一种z字型矩形截面抗滑桩的制作方法
【专利摘要】一种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上侧与直立桩身垂直连接，背侧水平加腋梁下侧与直立桩身通过背侧斜托连接；所述的面侧水平加腋梁下侧与直立桩身垂直连接，面侧水平加腋梁上侧与直立桩身通过面侧斜托连接。其优点是：结构形式简单、工程量小、造价低、阻滑性能较强、易于施工；综合利用效应强，不仅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，而且有效改善了桩身受力强度，提高了抗滑桩的抗弯和抗剪能力；适用范围广，既适用于高陡直立边坡或基坑支护工程，也适用于大型滑坡治理工程。
【专利说明】一种Z字型矩形截面抗滑粧
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及大型滑坡治理、高陡直立边坡及基坑支护工程中的抗滑桩构造【技术领域】，具体地说是一种Z字型矩形截面抗滑桩。
【背景技术】
[0002]抗滑桩是一种借助嵌固段岩土体对桩身的嵌制作用来稳定自由段岩土体的钢筋混凝土构件，由于其自身具有刚度大、自稳性能较好、施工方便、加固效果明显等优点，在滑坡和边坡治理工程中得以广泛应用。
[0003]现行抗滑桩单桩设计中，桩身通常都是直桩结构，未能充分考虑桩前后岩土体的综合利用及桩身弯矩和剪力的空间分布特征。当滑坡推力或边坡土压力较大时，往往采用增大抗滑桩截面面积及配筋量或在桩身设置预应力锚索等措施，以提高抗滑桩自身的阻滑能力，达到平衡滑坡推力或边坡土压力的目的。增大抗滑桩截面面积及配筋量措施不仅工程量大、治理成本高，容易造成工程浪费，而且当受到用地红线或既有建构筑物空间约束时，现场施工难度较大，限制了传统抗滑桩的有效使用；桩身设置预应力锚索措施，由于锚索成本较高、施工工序繁琐，且锚索预应力随着时间的增加容易产生松弛损失，对于永久性的滑坡或边坡治理工程其可靠性明显不足。由此可见，如何充分考虑桩前后岩土体的综合利用及抗滑桩桩身的受力特征，合理设计抗滑桩的构造形式，对经济有效的治理大型滑坡或高陡直立边坡是十分重要的。
【发明内容】
[0004]针对传统抗滑桩构造形式在治理大型滑坡及高陡直立边坡工程中的局限性，本实用新型的目的是提供一种工程量小、造价低廉、阻滑性能较强、易于施工，应用于大型滑坡或高陡直立边坡治理的Z字型矩形截面抗滑桩。
[0005]本实用新型一种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；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。
[0006]还包括背侧斜托，所述的背侧水平加腋梁上侧与直立桩身垂直连接，背侧水平加腋梁下侧与直立桩身通过背侧斜托连接。
[0007]还包括面侧斜托，所述的面侧水平加腋梁下侧与直立桩身垂直连接，面侧水平加腋梁上侧与直立桩身通过面侧斜托连接。
[0008]所述的背侧水平加腋梁设置在直立桩身背侧，距边坡破裂面或滑坡滑移面与直立桩身背侧的交点以上距离I1不小于3.0m ;所述的背侧水平加腋梁穿越边坡破裂面或滑坡滑移面伸入到稳定地层中的深度I2不小于2.0m。
[0009]所述的面侧水平加腋梁设置在直立桩身面侧，距边坡破裂面或滑坡滑移面与直立桩身面侧的交点以下距离I3不小于3.0m。
[0010]所述的直立桩身、背侧水平加腋梁及面侧水平加腋梁截面形状均为矩形，且截面尺寸相同，直立桩身截面宽度B1=背侧水平加腋梁截面宽度B2=面侧水平加腋梁截面宽度Β4=2.0-3.0m,直立桩身截面高度H1=背侧水平加腋梁截面高度H2=面侧水平加腋梁截面高度 Η4=2.0~3.0m。
[0011]所述的面侧水平加腋梁长度I4不小于2倍的直立桩身截面宽度Bi。
