CN209891217U - 一种陡坡防滑加固结构 - Google Patents

Abstract

一种陡坡防滑加固结构，以有效改善高寒高海拔地区防滑结构的施工便利性和可操作性，避免人工挖孔作业，保证工程安全，使人填土或滑坡体能够与稳定岩土层紧密结合，有效防止垮塌事故或滑坡现象。包括稳定岩土层和座落于其上的第二岩土层，稳定岩土层与第二岩土层形成滑动面，滑动面上纵向间隔成排设置空间多桩结构加固体，且沿横向间隔设置至少两排。空间多桩结构加固体由至少三根轴线相交汇且于交汇部固结为一体的钢筋混凝土钻孔桩，各钢筋混凝土钻孔桩的轴线相对于交汇部的竖直中心线外倾15°～30°，交汇部位于第二岩土层内，各钢筋混凝土钻孔桩的下部锚入稳定岩土层内。

Description

一种陡坡防滑加固结构

技术领域

本实用新型涉及土木工程中的陡坡防滑结构，特别涉及一种陡坡防滑加固结构。

背景技术

抗滑桩是指一定间距的单桩或群桩穿过滑体并锚固于滑动面以下稳定地层中，用以支挡滑坡推力维持边坡稳定的抗滑结构物。路基工程中多用人工挖孔的钢筋混凝土抗滑桩。抗滑桩可将浅层的滑坡推力传递至深层的稳定底层中，支挡能力较强，是广泛采用的一种抗滑工程措施。

传统的抗滑结构分为两种情况：1)在陡坡路堤地段通过挖台阶结合挡土墙或桩板墙结构共同维持路基稳定；2)在滑坡地段，通常采用3～5 排大型抗滑桩维持滑坡稳定。传统的抗滑结构刚度大变形效果好，但混凝土用量大施工较为困难，造价较高，人工跨孔作业量大且不安全。此外，大型抗滑桩和施工对滑体具有一定扰动不利于边坡稳定。

路基工程中，斜坡路堤或滑坡地段的半填半挖结构形式，经常引起沿坡面的滑动，导致结构破坏威胁行车安全，主要原因是由于原有地面与人工填土之间的结构面极为不稳定，遇到强降雨或地下水渗入后，界面力学参数降低容易引起填土下滑。为此，通常采用挖台阶的形式，在界面上构造齿状结构增加阻滑力防止结构滑动，台阶结构增加了界面之间的机械咬合力及摩擦力，起到一定的抗滑作用。但近几年的工程案例表明，路基垮塌的事故频繁发生，特别是在一些地质条件差的地区或雨季仍然容易形成垮塌事故。

目前的相关文献显示国内外工程人员对抗滑结构进行了大量研究，但总体上都还是从结构受力、刚度等角度进行变化，成本和功能上的改变不大。

譬如，专利号ZL201720599633.8的实用新型专利说明书公开了一种多排微型抗滑桩加锚索结构，它由多排微型抗滑桩、冠梁、腰梁、锚索、喷锚网组成，其中，微型抗滑桩桩径在0.1～0.3m之间，桩问距为0.3～ 1.0m之间，沿整个开挖边坡作矩型布置，在桩顶设冠梁将所有微型抗滑桩桩顶联接成为一个整体，在微型抗滑桩中部，根据基坑、边坡高度和地质情况设置腰梁，并在冠梁和腰梁上设锚索，在冠梁与腰梁和腰梁与腰梁之间，根据地质情况设置喷锚网。

再如，专利号ZL201410013186.4的实用新型专利说明书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。通过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。

又如，专利号ZL201410199122.8的实用新型专利说明书公开了一种 Z字型矩形截面抗滑桩及其施工方法，该Z字型矩形截面抗滑桩包括直立桩身、背侧水平加腋梁和面侧水平加腋梁，还包括背侧斜托和面侧斜托，所述的背侧水平加腋梁设置在直立桩身背侧，面侧水平加腋梁设置在直立桩身面侧。结合抗滑桩受力模式及桩身弯矩和剪力的空间分布特征，充分发挥了桩后及桩前岩土体的自重压力、稳定地层的抗压能力和水平加腋梁的承重阻滑功能，有效改善桩身受力强度，提高抗滑桩的抗弯和抗剪能力。

上述抗滑动结构都是通过对传统抗滑桩的结构进行改进，通过调整抗滑桩的受力模式提高抗滑桩的抗滑能力，或借助外部构件(如锚杆索等) 形成组合抗滑结构。仍存在混凝土用量过大，需人工挖孔，对施工条件要求较高的不足。

