一种柔性加固的抗滑桩的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种柔性加固的抗滑桩，包括直立桩身、设置于滑动面以上直立桩身前侧的展翼和滑动面以下直立桩身后侧的展翼；还包括包裹于直立桩身上的柔性支护装置；所述柔性支护装置设置于直立桩身后侧的滑动面和岩体的断层处；所述柔性支护装置包括相互平行的两块钢板、夹于两块钢板之间的轻质高强的材料层、设置于两块钢板之间支撑钢板的钢筋格栅。柔性支护装置可以有效的释放由地震作用、地下水位频繁变化和土体蠕变等导致的附加应力，配合桩前后两侧的错落展翼，可抵抗滑坡下滑力，还可增加一定的桩侧摩擦阻力，以满足地基承载力要求，与传统方法相比，抗滑桩受力合理、造价低，可广泛用于滑坡、崩塌等地质灾害防治工程。
【专利说明】一种柔性加固的抗滑粧
【技术领域】
[0001]本实用新型型涉及一种应用于滑坡或边坡防护工程中的抗滑桩，属于坡体治理领域。
【背景技术】
[0002]我国是一个山地大国，约有2/3的领土为山地，多集中在西部地区。由于地形地貌起伏，地质构造复杂，地震频发，加之特殊的气候条件使得该区域一直是地质灾害的高发区。其中，以崩塌、滑坡和泥石流灾害居多，约占灾害总数的80%以上。
[0003]在滑坡灾害的防治中，抗滑桩作为一种刚性防护装置，可以有效的抵抗滑动面处剪切应力，得到了广泛的应用。对于特殊条件下，如三峡库区地质灾害，由于滑坡体积较大、地下水位频繁变化等因素，在抗滑桩设计时往往需要较大的桩径和较高的配筋量才能满足抗滑力的要求。然而，在实际工程中，除桩身高度不够导致冒顶、深度不够导致整体倾覆和间距过大导致抗滑力不足等人为设计失误外，一般情况抗滑桩破坏是由于滑动面处桩身承受的内力过大导致的。
[0004]一般情况下，抗滑桩在滑面处的剪力为零，弯矩最大；锚杆或锚索的设置一部分作用就是抵抗抗滑桩承受的弯矩，现有新型桩形包括H型、T型和三段式等基本出发点都是为了抵抗滑面处的剪切力，防止抗滑桩被剪断。
[0005]桩土相互作用机制一直是抗滑桩的研究重点，刚性支护尽管能够很大程度上限制土体变形，但是不能有效的释放地应力，导致桩身承受内力较大。在地震高发区，地下水位频繁变化的库区，以及土体长期蠕变导致持续变形会进一步加剧上述现象。
[0006]综上所述，抗滑桩主要存在两点技术上的不足，第一:传统抗滑桩截面单一，如遇大型滑坡或较大下滑力情况，则施工成本会大幅增加;第二:新型截面一定程度上会缓解上述问题，但是，鉴于钢筋混凝土作为刚性材料上的先天性缺陷，抗滑桩只能抵抗下滑力，而不能使土体释放一部分荷载。
【发明内容】
[0007]针对上述现有技术的不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种柔性加固的抗滑桩，以有效的抵抗滑坡下滑力，增加一定的桩侧摩擦阻力，满足地基承载力要求，使抗滑桩受力更为合理。
[0008]为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下:一种柔性加固的抗滑桩，包括直立桩身、设置于滑动面以上直立桩身前侧的展翼和滑动面以下直立桩身后侧的展翼；其特征在于:还包括包裹于直立桩身上的柔性支护装置；所述柔性支护装置设置于直立桩身后侧的滑动面和岩体的断层处；所述柔性支护装置包括相互平行的两块钢板、夹于两块钢板之间的轻质高强的材料层、连接并支撑两块钢板的钢筋格栅。
[0009]为了使用快捷方便，所述直立桩身、前侧的展翼和后侧的展翼为钢筋混凝土或型钢混凝土的结构体，并浇注为一体。作为本发明的另一种改进，所述直立桩身上设置有预留槽，所述前侧的展翼和后侧的展翼分别与预留槽配合使用，使用该结构需在使用前进行预组装。布置在滑面附近的两个钢筋混凝土错落展翼可有效的抵抗一部分滑坡下滑推力，优化桩身内力分布，也可提供一部分桩侧摩擦阻力，以满足地基极限承载力要求。
[0010]为了使轻质高强的材料层更稳定的填充在两块平行的钢板之间，所述柔性支护装置的两块平行钢板的边沿相互弯曲形成侧边，并构成容纳轻质高强的材料层的间隔腔。为了使整体更佳的牢固，所述钢筋格栅焊接于两块平行钢板之间。
