专利名称：一种快速安全环保的非开挖式抗滑桩施工方法
技术领域：
本发明属于岩土工程技术领域，具体为一种快速、安全、环保的非开挖式抗滑桩施工方法。
背景技术：
抗滑桩是一种穿过滑坡体进入稳定地层一定深度的钢筋混凝土柱桩，利用嵌入滑面下 稳定地层岩土提供的桩身抗力来平衡滑坡推力，起到抗滑支挡作用，抗滑桩作为治理滑坡 的有效工程措施，在世界各国滑坡治理中占有重要的地位。自二十世纪三十年代发明以来， 应用渐趋成熟且日益广泛，现已成为一种常用有效的抗滑支挡结构，在滑坡治理中担当主 力军的作用。为使抗滑桩受力更为合理，支挡效果更加可靠，已开发出排桩、锚索抗滑桩、桩 板墙等组合结构形式。但目前常用的抗滑桩存在以下缺陷①桩井全靠人工开挖，开挖一段，防护一段， 工期长、效率低，不适宜应急抢险工程；②人工挖孔桩起吊渣土及钢筋下井就位过程中，安 全隐患大、事故频发；③从桩中挖出的渣土需置地安放，若堆放不当，轻者会破坏青山绿水 环境，重者将会诱发泥石流、滑坡等次生地质灾害；④浇注桩身混凝土需要大量的水泥、砂、 石等建筑材料，而这些材料的生产通常需炸山取石以牺牲环境为代价，极不利于低碳环保； ⑤桩井开挖过程对滑坡体本身抗力有所削弱，尤其挖到滑床以下坚硬稳定地层时，通常需 要爆破，这对地层的扰动大；特别是对那些正处在变形发展阶段中的滑坡，爆破更加剧了其 不稳定性和施工风险，施工人员及周围村庄的安全更是难以保证。
发明内容
本发明的目的是提供一种快速、安全、环保的非开挖式抗滑桩施工方法，使其既能起到 传统抗滑桩的作用，又能有效提高工作效率，避免传统抗滑桩开挖过程中出现的诸多安全 事故。为实现上述目的，本发明采取的技术方案为
一种快速安全环保的非开挖式抗滑桩施工方法，采用机械钻孔，将穿过滑动带的若干 竖向钢筋束、斜向锚索，通过地表钢筋混凝土横向连系梁连结成一个空间抗滑体系，共同抵 御滑坡推力，具体通过以下步骤来实现
①放线定位根据滑坡实际情况，按照传统抗滑桩的布局设计，进行桩排放线，平整出 贯通此桩排的操作面，确定桩间距、桩长轴方向及桩长短边尺寸，标示桩内钢筋束的点位；
②竖向钢筋束施工在标示出桩内钢筋束的点位处，安置钻机垂直钻孔，钻孔须穿过 滑动带进入稳定岩层的深度与滑坡体的厚度相当；在钻孔内插入制作好的钢筋束和注浆 管，钢筋束在孔口高出操作面0. 8 1. 0米；从孔底至孔口压力灌注水泥砂浆，依次完成每 个桩所有钢筋束点位的施工；
③斜向锚索施工竖向钢筋束施工后，在平整出的操作面上进行斜向锚索施工，在桩 位处斜向设置2 4孔预应力锚索，锚索倾角20° 35°，锚索须穿过滑动带伸入稳定岩 层的深度不小于10米；
④横向连系梁施工竖向钢筋束与斜向锚索施工完成后，在平整出的操作面上进行桩顶横向连系梁施工，先对每个桩头外露的钢筋束绑扎箍筋，再通过横向连结筋将每个桩头 连结起来，构成连系梁钢筋笼，然后在已完成的斜向锚索上安装PVC管，开始浇注连系梁混 凝土，从而形成一道抗滑屏障，锚索上安装的PVC管是为了在连系梁钢筋笼中预留出锚索 孔，以便锚索张拉；
