一種不等間距布設(shè)的外等腰梯形空心橫截面抗滑樁制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種不等間距布設(shè)的外等腰梯形空心橫截面抗滑樁，由鋼筋混凝土灌注而成，抗滑樁的橫截面為空心外等腰梯形，橫截面內(nèi)空心孔形狀與橫截面形狀相同，外等腰梯形長(zhǎng)底邊的縱截面一側(cè)作為樁后端承接滑坡推力，抗滑樁內(nèi)有鋼筋籠，在樁后端一側(cè)的鋼筋籠內(nèi)布置有相對(duì)密集的鋼筋，樁前端一側(cè)布置的鋼筋少。本抗滑樁采用不等間距布設(shè)法，呈中間密兩側(cè)疏的樁間距布設(shè)格局。本抗滑樁與矩形橫截面樁相比，同樣能夠承受較大的坡體推力以及具有良好的抗彎性能，但其橫截面面積明顯小于矩形橫截面的抗滑樁，可極大地減少灌注的混凝土方量和鋼筋用量，降低成本。本抗滑樁的施工斷面小，便于機(jī)械施工，施工安全且簡(jiǎn)單，推廣應(yīng)用前景廣闊。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種用于邊坡工程和滑坡治理工程的鋼筋混凝土抗滑樁，具體地說是一種不等間距布設(shè)的外等腰梯形空心橫截面抗滑樁，屬于邊坡或斜坡的穩(wěn)定

技術(shù)介紹
治理邊坡和滑坡的方法有很多，設(shè)置抗滑樁是一種應(yīng)用非常廣泛的治理方案。抗滑樁抗滑的原理是將抗滑樁打入滑動(dòng)面以下，通過樁身將上部承受的坡體推力傳給樁下部的側(cè)向土體或巖體，依靠樁下部的側(cè)向阻力來承擔(dān)邊坡或滑體的下推力，而使得邊坡或滑坡保持平衡或穩(wěn)定。但單根的抗滑樁相對(duì)于整個(gè)坡體抗滑能力有限，只有當(dāng)抗滑樁排列達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，方可起到較好的防滑作用。目前抗滑樁多采用實(shí)心橫截面，且橫截面大多為圓形和矩形，鉆孔灌漿樁多為圓形樁，但抗彎性能不如矩形截面的抗滑樁，受力性能差，當(dāng)樁直徑小，樁身較長(zhǎng)時(shí)，還可能出現(xiàn)撓度過大的問題。而矩形截面的抗滑樁一般為人工挖孔樁，多用于大型滑坡和邊坡治理工程。矩形橫截面的抗滑樁存在樁身截面大，所需混凝土灌注量大，造價(jià)成本高等問題。為了做好滑坡和邊坡治理工程，還需要優(yōu)化改進(jìn)抗滑樁的結(jié)構(gòu)，克服上述現(xiàn)有抗滑樁的不足，同時(shí)也需要降低單根抗滑樁的造價(jià)成本，才能整體上降低邊坡和滑坡工程治理成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的第一個(gè)目的是為了解決上述現(xiàn)有抗滑樁的不足，而提供一種既能夠承受較大的坡體推力以及有良好的抗彎性能，又能降低成本的不等間距布設(shè)的外等腰梯形空心橫截面抗滑樁。本專利技術(shù)的第二個(gè)目的是提供一種應(yīng)用上述外等腰梯形空心截面抗滑樁的布設(shè)方法。本專利技術(shù)為達(dá)到上述第一個(gè)目的所采取的技術(shù)方案為提供一種不等間距布設(shè)的外等腰梯形空心橫截面抗滑樁，由鋼筋混凝土灌注而成，所述灌注的鋼筋混凝土抗滑樁的橫截面為空心外等腰梯形，橫截面內(nèi)空心孔形狀與橫截面形狀相同，以外等腰梯形的長(zhǎng)底邊的縱截面一側(cè)作為樁后端承接滑坡推力，外等腰梯形的短底邊的縱截面作為樁前端，抗滑樁內(nèi)安裝有鋼筋籠，在樁后端一側(cè)的鋼筋籠內(nèi)布置有相對(duì)密集的鋼筋，樁前端一側(cè)布置的鋼筋少。本專利技術(shù)稱抗滑樁承接滑坡推力一側(cè)為樁后，反之為樁前。樁前與樁后之間為中間部分。本專利技術(shù)抗滑樁采用空心外等腰梯形的橫截面，外等腰梯形長(zhǎng)底邊設(shè)計(jì)得較長(zhǎng)，橫截面尺寸較大，能夠提高抗滑樁的抗剪承載力。本專利技術(shù)抗滑樁設(shè)計(jì)為外等腰橫梯型，與內(nèi)等腰梯形、矩形橫截面的抗滑樁相比較，更能充分發(fā)揮土體的土拱效應(yīng)。橫截面內(nèi)空心孔形狀與橫截面形狀相同，這樣能夠保證樁的整體剛度。