一种联排空心截面组合结构的抗滑桩群及其施工方法与流程

技术领域

本发明涉及一种用于滑坡地质灾害治理工程的钢筋混凝土抗滑桩，具体涉及一种联排空心截面组合结构的抗滑桩群及其施工方法。

背景技术：

滑坡是非常严重的一类地质灾害。在治理滑坡的方案中，抗滑桩是一种应用最广泛的加固方案之一。抗滑桩加固的机制在于穿越滑体和一定深度的滑床，将滑坡体的推力荷载传递到稳定的滑床中。抗滑桩在工程实践中得到了广泛应用，但单根抗滑桩由于承载能力有限，将各个孤立的悬臂抗滑桩连为整体，可提升整体刚度，增强抗滑效果。

目前，在滑坡和边坡治理工程中，单根的抗滑桩相对于整个滑坡抗滑能力有限，有研究者提出在抗滑桩背土侧设置预制的钢筋混凝土板，形成桩墙复合支挡体系，但主要是在抗滑桩背土侧设置预制混凝土挡土板，施工过程繁琐，且未能将抗滑桩紧密联系，主要适用于土木工程标准小型桩，无法适用于应对滑坡地质灾害而实施的大截面抗滑桩。还有研究者提出利用不等间距布设的外等腰梯形空心横截面抗滑桩的施工方法，但由于空心截面为等腰梯形，在具体实施过程中有可能会产生局部应力集中，且该方案未考虑相邻桩之间的相互作用，整体刚度不强。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种既有良好的受力性能、刚性强，又能降低成本、施工便捷的联排空心截面组合结构的抗滑桩群及其施工方法。

本发明的实施例提供一种联排空心截面组合结构的抗滑桩群，所述抗滑桩群由多个分离的抗滑桩和一系列联结梁联合而成，所述抗滑桩的中间设有空心结构，所述联结梁包括一横梁，所述横梁的两端均有竖梁，所述横梁和竖梁一体成型，联结梁一端的竖梁与相邻联结梁另一端的竖梁能紧密组成与空心结构相适配的结构，抗滑桩通过联结梁一端的竖梁与相邻联结梁另一端的竖梁共同插入空心结构中，将分离的抗滑桩组成抗滑桩群。

进一步，所述竖梁均为半圆柱体，半圆柱体的直径与空心结构的内径相适配，所述空心结构的横截面为圆形，所述抗滑桩的横截面为带有圆形孔的矩形。

进一步，所述抗滑桩由钢筋混凝土灌注而成，所述联结梁为“┍┑”型钢筋混凝土重力联结梁，联结梁插入抗滑桩的顶端，联结梁的重力荷载传递到抗滑桩的顶端，增大抗滑桩的垂向荷载。

进一步，所述空心结构内填入土方石，联结梁的竖梁从空心结构的顶端插入空心结构中，土方石的上表面与竖梁的下表面相接触，再填入土方石至竖梁的前后两侧，使竖梁牢固固定在空心结构内。

进一步，所述抗滑桩设置成沉埋桩。

一种联排空心截面组合结构的抗滑桩群的施工方法，包括以下步骤：

（1）平整滑坡，准备施工工具，并将预制的联结梁运送至滑坡；

（2）挖抗滑桩的桩孔；

（3）在桩孔内安放与抗滑桩尺寸相适配的模板；

（4）下放钢筋笼；

（5）在矩形模板中间设置空心结构模板，形成空心结构；

（6）采用分层法浇筑成具有空心结构的抗滑桩；

（7）将挖桩孔时挖出的土石方回填到空心结构中；

（8）将联结梁插入空心结构中；

（9）继续将土方石回填至联结梁前后两侧。

进一步，所述步骤（2）中，抗滑桩的桩孔穿过滑坡的滑体和滑面，进入滑坡的滑床。

进一步，所述步骤（6）中，抗滑桩的桩顶比滑坡的地表线低。

进一步，所述步骤（8）中，联结梁的两竖梁分别插入到相邻抗滑桩的空心结构中，并通过一系列的联结梁将多个分离的抗滑桩联合为抗滑桩群，所述联结梁的顶部均与滑坡的地表平齐。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过联结梁将分离的抗滑桩联系成一个有机的抗滑桩群，增强了抗滑桩的整体刚度，减少了抗滑桩的变形，联结梁的重力荷载传递到抗滑桩，相当于施加了垂向荷载，大大增强了抗滑桩的抗滑效果；

2、本发明通过联结梁一端的竖梁与相邻联结梁另一端的竖梁共同插入空心结构中，可避免应力的集中，延长抗滑桩的使用寿命，同时，由于联结梁设置在抗滑桩顶端一定高度，可将抗滑桩设置为沉埋桩，大大减少抗滑桩的混凝土和钢筋使用量，节省工程投资；

3、本发明的抗滑桩的横截面为带有圆形孔的矩形，可实现在保障滑坡防治体系安全的前提下减少横截面面积，从而减少所需灌注的混凝土方量，节约原材料，同时，抗滑桩的空心结构，可回填在抗滑桩施工过程中的挖出土石方，避免了土石方外运的费用，而且，通过土方石进一步将联结梁与空心结构牢固连接，既经济又环保，实现抗滑桩安全和经济的双重目标

4、本发明的施工过程中的联结梁为预制构件，运送至现场进行吊装，既减少了成本，又节省了工期，同时，由于联结梁在抗滑桩顶部，比传统桩后开挖机槽设置挡土板更安全和便捷；