⑤张拉锁定待连系梁混凝土达到设计强度后，对桩顶斜向锚索进行张拉锁定，完成 非开挖式抗滑桩的施工。步骤2中钻孔插入的钢筋束用钢管、型钢或锚索替代。步骤2中在钢筋束施工时，滑坡滑动带处增设加强钢筋或剪力钢管，以进一步加 强非开挖式抗滑桩的抗滑力。步骤2中在钢筋束注浆时，在滑动带处设置止浆塞，通过高压注浆，将水泥砂浆挤 渗到滑动带周围的岩土体中，以进一步起到加固和改良滑动带岩土体力学性质的作用。本发明提供的上述快速、安全、环保的非开挖式抗滑桩施工方法，利用若干个竖向 钢筋束、斜向锚索、横向连系梁与周围岩土体共同作用，形成一种“非开挖式抗滑桩”，起到 类似传统抗滑桩的作用。该方法具有不需要人工开挖，可采用机械化全面施工，工期短、效 率高、安全风险小；不需大量处理开挖弃渣，不需大量的混凝土填料，对环境危害小；也不 需开挖爆破，对地层扰动小。与传统抗滑桩相比，其最大的优势是快速、环保、减排、安全，具 有显著的经济效益和社会效益。适合于岩石滑坡及砂泥岩互层滑坡治理，特别适合于铁路、 公路或灾区应急抢险工程，在滑坡防治工程中具有独特的优势和广阔的应用前景。
图1 非开挖式抗滑桩施工方法的平面布置示意图。图2 图1的A局部放大图。图3 非开挖式抗滑桩施工方法的断面示意图。图中1.钢筋束、2.岩土体、3.加强筋、4.连系梁、5.锚索。
具体实施例方式
为进一步阐述本发明在实现预定目的时所采用的技术手段和技术效果，下面结合具体 实施例及其附图对本发明作进一步说明
如图1至图3所示，本发明技术方案具体实施步骤如下
1.放线定位根据滑坡实际情况，按照传统抗滑桩的布局设计，进行桩排放线，平整 出贯通此桩排的操作面，确定桩间距、桩长轴方向及桩长短边尺寸，标示桩内钢筋束1的点 位。与传统开挖式抗滑桩相比，由于机械化全面施工的便利，非开挖式抗滑桩桩间距可略小 于传统抗滑桩桩间距，一般4米左右；非开挖式抗滑桩桩截面尺寸可略大于传统抗滑桩桩 截面尺寸20% 40%。2.竖向钢筋束施工在标示出桩内钢筋束1的点位处，安置钻机垂直钻孔，钻孔 孔径一般不小于130毫米，钻孔须穿过滑动带进入稳定岩层一定深度，通常钻孔穿过滑动 带进入稳定岩层的深度与滑坡体的厚度相当；在钻孔内插入制作好的钢筋束1和注浆管， 钢筋束1在孔口高出操作面0. 8 1. 0米，钻孔中插入的钢筋束1还可由钢管、型钢或锚索 替代。考虑最大弯矩和剪力出现在滑动带附近，为进一步加强非开挖式抗滑桩的抗滑力，在 钢筋束1施工时，位于滑坡滑动带处增设加强筋3或剪力钢管。同时，为了进一步提高滑动 带局部抗剪强度指标，在钢筋束1注浆时，可在滑动带处设置止浆塞，通过高压注浆，注浆压力不小IMPa、水泥砂浆强度不低于M30，从孔底至孔口进行压力灌注水泥砂浆，将水泥砂 浆挤渗到滑动带周围的岩土体2中，以起到加固和改良滑动带岩土体力学性质的作用。依 次完成每个桩所有钢筋束1点位的施工。3.斜向锚索施工竖向钢筋束1施工完成后，在平整出的操作面上进行斜向锚索 5施工。在桩位处斜向设置2 4孔预应力锚索5，锚索5倾角为20° 35°，锚索5须穿 过滑动带伸入稳定岩层一定深度，锚索穿过稳定岩层的深度一般不小于10米。4.横向连系梁施工竖向钢筋束1与斜向锚索5施工完成后，在平整出的操作面 上进行桩顶横向连系梁4的施工。先对每个桩头外露的钢筋束1绑扎箍筋，再通过横向连 结筋将每个桩头连结起来，构成连系梁钢筋笼，然后在已完成的斜向锚索上安装PVC管，开 始浇注连系梁混凝土，从而形成一道抗滑屏障一横向连系梁4。斜向锚索5上安装的PVC管 是为了在连系梁钢筋笼中预留出锚索孔，以便斜向锚索5的张拉。5.张拉锁定待连系梁混凝土达到设计强度后，对桩顶斜向锚索5进行张拉锁定， 完成非开挖式抗滑桩的施工，即由若干个竖向钢筋束1、斜向锚索5、横向连系梁4与周围岩 土体2协同作用，组成“非开挖式抗滑桩”空间抗滑体系。与传统抗滑桩相比，该方法形成的“桩”既能起到抗滑支挡作用，又能有效提高工 作效率和避免传统抗滑桩桩井开挖过程中出现的诸多安全事故的发生，为抗滑桩施工提供 了一种快速、环保、减排、安全的施工方法，具有显著的经济效益和社会效益，适合于岩石滑 坡及砂泥岩互层滑坡治理，特别适合于铁路、公路或灾区应急抢险工程。上文中，参照附图描述了本发明的具体实施方法，并非用来对本发明进行限制。本 领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，在本发明所提 供的技术启示下，还可以对本发明的具体实施方式