本專利技術(shù)重點(diǎn)強(qiáng)化抗滑樁后部受拉側(cè)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，而相應(yīng)弱化抗滑樁前部受壓側(cè)，同時(shí)為了不影響受拉側(cè)鋼筋的布置和受力，空心孔應(yīng)更靠近抗滑樁的樁前端。抗滑樁后部的橫向?qū)挾燃赐獾妊菪伍L(zhǎng)底邊比常規(guī)矩形截面抗滑樁設(shè)計(jì)的要長(zhǎng)，可充分發(fā)揮樁后土拱效應(yīng)，在平面布設(shè)時(shí)可加大相鄰抗滑樁之間的樁中心距離。本專利技術(shù)為達(dá)到第二個(gè)目的，還提供了一種應(yīng)用上述外等腰梯形空心橫截面抗滑樁的布設(shè)方法，所述的外等腰梯形空心橫截面抗滑樁采用不等間距布設(shè)法，即在滑坡推力大的主滑坡剖面附近布設(shè)的抗滑樁樁間距小，兩側(cè)滑坡推力比較小的地段根據(jù)滑坡推力的遞減程度逐漸加大樁間距，形成中間密，兩側(cè)疏的樁間距布設(shè)格局。本專利技術(shù)的不等間距布設(shè)抗滑樁的方法改變了目前滑坡治理工程中抗滑樁等間距布設(shè)的格局，本專利技術(shù)的不等間距布設(shè)抗滑樁的方法是一種使抗滑樁受力更為合理的方法。由相關(guān)研究可知，在抗滑樁截面尺寸和滑體參數(shù)確定的條件下，經(jīng)過公式推導(dǎo)可知滑坡推力和樁凈距的乘積是一個(gè)不變量。所以對(duì)于抗滑樁后部截面寬度已經(jīng)確定的條件下，在滑坡推力比較大的主滑剖面附近布設(shè)的抗滑樁樁間距應(yīng)該較小，而兩側(cè)滑坡推力比較小的地段可根據(jù)滑坡推力的遞減程度逐漸增加樁間距，最終形成的樁間距布設(shè)呈“中間密，兩側(cè)疏”的特點(diǎn)。由于本專利技術(shù)抗滑樁的樁后部分的橫向?qū)挾缺瘸Ｒ?guī)矩形抗滑樁長(zhǎng)，縱截面較大，在滑坡推力比較大的滑坡主滑剖面附近，抗滑樁布設(shè)密集，由抗滑樁承受的滑坡土體推力荷載更多，起到的抗滑效果更好；而在逐漸遠(yuǎn)離滑坡主滑剖面的地方，可充分利用樁后土拱效應(yīng)，加大相鄰抗滑樁之間的樁中心距離，這樣在平面布置時(shí)，所需抗滑樁的數(shù)量可相應(yīng)減少，能夠降低成本。本專利技術(shù)不等間距布設(shè)的外等腰梯形空心橫截面抗滑樁具有如下的優(yōu)點(diǎn)1.本專利技術(shù)外等腰梯形空心橫截面抗滑樁充分發(fā)揮了抗滑樁樁后部分受拉特性，重點(diǎn)強(qiáng)化抗滑樁受拉側(cè)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，而相應(yīng)弱化抗滑樁受壓側(cè)，更符合抗滑樁的受力特點(diǎn)。2.本專利技術(shù)的抗滑樁能夠承受的坡體推力及由坡體推力產(chǎn)生的彎矩大小與矩形抗滑樁相當(dāng)，本專利技術(shù)的抗滑樁通過增大樁的橫截面尺寸來提高樁的抗剪承載力，但同時(shí)采用空心孔的結(jié)構(gòu)，使扣除空心孔后其橫截面面積遠(yuǎn)小于矩形截面抗滑樁，可大幅度地減少所需灌注的混凝土方量和相應(yīng)的鋼筋用量，節(jié)省大量的混凝土和鋼材，降低成本。3.本專利技術(shù)的抗滑樁施工斷面簡(jiǎn)單，可采用機(jī)械進(jìn)行施工。本專利技術(shù)抗滑樁采用不等間距布設(shè)的方法，呈中間密，兩側(cè)疏的樁間距布設(shè)格局，能夠大幅度地降低成本。附圖說明圖1為本專利技術(shù)的外等腰梯形空心橫截面抗滑樁結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本專利技術(shù)抗滑樁橫截面上的應(yīng)力分布示意圖。圖3為本專利技術(shù)抗滑樁橫截面上的鋼筋布設(shè)示意圖。圖4為本專利技術(shù)抗滑樁在滑坡上的位置示意圖。圖5為本專利技術(shù)采用不等間距布設(shè)抗滑樁的平面布置俯視示意圖。上述圖中1_外等腰梯形空心橫截面抗滑樁、2-空心孔、3-樁前端、4-外等腰梯形空心橫截面、5-樁后端、6-受拉區(qū)、7-受壓區(qū)、8-鋼筋籠、9-鋼筋、10-坡體推力、11-滑動(dòng)面、12-滑坡體、13-滑坡主滑剖面。