5、本发明的施工过程中在抗滑桩的矩形模板中间设置圆柱形模板，便于在抗滑桩桩身开挖断面中设置圆柱形的内部模板，施工操作方便且简单。

附图说明

图1为本发明联排空心截面组合结构的抗滑桩群的结构示意图。

图2为图1的联排空心截面组合结构的抗滑桩群的俯视图。

图3为图1的联排空心截面组合结构的抗滑桩群的剖面图。

图4为本发明抗滑桩在滑坡的纵剖面位置示意图。

图5为本发明抗滑桩群的平面布置俯视示意图。

图中：1-联结梁、11-横梁、12-竖梁、2-抗滑桩、21-空心结构、3-土石方、4-滑体、5-滑床、6-滑面、7-滑坡。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。

请参考图1-图3，本发明的实施例提供了一种联排空心截面组合结构的抗滑桩群，抗滑桩群由多个分离的抗滑桩2和一系列联结梁1组合而成。

抗滑桩2由钢筋混凝土灌注而成，抗滑桩2的中间设有空心结构21，空心结构21内填入土方石3，从空心结构21的顶端插入联结梁1，土方石3的上表面与联结梁1的下表面相接触，再填入土方石3至联结梁1的前后两侧，使联结梁1牢固固定在空心结构21内。在一实施例中，抗滑桩2可设置成沉埋桩，空心结构21的横截面为圆形，抗滑桩2的横截面为带有圆形孔的矩形。

联结梁1包括一横梁11，横梁11的两端均有竖梁12，横梁11和竖梁12一体成型，联结梁1一端的竖梁12与相邻联结梁1另一端的竖梁12能紧密组成与空心结构21相适配的结构，抗滑桩2通过联结梁1一端的竖梁12与相邻联结梁1另一端的竖梁12共同插入空心结构21中与相邻的抗滑桩2牢固连接。在一实施例中，联结梁1为“┍┑”型钢筋混凝土重力联结梁，联结梁1插入抗滑桩2的顶端，联结梁1的重力荷载传递到抗滑桩2的顶端，抗滑桩2的垂向荷载增大，抗滑桩2的抗滑效果增强，竖梁12均为半圆柱体，半圆柱体的直径与空心结构21的内径相适配。

本发明通过联结梁将分离的抗滑桩联系成一个有机的抗滑桩群，增强了抗滑桩的整体刚度，减少了抗滑桩的变形，联结梁的重力荷载传递到抗滑桩，相当于施加了垂向荷载，大大增强了抗滑桩的抗滑效果；通过联结梁一端的竖梁与相邻联结梁另一端的竖梁共同插入空心结构中，可避免应力的集中，延长抗滑桩的使用寿命，由于联结梁设置在抗滑桩顶端一定高度，可将抗滑桩设置为沉埋桩，大大减少抗滑桩的混凝土和钢筋使用量，节省工程投资；抗滑桩的横截面为带有圆形孔的矩形，可实现在保障滑坡防治体系安全的前提下减少横截面面积，从而减少所需灌注的混凝土方量，节约原材料，同时，抗滑桩的空心结构，可回填在抗滑桩施工过程中的挖出土石方，避免了土石方外运的费用，而且，通过土方石进一步将联结梁与空心结构牢固连接，既经济又环保，实现抗滑桩安全和经济的双重目标

参照图4和图5，本发明的实施例提供了一种联排空心截面组合结构的抗滑桩群的施工方法，包括以下步骤：

（1）平整滑坡7，并根据设计图纸对抗滑桩2所在各角点关键位置进行测量定位，机具就位，安全帽和安全带等安全设备，矩形模板、圆柱体模板和支撑架等护壁设备，电焊机、吊车、钢筋加工和安装设备等准备就绪，并将预制的联结梁构件运送至滑坡；

（2）利用人工开挖方式挖抗滑桩的桩孔，抗滑桩2的桩孔穿过滑坡7的滑体4和滑面6，进入滑坡7的滑床5一定深度；

（3）在桩孔内安放与抗滑桩2尺寸相适配的模板；

（4）绑扎钢筋，制作钢筋笼，下放钢筋笼时要对准抗滑桩2的桩孔；

（5）在矩形模板中间设置空心结构模板，形成空心结构21；

（6）采用分层法浇筑成具有空心结构21的抗滑桩2，在一实施例中，抗滑桩2的桩顶比滑坡的地表线低，以节省材料；

（7）将挖抗滑桩2桩孔时挖出的土石方3回填到空心结构21中，填入土方石3的高度为插入联结梁1时，土方石3的上表面与联结梁1的下表面相接触；

（8）将联结梁1插入空心结构21中，联结梁1的两竖梁12分别插入到相邻抗滑桩2的空心结构21中，并通过一系列的联结梁1将多个分离的抗滑桩2联合为抗滑桩群，联结梁1的顶部均与滑坡的地表平齐；

（9）继续将土方石3回填至联结梁1的前后两侧。

本发明的施工过程中的联结梁为预制构件，运送至现场进行吊装，既减少了成本，又节省了工期，同时，由于联结梁在抗滑桩顶部，比传统桩后开挖机槽设置挡土板更安全和便捷；抗滑桩的矩形模板中间设置圆柱形模板，便于在抗滑桩桩身开挖断面中设置圆柱形的内部模板，施工操作方便且简单。