但在川藏线等高寒高海拔地区，高陡边坡施工条件非常差。受地质和气候条件制约，如采用上述抗滑动结构，则会面对现浇混凝土养护困难、人工作业量大、工程造价高和人工跨孔作业量大且不安全的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种陡坡防滑加固结构，以有效改善高寒高海拔地区防滑结构的施工便利性和可操作性，避免人工挖孔作业，保证工程安全，使人填土或滑坡体能够与稳定岩土层紧密结合，有效防止垮塌事故或滑坡现象。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

本实用新型的一种陡坡防滑加固结构，包括稳定岩土层和座落于其上的第二岩土层，稳定岩土层与第二岩土层形成滑动面，其特征是：所述滑动面上纵向间隔成排设置空间多桩结构加固体，且沿横向间隔设置至少两排；所述空间多桩结构加固体由至少三根轴线相交汇且于交汇部固结为一体的钢筋混凝土钻孔桩，各钢筋混凝土钻孔桩的轴线相对于交汇部的竖直中心线外倾15°～30°，交汇部位于第二岩土层内，各钢筋混凝土钻孔桩的下部锚入稳定岩土层内。

所述各空间多桩结构加固体在平面上位置相错，任意相邻三个空间多桩结构加固体的中心连线呈正三角形。

本实用新型的有益效果主要体现在如下几个方面：

一、采用轻巧地质钻机钻孔施工代替传统抗滑桩的挖孔施工，有效改善高寒高海拔地区防滑结构的施工便利性和可操作性，代替了大量人工挖孔，有利于保护工程安全性，不但节省成本，缩短工期。

二、以空间多桩结构加固体直接作用于引起滑坡的软弱结构面，节省了大量工程材料及施工成本，且直接而有效地加强了滑坡体及陡坡路堤结构的稳定性，有效防止人填土垮塌事故或滑坡现象；

三、与传统的抗滑桩及组合结构相比较，可节约混凝土用量50％以上，且无需施加模板或采用大量人工挖孔过程、浇筑过程及大体积混凝土养护工作，缩短工期50％以上，经济效益十分显著。

附图说明

本说明书包括如下五幅附图：

图1是本实用新型一种陡坡防滑加固结构实施例1(斜坡路堤地段防滑加固)的断面图；

图2是本实用新型一种陡坡防滑加固结构实施例1的局部放大示意图；

图3是本实用新型一种陡坡防滑加固结构实施例1的平面图；

图4是本实用新型一种陡坡防滑加固结构实施例2(滑坡地段防滑加固结构)的断面图；

图5是本实用新型一种陡坡防滑加固结构实施例2的局部放大示意图；

图6是图5中A局部放大图。

图中示出构件名称及所对应的标记：稳定岩土层10、第二岩土层20、滑动面F、空间多桩结构加固体30、钢筋混凝土钻孔桩31、钢筋混凝土桩帽32、钻孔33、对中支架33a、带肋钢筋33b、注浆凝固体33c。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

参照图1、图3和图4，本实用新型的一种陡坡防滑加固结构，包括稳定岩土层10和座落于其上的第二岩土层20，稳定岩土层10与第二岩土层20形成滑动面F。所述滑动面F上纵向间隔成排设置空间多桩结构加固体30，且沿横向间隔设置至少两排。参照图2和图6，所述空间多桩结构加固体30由至少三根轴线相交汇且于交汇部固结为一体的钢筋混凝土钻孔桩31，各钢筋混凝土钻孔桩31的轴线相对于交汇部的竖直中心线外倾15°～30°，交汇部位于第二岩土层20内，各钢筋混凝土钻孔桩31 的下部锚入稳定岩土层10内。以空间多桩结构加固体30直接作用于引起滑坡的软弱结构面，节省了大量工程材料及施工成本，且直接而有效地加强了滑坡体及陡坡路堤结构的稳定性，有效防止人填土垮塌事故或滑坡现象。采用轻巧地质钻机钻孔施工代替传统抗滑桩的挖孔施工，有效改善高寒高海拔地区防滑结构的施工便利性和可操作性，代替了大量人工挖孔，有利于保护工程安全性。

参照图3，为节省工程造价，所述各空间多桩结构加固体30在平面上位置相错，任意相邻三个空间多桩结构加固体30的中心连线呈正三角形，即空间多桩结构加固体30在平面上呈梅花布设。参照图6，所述钢筋混凝土钻孔桩31由轴向间隔设置于钻孔33下部的对中支架31a、沿轴线穿过对中支架31a中孔的带肋钢筋33b和注浆凝固体33c构成。