[0012]所述的背侧斜托宽度B3和高度H3均为1.0-2.0m。
[0013]所述的面侧斜托宽度B5和高度H5均为1.0-2.0m。
[0014]所述的直立桩身由钢筋混凝土浇筑。
[0015]本实用新型一种Z字型矩形截面抗滑桩，其优点是:结构形式简单、工程量小、造价低、阻滑性能较强、易于施工；综合利用效应强，不仅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，而且有效改善了桩身受力强度，提高了抗滑桩的抗弯和抗剪能力；适用范围广，既适用于高陡直立边坡或基坑支护工程，也适用于大型滑坡治理工程。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型一种Z字型矩形截面抗滑桩在边坡支护工程中的布置示意图。
[0017]图2为本实用新型一种Z字型矩形截面抗滑桩在滑坡治理工程中的布置示意图。
[0018]图3为本实用新型一种Z字型矩形截面抗滑桩的剖面结构示意图。
[0019]图4为本实用新型一种Z字型矩形截面抗滑桩的俯视结构示意图。
[0020]图5为本实用新型一种Z字型矩形截面抗滑桩工作原理之剪力分布示意图。
[0021]图6为本实用新型一种Z字型矩形截面抗滑桩工作原理之弯矩分布示意图。
[0022]图中:1-直立桩身，2-背侧水平加腋梁，3-背侧斜托，4-面侧水平加腋梁，5-面侧斜托，6-桩后岩土体，7-边坡破裂面，8-滑坡滑移面，9-稳定地层，H1-直立桩身截面高度，H2-背侧水平加腋梁截面高度，H3-背侧斜托高度，H4-面侧水平加腋梁截面高度，H5-面侧斜托高度，B1-直立桩身截面宽度，B2-背侧水平加腋梁截面宽度，B3-背侧斜托宽度，B4-面侧水平加腋梁截面宽度，B5-面侧斜托宽度，I1-背侧水平加腋梁距边坡破裂面或滑坡滑移面与直立桩身背侧交点的距离，I2-背侧水平加腋梁穿越边坡破裂面或滑坡滑移面伸入到稳定地层中的深度，I3-面侧水平加腋梁距边坡破裂面或滑坡滑移面与直立桩身面侧交点的距离，I4-面侧水平加腋梁的长度。
【具体实施方式】
[0023]根椐图1、图2、图3、图4所示，一种Z字型矩形截面抗滑桩，包括:直立桩身1、背侧水平加腋梁2和面侧水平加腋梁4背侧水平加腋梁2设置在直立桩身I背侧，面侧水平加腋梁4设置在直立桩身I面侧。
[0024]还包括背侧斜托3，所述的背侧水平加腋梁2上侧与直立桩身I垂直连接，背侧水平加腋梁2下侧与直立桩身I通过背侧斜托3连接。
[0025]还包括面侧斜托5，所述的面侧水平加腋梁4下侧与直立桩身I垂直连接，面侧水平加腋梁4上侧与直立桩身I通过面侧斜托5连接。
[0026]所述的背侧水平加腋梁2设置在直立桩身I背侧，距边坡破裂面7或滑坡滑移面8与直立桩身I背侧的交点以上距离I1不小于3.0m ;所述的背侧水平加腋梁2穿越边坡破裂面7或滑坡滑移面8伸入到稳定地层9中的深度I2不小于2.0m。
[0027]所述的面侧水平加腋梁4设置在直立桩身I面侧，距边坡破裂面7或滑坡滑移面8与直立桩身I面侧的交点以下距离I3不小于3.0m。
[0028]所述的直立桩身1、背侧水平加腋梁2及面侧水平加腋梁4截面形状均为矩形，且截面尺寸相同，直立桩身I截面宽度B1=背侧水平加腋梁2截面宽度B2=面侧水平加腋梁4截面宽度Β4=2.0-3.0m,直立桩身I截面高度H1=背侧水平加腋梁2截面高度H2=面侧水平加腋梁4截面高度Η4=2.0-3.0m。
[0029]所述的面侧水平加腋梁4长度I4不小于2倍的直立桩身I截面宽度Bp
[0030]所述的背侧斜托3宽度B3和高度H3均为1.0-2.0m。
[0031]所述的面侧斜托5宽度B5和高度H5均为1.0-2.0m。
[0032]所述的直立桩身I由钢筋混凝土浇筑。