[0011]所述多个柔性支护装置局部多面包裹于直立桩身或整个柔性支护装置全包裹于直立桩身。如滑坡下滑力非常大，或在滑面处存在明显断层构造，或滑面处岩体极为破碎，本实用新型中柔性支护装置可采用多面包裹或整体包裹直立桩身，当采用多面包裹时，柔性支护装置之间可采用焊接或螺栓连接，以保持其整体强度；
[0012]所述的钢筋格栅包括水平支撑和/或斜支撑，所述钢筋格栅焊接于两块平行钢板之间，所述轻质高强的材料层为聚氨酯泡沫材料层。通过采用水平支撑和/或斜支撑将两块钢板连接为一体，使用相互错落的连接方式能够增加整体的强度。钢筋格栅与两块钢板也围成了可填充容纳轻质高强的材料的骨架，内充聚氨酯复合材料具有一定的变形能力，可以有效的释放地应力，使得抗滑桩不再承受额外的压力。对于大型滑坡或蠕变较强的土质滑坡同样可以适用。在地震高发区，地震波对刚性支护如抗滑桩产生一定程度的内部损伤，柔性支护装置可以有效的缓冲地震波，减小对抗滑桩身钢筋混凝土结构的影响。
[0013]根据不同的地形与地理情况，所述直立桩身可以设计为长方体、圆柱体或横截面为多边形的柱体。
[0014]与现有技术相比，本实用新型可以有效的抵抗滑坡下滑力，增加一定的桩侧摩擦阻力，满足地基承载力要求，使抗滑桩受力更为合理。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型工作状态下的结构示意图；
[0016]图2是本实用新型柔性支护装置的立体图；
[0017]图3是本实用新型柔性支护装置形成的间隔腔的结构示意图；
[0018]图4是本实用新型柔性支护装置的结构示意图；
[0019]图中:1、直立桩身；21、前侧的展翼；22、后侧的展翼；3、柔性支护装置；4、滑动面；5、钢板；6、轻质高强的材料层；7、水平支撑；8、斜支撑；9、侧边；10、钢筋格栅；11、间隔腔。
【具体实施方式】
[0020]下面结合【具体实施方式】对本发明的
【发明内容】
作进一步的详细描述。应理解，本发明的实施例只用于说明本发明而非限制本发明，在不脱离本发明技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手条，做出的各种替换和变更，均应包括在本发明的范围内。
[0021]如图1所示，一种柔性加固的抗滑桩，包括直立桩身1、设置于滑动面4以上直立桩身I前侧的展翼21和滑动面4以下直立桩身I后侧的展翼22 ;其特征在于:还包括包裹于直立桩身I上的柔性支护装置3 ;所述柔性支护装置3设置于直立桩身I后侧的滑动面4和岩体的断层处；所述柔性支护装置3包括相互平行的两块钢板5、夹于两块钢板5之间的轻质高强的材料层6、设置于两块钢板5之间支撑钢板5的钢筋格栅10。
[0022]直立桩身1、前侧的展翼21和后侧的展翼22为钢筋混凝土或型钢混凝土的结构体，并浇注为一体。柔性支护装置3中的钢板5采用5mm厚Q235B(Q为钢材屈服点，235为屈服点数值，单位为MPa，后面B为脱氧方法，代表半镇静钢)钢材，钢筋水平支撑7和钢筋斜支撑8采用1mm直径的HPB235 (HPB代表热轧光圆钢筋，钢筋的屈服强度标准为235MPa)钢筋，轻质高强的材料层6为聚氨酯泡沫材料层，展翼部分采用钢筋混凝土材料；为防止钢筋受到地下水腐蚀，表面需进行防腐处理。
[0023]柔性支护装置3宽度与直立桩身I 一致，厚度为250mm，高度设置为200cm，也可根据实际滑动面4或断层厚度调整。
[0024]如图2、图3、图4所示的柔性支护装置3，柔性支护装置3的两块平行钢板5的边沿相互弯曲形成侧边9，并构成容纳轻质高强的材料层6的间隔腔11。为了使整体更佳的牢固，所述钢筋格栅10焊接于两块平行钢板5之间。钢筋支撑包括水平支撑7和斜支撑8，可直接弯曲而成或焊接一起，然后焊接于侧边9上。钢筋支撑四周和钢板5采用焊接成型，并塞填聚氨酯泡沫材料层，就形成了本实用新型的柔性支护装置3。