参照图1、图2和图3，当用于斜坡路堤地段防滑加固工程，所述第二岩土层20为分层填筑填料压实形成的路堤填筑体，滑动面F为陡坡坡面，为增加阻滑力防止结构滑动，其横断面宜修整成台阶状。参照图3，所述空间多桩结构加固体30上设置将各钢筋混凝土钻孔桩31交汇部和上端固结为一体的钢筋混凝土桩帽32。其施工包括如下步骤：

①清除陡坡坡面浮土，在路基填挖交界处开挖台阶，每个台阶的宽度能容纳施工一个空间多桩结构加固体30；

②在台阶上放线，同一排空间多桩结构加固体30在同一台阶上按一定间距纵向等间距布设，相邻两个台阶上的空间多桩结构加固体30交错布设，使任意相邻三个空间多桩结构加固体30的中心连线呈正三角形；

③由下而上施工各排空间多桩结构加固体30，并按标高从下至上分层填筑压实填料，每层填筑厚度高于空间多桩结构加固体30顶端 10cm～20cm；

④完成路堤填筑体施工，检测路堤填筑体压实度。

所述步骤③中各独立的空间多桩结构加固体30按如下步骤进行施工：

3.1采用地质钻机按15°～30°的倾角进行钻孔；

3.2在钻孔33放入对中支架33a及带肋钢筋33b；

3.3向各钻孔33中同时注浆；

3.4待钻孔33中的注浆凝固体33c达到设计强度后采用灌浆套筒进行注浆形成完整的钢筋混凝土钻孔桩31，各钢筋混凝土钻孔桩31于交汇部固结为一体；

3.5立模浇筑钢筋混凝土桩帽32，将各钢筋混凝土钻孔桩31交汇部和上端固结为一体的钢筋混凝土桩帽32。

参照图4、图5和图6，当用于斜坡路堤地段防滑加固工程时，所述第二岩土层20为天然滑坡体，各钢筋混凝土钻孔桩31的上端延伸至滑动面F以上一定高度。其施工包括如下步骤：

①清除地表浮土，整平场地，形成工作平台；

②对整个天然滑坡体进行分区，确定各分区空间多桩结构加固体30 设置密度和位置；

③按序施工分区各空间多桩结构加固体30，直至完成整个滑坡体防滑结构施工。

所述步骤③中各独立的空间多桩结构加固体30按如下步骤进行施工：

3.1采用地质钻机按15°～30°的倾角进行钻孔；

3.2在钻孔33放入对中支架33a及带肋钢筋33b；

3.3向各钻孔33中同时注浆，当注浆至滑动面F以上一定高度后停止注浆；

3.4待钻孔33中的注浆凝固体33c达到设计强度后，各钢筋混凝土钻孔桩31于交汇部固结为一体，向钻孔33内充填回填土封闭其上部空腔。

以上所述只是用图解说明本实用新型一种陡坡防滑加固结构的一些原理，并非是要将本实用新型局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。

Claims (6)

1.一种陡坡防滑加固结构，包括稳定岩土层(10)和座落于其上的第二岩土层(20)，稳定岩土层(10)与第二岩土层(20)形成滑动面(F)，其特征是：所述滑动面(F)上纵向间隔成排设置空间多桩结构加固体(30)，且沿横向间隔设置至少两排；所述空间多桩结构加固体(30)由至少三根轴线相交汇且于交汇部固结为一体的钢筋混凝土钻孔桩(31)，各钢筋混凝土钻孔桩(31)的轴线相对于交汇部的竖直中心线外倾15°～30°，交汇部位于第二岩土层(20)内，各钢筋混凝土钻孔桩(31)的下部锚入稳定岩土层(10)内。

2.如权利要求1所述的一种陡坡防滑加固结构，其特征是：所述各空间多桩结构加固体(30)在平面上位置相错，任意相邻三个空间多桩结构加固体(30)的中心连线呈正三角形。

3.如权利要求1所述的一种陡坡防滑加固结构，其特征是：所述钢筋混凝土钻孔桩(31)由轴向间隔设置于钻孔(33)下部的对中支架(31a)、沿轴线穿过对中支架(31a)中孔的带肋钢筋(33b)和注浆凝固体(33c)构成。

4.如权利要求3所述的一种陡坡防滑加固结构，其特征是：所述第二岩土层(20)为路堤填筑体，滑动面(F)为陡坡坡面，其横断面修整成台阶状。

5.如权利要求4所述的一种陡坡防滑加固结构，其特征是：所述空间多桩结构加固体(30)上设置将各钢筋混凝土钻孔桩(31)交汇部和上端固结为一体的钢筋混凝土桩帽(32)。

6.如权利要求2所述的一种陡坡防滑加固结构，其特征是：所述第二岩土层(20)为天然滑坡体，各钢筋混凝土钻孔桩(31)的上端延伸至滑动面(F)以上一定高度。

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