一种修复塌方路基的抗滑键-钢管桩复合结构及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于建筑工程技术领域，涉及一种修复塌方路基的抗滑键-钢管粧复合结构及方法。
【背景技术】
[0002]近三十余年我国公路及铁路等交通工程建设高速发展，特别是西部山区。路基塌方是较为常见的交通工程的重要病害，道路一旦塌方不仅造成交通不畅，甚至可造成严重的生命财产损失。在我国西南地区，山区道路地形及地质条件复杂，路基塌方经常发生，如:2007年4月4日，重庆市彭水县国道G319线K2095+500宝家中桥往黔江方向20米处发生山体塌方，塌方量约3000立方米，造成约50米的路基塌方，道路被迫中断，至4月23日才正式恢复通车；2007年5月31日，重庆市奉节县省道巫恩路南段连接道因持续强降雨，造成永乐镇李家坝奉恩公路南岸连接道3公里处路基跨塌150余米，塌方总量达3万余方，造成断道。
[0003]路基塌方的快速修复，加快塌方道路通车时间，具有重要的社会经济意义。特别是对于地震救灾等情况，道路为救灾的生命线工程，尽快保证塌方路基通畅意义更为重大。现今的塌方路基修复仍主要采用现场浇注抗滑粧、挡土墙，或联合锚固等措施，也开展了一些特殊填料方面的研究(但少有应用)。这些工程措施不仅施工时间长，而且混凝土等材料还需要较长的凝固时间，不利于道路交通快速通畅。而且抗滑粧孔及挡墙基础施工需要较大规模的开挖，对路基扰动较大，易产生进一步的次生灾害。另外，较多路基修复工程中为了加快通车时间，抢修设计往往是从临时工程的角度开展(如救灾抢险工程)，后续仍需要进一步加强路基修复。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种修复塌方路基的抗滑键-钢管粧复合结构及方法，
[0005]本发明的目的之一是提供一种修复塌方路基的抗滑键-钢管粧复合结构，通过以下技术方案实现:
[0006]—种修复塌方路基的抗滑键-钢管粧复合结构，包括预制抗滑键、预制钢管粧和拉索；所述预制抗滑键用于固定在塌方体下方的稳定土体中，所述预制钢管粧设置在塌方体前缘固定在稳定土体中，所述拉索平铺于填土中，两端分别固定在预制抗滑键与预制钢管粧上。
[0007]进一步，所述预制抗滑键的下部为锥状，中上部为柱形，上部一侧设置有凹槽，凹槽宽度及深度均大于拉索尺寸。
[0008]进一步，所述预制抗滑键为钢筋混凝土结构，预制抗滑键的上部加强配筋。
[0009]进一步，所述预制钢管粧为钢混复合结构，钢管内充填标号C30以上的混凝土，其悬臂段内侧设置有拉索挂钩，预制钢管粧的下部为锥状。
[0010]进一步，所述预制钢管粧的悬臂段长度超过5m，钢管内则设置竖向钢筋。
[0011]进一步，所述预制抗滑键和预制钢管粧的下部锥状的外层粘附硬质套。
[0012]进一步，当修复路基的填筑高度如大于5m，所述抗滑键-钢管粧复合结构还包括土工格栅，所述土工格栅与拉索同时平铺于填土中，两端分别固定在预制抗滑键与预制钢管粧上。
[0013]本发明的目的之二是提供种修复塌方路基的方法，通过以下技术方案实现:
[0014]一种修复塌方路基的方法，包括以下步骤:
[0015]步骤1)清理塌方体滑动面，布置预制钢管粧和预制抗滑键位置；
[0016]将预制抗滑键固定在塌方体下方的稳定土体中，将预制钢管粧布置于塌方体前缘固定在稳定土体中；
[0017]步骤2)并击入或压入钢管粧及抗滑键于设计位置；
[0018]保证预制抗滑键的凹槽位置高于潜在滑动面，预制钢管粧下端至少深入稳定土体3m ；
[0019]步骤3)填土，并碾压至第一排抗滑键位置；
[0020]步骤4)将拉索一端固定在第一排抗滑键上部凹槽区域，轻微拉紧拉索后另一端固定于对应钢管粧相应尚度的挂钩上；
[0021]步骤5)重复步骤3)至步骤4)将填土依次填筑至第二排，第三排…，直至土层与原路基面齐平；
[0022]所述抗滑键与钢管粧的横向间距相同，抗滑键纵向垂直间距与钢管粧上的拉索挂钩间距一致，且抗滑键纵向垂直间距与分层填土厚度一致。
