第二扩张臂452的一端与滑动基座44铰接且另一端与扩张板41铰接。
本实施例的实施原理为：
抗滑墙的设置，利用相对稳定的未扰动土体3以及滑坡主体2对高压旋喷桩1两端施加的弹性抗力平衡滑带土5产生的滑动力，使滑带土5易形成土拱效应，使滑带土5不易产生变形；加固段11的设置，大截面的加固段11加强了高压旋喷桩1的抗剪切能力，抗滑墙不易受力破损；钢筋笼的设置，增加高压旋喷桩1的结构强度，提高高压旋喷桩1的的抗滑能力；扩张板41的设置，增强了加固段11的结构强度，张驱动装置控制变截机构张开，扩张板41抵接高压旋喷桩1周侧的滑带土5，起到支撑的作用；空心管46的设置，使得空心管46带动滑动基座44在导向杆42上滑动，便于工作人员调节剪叉机构的伸长效果，控制变截机构的截面积；锁合机构的设置，滑动基座44沿竖直方向的运动被卡块422限位，第一扩张臂451与第二扩张臂452的夹角不易产生变化，变截机构被限位。
当工作人员完成未放置钢筋笼的高压旋喷桩1后，当该高压旋喷桩1成型达到预定凝固强度后，开始相邻高压旋喷桩1的施工，当该相邻的高压旋喷桩1成型至预定凝固强度时，采用钢筋笼导力杆，利用振锤的振动力，同时，导力杆下部的喷嘴喷射水泥浆、气，将钢筋笼沉入高压旋喷桩1内至设计深度，钢筋笼在振动力的作用下能够顺利的将钢筋沉放至设计深度，此时剪叉机构处于收缩状态，扩张板41靠近钢筋笼的外壁，钢筋笼沉放过程中，导力杆对钢筋笼的钢筋进行施力，钢筋笼竖直沉放至设计深度时，导力杆对空心管46进行施力，使空心管46带动滑动基座44朝向固定基座43运动，剪叉机构张开，第一扩张壁在导向槽411内滑动，扩张板41远离钢筋笼的中心，当锁止凸环441嵌入锁止凹槽431内时，卡块422由于弹簧的作用力而嵌入卡槽，将滑动基座44与固定基座43进行限位，滑动基座44沿竖直方向的运动被卡块422限位，第一扩张臂451与第二扩张臂452的夹角不易产生变化第一扩张臂451与第二扩张臂452对扩张板41进行支撑，扩张板41受力后将载荷传递至钢筋笼主体中心的导向杆42上，扩张板41张开过程中，高压旋喷桩1内的混凝土在扩张板41之间的间隙流动，扩张板41与周边混有部分混凝土的滑带土5抵接，待高压旋喷桩1的混凝土强度达到设计标准后，开始相邻的旋喷桩的施工。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种劲性变截面高压旋喷桩(1)抗滑墙施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、滑坡现场考察、测绘及工程地质勘察，分析判断边坡失稳成因及控制因素；确定滑带土(5)位置、厚度、形状及其物理力学指标；
S2、根据现场勘察情况，进行边坡稳定性分析，确定抗滑桩墙的预定空间位置，确定抗滑桩墙数量以及埋设深度；
S3、抗滑墙成桩，对预定位置进行钻孔及高压旋喷桩(1)成型施工，使抗滑墙的底部插入滑带土(5)下方的未扰动土体(3)内；
所述抗滑墙包括若干相互咬合的高压旋喷桩(1)，所述高压旋喷桩(1)沿竖直方向穿过滑带土(5)且两端分别位于滑带土(5)下方的未扰动土体(3)以及滑带土(5)上方的滑坡主体(2)，高压旋喷桩(1)的顶端位于滑坡主体(2)内，所述高压旋喷桩(1)顶部填充有回填土。
2.根据权利要求1所述的劲性变截面高压旋喷桩(1)抗滑墙施工方法，其特征在于：所述高压旋喷桩(1)包括加固段(11)，加固段(11)位于高压旋喷桩(1)的中部且横截面面积大于高压旋喷桩(1)其两端的横截面面积，所述加固段(11)的外壁与滑带土(5)接触，加固段(11)的两端分别位于滑坡主体(2)和未扰动土体(3)内。
3.根据权利要求2所述的劲性变截面高压旋喷桩(1)抗滑墙施工方法，其特征在于：相邻两个高压旋喷桩(1)有且只有一个放置有钢筋笼。
4.根据权利要求3所述的劲性变截面高压旋喷桩(1)抗滑墙施工方法，其特征在于：所述钢筋笼包括由若干钢筋围设而成的圆筒状钢筋主体(4)，所述钢筋笼还包括变截机构，变截机构包括位于钢筋笼主体内的扩张驱动装置以及位于钢筋主体(4)外壁且与扩张驱动装置连接的扩张板(41)。
5.根据权利要求4所述的劲性变截面高压旋喷桩(1)抗滑墙施工方法，其特征在于：所述变截机构包括与钢筋本体底部固定连接的导向杆(42)，所述导向杆(42)上固定有固定基座(43)，导向杆(42)上滑动套接有一个滑动基座(44)，扩张驱动装置还包括与扩张板(41)、滑动基座(44)以及固定基座(43)连接的剪叉结构(45)。
6.根据权利要求5所述的劲性变截面高压旋喷桩(1)抗滑墙施工方法，其特征在于：所述导向杆(42)上套设有一根空心管(46)，空心管(46)位于滑动基座(44)远离固定基座(43)的一端，且空心管(46)与滑动基座(44)固定连接，所述滑动基座(44)与固定基座(43)之间设有锁合机构。
7.根据权利要求5所述的劲性变截面高压旋喷桩(1)抗滑墙施工方法，其特征在于：剪叉结构(45)包括相互铰接的第一扩张臂(451)和第二扩张臂(452)，第一扩张臂(451)的一端与固定基座(43)铰接且另一端与扩张板(41)滑动连接，第二扩张臂(452)的一端与滑动基座(44)铰接且另一端与扩张板(41)铰接。
8.根据权利要求6所述的劲性变截面高压旋喷桩(1)抗滑墙施工方法，其特征在于：锁合机构包括锁止凹槽(431)和锁止凸环(441)，所述锁止凹槽(431)位于固定基座(43)朝向滑动基座(44)的一端，所述锁止凸环(441)位于滑动基座(44)朝向固定基座(43)的一端，所述锁止凸环(441)与锁止凹槽(431)配合，所述导向杆(42)开有一个贯穿槽(421)，贯穿槽(421)的两端分别伸出有一个卡块(422)，两个卡块(422)之间通过压缩弹簧连接，所述锁止凸环(441)内壁开有两个与卡块(422)配合的卡槽，所述卡块(422)的上表面设有一个导向斜面，所述压缩弹簧的极限收缩状态时，卡块(422)均收于贯穿槽(421)内，所述压缩弹簧极限张开状态时，卡块(422)位于卡槽内。
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