[0025]在人工挖空至预设直立桩身I深度时，将预安装完毕的柔性支护装置3在桩身后侧安装，并预留50mm变形量，并用水泥砂浆抹平。
[0026]直立桩身I前后两侧的钢筋混凝土错落展翼可提前预制好，直接安装在预留的凹槽内，展翼宽度与桩身一致，长度为0.5-1倍桩径，厚度为50cm为宜，采用强度等级C25 (C为钢筋混凝土 Concrete英文首字母，25代表强度等级，其立方体抗压强度为25MPa)以上水泥烧筑。
[0027]错落展翼内部受力筋采用不低于18mmHRB335 (HRB代表热轧带肋钢筋，钢筋的屈服强度标准为335MPa)钢筋，箍筋采用8mmHPB235 (HPB代表热轧光圆钢筋，钢筋的屈服强度标准为235MPa)钢筋，受力筋须探入桩身不低于35d，d为钢筋直径。
[0028]直立桩身I两侧错落展翼也可采用型钢混凝土结构，型钢为Q345 (Q为钢号，屈服强度为345MPa)槽钢或工字型钢，具体型号可依据实际工程资料选取；置于靠近滑动面4附近，可以为距离滑动面41-2m 上一下起到抗剪效果，型钢须探入桩身不低于50cm。为防止型钢和钢筋受到地下水腐蚀，表面还可进行防腐处理。
[0029]如滑坡下滑力非常大，或在滑面处存在明显断层构造，或滑面处岩体极为破碎，本实用新型中柔性支护可采用多个柔性支护装置3局部多面包裹于直立桩身I或整个柔性支护装置3全包裹于直立桩身1，当柔性支护装置3采用多面包裹时，柔性支护装置3之间可采用焊接或螺栓连接，以保持其整体强度。
[0030]本实用新型对于长方体、圆柱体或横截面为多边形的柱体的抗滑桩皆可适用，对应着柔性支护装置3也应根据直立桩身I的形状而变化，实施整体包裹或桩后部分包裹。
【权利要求】
1.一种柔性加固的抗滑桩，包括直立桩身(I)、设置于滑动面(4)以上直立桩身(I)前侧的展翼(21)和滑动面(4)以下直立桩身(I)后侧的展翼(22);其特征在于:还包括包裹于直立桩身(I)上的柔性支护装置(3 );所述柔性支护装置(3 )设置于直立桩身(I)后侧的滑动面(4)和岩体的断层处；所述柔性支护装置(3)包括相互平行的两块钢板(5)、夹于两块钢板(5)之间的轻质高强的材料层(6)、连接并支撑两块平行钢板(5)的钢筋格栅(10)。
2.根据权利要求1所述的一种柔性加固的抗滑桩，其特征在于:所述直立桩身(I)、前侧的展翼(21)和后侧的展翼(22)为钢筋混凝土或型钢混凝土的结构体，并浇注为一体。
3.根据权利要求1所述的一种柔性加固的抗滑桩，其特征在于:所述直立桩身(I)上设置有预留槽，所述前侧的展翼(21)和后侧的展翼(22)分别与预留槽配合使用。
4.根据权利要求1所述的一种柔性加固的抗滑桩，其特征在于:所述柔性支护装置(3)的两块平行钢板(5)的边沿相互弯曲形成侧边(9)，并构成容纳轻质高强的材料层(6)的间隔腔(11)。
5.根据权利要求1或4所述的一种柔性加固的抗滑桩，其特征在于:所述钢筋格栅(10)焊接于两块平行钢板(5)之间。
6.根据权利要求1或4所述的一种柔性加固的抗滑桩，其特征在于:所述多个柔性支护装置(3 )局部多面包裹于直立桩身(I)或整个柔性支护装置(3 )全包裹于直立桩身(I)。
7.根据权利要求6所述的一种柔性加固的抗滑桩，其特征在于:所述多个柔性支护装置(3 )之间通过焊接或螺栓连接。
8.根据权利要求1所述的一种柔性加固的抗滑桩，其特征在于:所述的钢筋格栅(10)包括水平支撑(7)和/或斜支撑(8)。
9.根据权利要求1所述的一种柔性加固的抗滑桩，其特征在于:所述轻质高强的材料层(6)为聚氨酯泡沫材料层。
10.根据权利要求1所述的一种柔性加固的抗滑桩，其特征在于:所述直立桩身(I)为长方体、圆柱体或横截面为多边形的柱体。
【文档编号】E02D17/20GK204080831SQ201420537082
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月18日 优先权日:2014年9月18日
【发明者】吴恒滨, 何泽平, 李斌 申请人:重庆三峡学院