[0033]根椐图5、图6所示，本实用新型一种Z字型矩形截面抗滑桩的工作原理是:在直立桩身背侧和面侧一定深度处分别设置一道水平加腋梁，并将背侧水平加腋梁2穿越潜在滑移面伸入到稳定地层中，将面侧水平加腋梁4放置在潜在滑移面以下的稳定地层中，抗滑桩工作时，背侧水平加腋梁2通过桩后岩土体6提供的自重压力，充分发挥其承重阻滑功能，有效地减少了直立桩身I所承担的滑坡推力或边坡土压力；背侧水平加腋梁2与直立桩身I协同受力时，桩后岩土体6会在背侧水平加腋梁2上侧产生一个与滑坡推力或边坡土压力作用弯矩相反的抵抗弯矩；面侧水平加腋梁4与直立桩身I协同受力时，稳定地层9会在面侧水平加腋梁4下侧产生一个与滑坡推力或边坡土压力作用弯矩相反的抵抗弯矩；同时背侧水平加腋梁2和面侧水平加腋梁4自身也分担部分剪力，从而提高了抗滑桩的抗弯和抗剪能力，减小了抗滑桩嵌固段长度、截面尺寸及配筋量，减少了工程造价，利用桩前岩土体的自重压力，稳定地层的抗压能力和背、面侧水平加腋梁与桩身构成的整体结构，有效改善了桩身受力强度，提高了抗滑桩的抗弯和抗剪能力，增强了抗滑桩的治理效果。
【权利要求】
1.一种Z字型矩形截面抗滑桩，其特征在于:包括:直立桩身(I)、背侧水平加腋梁(2)和面侧水平加腋梁(4);背侧水平加腋梁(2)设置在直立桩身(I)背侧，面侧水平加腋梁(4)设置在直立桩身(I)面侧。
2.根据权利要求1所述的一种Z字型矩形截面抗滑桩，其特征在于:还包括背侧斜托(3)，所述的背侧水平加腋梁(2)上侧与直立桩身(I)垂直连接，背侧水平加腋梁(2)下侧与直立桩身(I)通过背侧斜托(3 )连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种Z字型矩形截面抗滑桩，其特征在于:还包括面侧斜托(5)，所述的面侧水平加腋梁(4)下侧与直立桩身(I)垂直连接，面侧水平加腋梁(4)上侧与直立桩身(I)通过面侧斜托(5 )连接。
4.根据权利要求1所述的一种Z字型矩形截面抗滑桩，其特征在于:所述的背侧水平加腋梁(2 )设置在直立桩身(I)背侧，距边坡破裂面(7 )或滑坡滑移面(8 )与直立桩身(I)背侧的交点以上距离I1不小于3.0m ;所述的背侧水平加腋梁(2)穿越边坡破裂面(7)或滑坡滑移面(8)伸入到稳定地层(9)中的深度I2不小于2.0m。
5.根据权利要求1所述的一种Z字型矩形截面抗滑桩，其特征在于:所述的面侧水平加腋梁(4 )设置在直立桩身(I)面侧，距边坡破裂面(7 )或滑坡滑移面(8 )与直立桩身(I)面侧的交点以下距离I3不小于3.0m。
6.根据权利要求1所述的一种Z字型矩形截面抗滑桩，其特征在于:所述的直立桩身(I)、背侧水平加腋梁( 2)及面侧水平加腋梁(4)截面形状均为矩形，且截面尺寸相同，直立桩身(I)截面宽度B1=背侧水平加腋梁(2)截面宽度B2=面侧水平加腋梁(4)截面宽度Β4=2.0-3.0m，直立桩身(I)截面高度H1=背侧水平加腋梁(2)截面高度H2=面侧水平加腋梁(4)截面高度Η4=2.0~3.0m。
7.根据权利要求1所述的一种Z字型矩形截面抗滑桩，其特征在于:所述的面侧水平加腋梁(4)长度I4不小于2倍的直立桩身(I)截面宽度
8.根据权利要求2所述的一种Z字型矩形截面抗滑桩，其特征在于:所述的背侧斜托(3)宽度B3和高度H3均为1.0~2.0m0
9.根据权利要求3所述的一种Z字型矩形截面抗滑桩，其特征在于:所述的面侧斜托(5)宽度B5和高度H5均为1.0~2.0m0
【文档编号】E02D17/20GK203855953SQ201420242550
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年5月13日 优先权日:2014年5月13日
【发明者】程江涛, 蔡清, 陈星星, 王定伟, 万凯军, 于沉香, 田田, 黄静, 陈定安 申请人:中冶集团武汉勘察研究院有限公司