[0023]进一步，所述步骤4)还包括将土工格栅铺设于平整的分层填筑面上，轻微拉紧，两端固定在抗滑键和钢管粧上。
[0024]进一步，当滑塌体高度超过5m时，所述预制钢管粧采用多排布置，多排布置时钢管粧在平切面上呈梅花形排列。
[0025]本发明的有益效果在于:本发明提供的修复塌方路基的抗滑键-钢管粧复合结构，其中的预制抗滑键和钢管粧均为预制产品，拉索采用钢绞线等产品，这些均可以为产业化生产的产品。这样现场设计好预制抗滑键及钢管粧布置后，即可立即施工，而且节约了混凝土材料的凝固时间，可显著提高塌方路基修复的进度，加快通车时间。
[0026]抗滑键及钢管粧截面尺寸均较小，使用本发明所述的抗滑键-钢管粧复合结构进行塌方路基修复无需开挖抗滑键及钢管粧孔，而是采用压入或击入的方式直接将其嵌入稳定土体中。如此，不仅节约了大量的挖粧孔或挡土墙基础开挖时间，而且大大地减小了对路基边坡的施工扰动，有利于路基稳定。
[0027]通过拉索将钢管粧及抗滑键连接成整体，提高了抗滑键-钢管粧复合结构的整体抗滑性能，而且拉索也有利于修复路基沉降控制。
[0028]结合土工格栅，将进一步降低路基的沉降及整体稳定性。
[0029]相比传统的抗滑粧、挡土墙及锚索抗滑粧复合结构等，本发明的抗滑键-钢管粧复合结构可节约较多的钢筋及混凝土材料，减小了工程成本。
【附图说明】
[0030]为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中:
[0031]图1为本发明的典型实施例剖面图；
[0032]图2为图1中P部位局部放大图；
[0033]图3为图1中A-A剖面；
[0034]图4为图1中B-B剖面(单排钢管粧)；
[0035]图5为图1中B-B剖面(双排钢管粧)；
[0036]图6为本发明所述抗滑键结构剖面示意图；
[0037]其中，1抗滑键；2钢管(粧)；3拉索；4稳定土体；5硬质套；6抗滑键上凹槽；7填土 ；8拉索挂钩；9混凝土 ；10钢筋；11 土工格栅；12修复路面；13滑动面；14原路面；15抗滑键配筋。
【具体实施方式】
[0038]下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
[0039]本发明提供的一种修复塌方路基的抗滑键-钢管粧复合结构，如图1所示，包括制抗滑键1、预制钢管粧2和拉索3。预制抗滑键1下端固定于塌方体下方的稳定土体4中，上端高出滑塌面约20-30cm，所述预制钢管2粧布置于塌方体前缘并穿过滑动面13固定于稳定土体4中，上端大致与路面标高一致。所述拉索3平铺于填土 7中，两端分别固定于抗滑键1的凹槽6与钢管粧2的拉索挂钩8上，拉索将三部分连接成整体结构。
[0040]如图1和图6所示，为了保证抗滑键1容易被击或压入下方稳定土体4中，所述预制抗滑键1的下部为锥状，且锥状体的外层粘附硬质套5，中上部为柱形(方或圆柱形均可)，可采用钢筋混凝土浇筑成型，其中下部锥状段高度不宜超过15cm。预制抗滑键1的上部柱状段的距顶面20-30cm处的一侧预留凹槽6，其宽度及深度均略大于拉索3尺寸，凹槽6主要功能是为了便于固定拉索3。凹槽6位置略高于潜在滑动面13 (即填土 7与下方稳定岩土 4的交界面)。对于抗滑键位于滑动面13附近的部分，需要提高材料的剪切及抗弯强度，如采用钢筋混凝土结构，则需此部分截面需要加强配筋15，特别是在凹槽6附近。
[0041]如图1和图3-图5所示，预制钢管粧为钢混复合结构，钢管内充填标号C30以上的混凝土，其悬臂段内侧设置有拉索挂钩，预制钢管粧的下部为锥状。钢管粧2悬臂段长度超过5m，钢管2内布置了竖向钢筋10，然后采用混凝土 9 (强度为C30以上)充填充实钢管，形成钢管粧。预制钢管粧2的悬臂段内侧固定拉索挂钩8，拉索挂钩的间距与拉索间距及填土分层填筑厚度S —致。如预制钢管粧悬臂段未高度超过5m，钢管内可不布设钢筋10，且可采用单排钢管粧(如图4所示)。所述预制钢管粧2布置于滑塌体前缘，其下端深入稳定土体4至少3m。另外，为了方便钢管粧2便于击或压入稳