做出其它等同变形和改进，这些变更和 替换都落在本发明权利要求书所限定的范围内。
权利要求
1.一种快速安全环保的非开挖式抗滑桩施工方法，其特征是采用机械钻孔，将穿过 滑动带的若干竖向钢筋束、斜向锚索，通过地表钢筋混凝土横向连系梁连结成一个空间抗 滑体系，共同抵御滑坡推力，具体通过以下步骤来实现①放线定位根据滑坡实际情况，按照传统抗滑桩的布局设计，进行桩排放线，平整出 贯通此桩排的操作面，确定桩间距、桩长轴方向及桩长短边尺寸，标示桩内钢筋束的点位；②竖向钢筋束施工在标示出桩内钢筋束的点位处，安置钻机垂直钻孔，钻孔须穿过 滑动带进入稳定岩层的深度与滑坡体的厚度相当；在钻孔内插入制作好的钢筋束和注浆 管，钢筋束在孔口高出操作面0. 8 1. 0米；从孔底至孔口压力灌注水泥砂浆，依次完成每 个桩所有钢筋束点位的施工；③斜向锚索施工竖向钢筋束施工后，在平整出的操作面上进行斜向锚索施工，在桩 位处斜向设置2 4孔预应力锚索，锚索倾角20° 35°，锚索须穿过滑动带伸入稳定岩 层的深度不小于10米；④横向连系梁施工竖向钢筋束与斜向锚索施工完成后，在平整出的操作面上进行桩 顶横向连系梁施工，先对每个桩头外露的钢筋束绑扎箍筋，再通过横向连结筋将每个桩头 连结起来，构成连系梁钢筋笼，然后在已完成的斜向锚索上安装PVC管，开始浇注连系梁混 凝土，从而形成一道抗滑屏障，锚索上安装的PVC管是为了在连系梁钢筋笼中预留出锚索 孔，以便锚索张拉；⑤张拉锁定待连系梁混凝土达到设计强度后，对桩顶斜向锚索进行张拉锁定，完成 非开挖式抗滑桩的施工。
2.根据权利要求1所述的非开挖式抗滑桩施工方法，其特征是所述的步骤②中，在钢 筋束施工时，滑坡滑动带处增设加强钢筋或剪力钢管，以进一步加强非开挖式抗滑桩的抗 滑力。
3.根据权利要求1或2所述的非开挖式抗滑桩施工方法，其特征是所述的步骤②中， 在钢筋束注浆时，在滑动带处设置止浆塞，通过高压注浆，将水泥砂浆挤渗到滑动带周围的 岩土体中，以进一步起到加固和改良滑动带岩土体力学性质的作用。
4.根据权利要求1所述的非开挖式抗滑桩施工方法，其特征是所述的步骤②中，钻孔 插入的钢筋束用钢管、型钢或锚索替代。
全文摘要
本发明公开了一种快速安全环保的非开挖式抗滑桩施工方法，步骤为①按照传统抗滑桩进行放线定位，平整出贯通此桩排的操作面，标示桩内钢筋束的点位；②在标示出桩内钢筋束的点位处，进行竖向钢筋束施工，钢筋束在孔口高出操作面0.8～1.0米；③竖向钢筋束施工后，进行斜向锚索施工；④再进行桩顶横向连系梁施工，为便于锚索张拉，在连系梁钢筋笼中预留出锚索孔；⑤待连系梁混凝土达到设计强度后，对桩顶斜向锚索进行张拉锁定，完成施工。该方法利用若干个竖向钢筋束、斜向锚索、横向连系梁与周围岩土体共同作用，形成一种“非开挖式抗滑桩”。与传统抗滑桩相比，具有快速、环保、减排、安全等优势，在滑坡防治工程中应用前景广阔。
文档编号E02D5/34GK102140800SQ20111002482
公开日2011年8月3日 申请日期2011年1月24日 优先权日2011年1月24日
发明者杨秀梅, 王桢 申请人:中铁西北科学研究院有限公司