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步的描述。實(shí)施例1 :本專利技術(shù)提供的一種外等腰梯形空心橫截面抗滑樁1，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，由鋼筋混凝土灌注而成，所述灌注的鋼筋混凝土抗滑樁具有外等腰梯形空心橫截面4，橫截面內(nèi)空心孔2形狀與外等腰梯形橫截面形狀相同。本專利技術(shù)抗滑樁橫截面上的應(yīng)力分布見圖2。以外等腰梯形的長(zhǎng)底邊的縱截面一側(cè)作為粧后端5承接坡體推力10,這一側(cè)受力為拉應(yīng)力，屬于受拉區(qū)6。粧后端5作為粧后土拱的拱腳，兩端處受到的坡體推力10較大且復(fù)雜。外等腰梯形短底邊的縱截面一側(cè)作為樁前端3，樁前端3及中間部分的前部受力多為壓應(yīng)力，屬于受壓區(qū)6，故在本抗滑樁內(nèi)安裝鋼筋籠8時(shí)，樁后端5 —側(cè)作為強(qiáng)化結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的重點(diǎn)，鋼筋籠內(nèi)就需要綁扎相對(duì)密集的鋼筋9，而樁前端3 —側(cè)及中間部分的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可相應(yīng)弱化，鋼筋籠8內(nèi)綁扎的鋼筋9就少。本專利技術(shù)的抗滑樁內(nèi)部鋼筋布置結(jié)構(gòu)如圖3所示，當(dāng)然鋼筋的布置包括選擇的鋼筋型號(hào)和使用的數(shù)量，最終都要根據(jù)滑坡的實(shí)際狀況，通過計(jì)算達(dá)到科學(xué)合理的配置。本專利技術(shù)抗滑樁的設(shè)樁位置較靈活，一般集中布置在滑坡體12的前緣附近，如圖4所示。外等腰梯形空心橫截面抗滑樁I應(yīng)深入到滑動(dòng)面11下面，坡體推力10作用于外等腰梯形空心橫截面抗滑樁I的樁后端5。圖5為外等腰梯形空心橫截面抗滑樁I的平面布置俯視圖，采用不等間距布設(shè)法，即在滑坡推力大的滑坡主滑剖面13附近布設(shè)的抗滑樁樁間距小，滑坡兩側(cè)滑坡推力比較小的地段根據(jù)滑坡推力的遞減程度逐漸加大樁間距，形成中間密，兩側(cè)疏的樁間距布設(shè)格局。這樣在平面布置時(shí)，所需抗滑樁的數(shù)量會(huì)相應(yīng)減少，能夠降低成本。本專利技術(shù)的外等腰梯形空心橫截面抗滑樁I是灌注樁，所以在施工前一般應(yīng)進(jìn)行試成孔施工，成孔的數(shù)量不少于兩個(gè)，以便核對(duì)地質(zhì)資料，檢驗(yàn)所選的設(shè)備、施工工藝以及技術(shù)要求是否適宜，同時(shí)檢驗(yàn)并修正施工技術(shù)參數(shù)。當(dāng)出現(xiàn)不能滿足設(shè)計(jì)要求，或增加了施工難度、本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種不等間距布設(shè)的外等腰梯形空心橫截面抗滑樁，由鋼筋混凝土灌注而成，其特征在于：所述灌注的鋼筋混凝土抗滑樁的橫截面為空心外等腰梯形，橫截面內(nèi)空心孔形狀與橫截面形狀相同，以外等腰梯形的長(zhǎng)底邊的縱截面一側(cè)作為樁后端承接滑坡推力，外等腰梯形的短底邊的縱截面作為樁前端，抗滑樁內(nèi)安裝有鋼筋籠，在樁后端一側(cè)的鋼筋籠內(nèi)布置有相對(duì)密集的鋼筋，樁前端一側(cè)布置的鋼筋少。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種不等間距布設(shè)的外等腰梯形空心橫截面抗滑樁，由鋼筋混凝土灌注而成，其特征在于所述灌注的鋼筋混凝土抗滑樁的橫截面為空心外等腰梯形，橫截面內(nèi)空心孔形狀與橫截面形狀相同，以外等腰梯形的長(zhǎng)底邊的縱截面一側(cè)作為樁后端承接滑坡推力，外等腰梯形的短底邊的縱截面作為樁前端，抗滑樁內(nèi)安裝有鋼筋籠，在樁后端一側(cè)的鋼筋籠內(nèi)布置有相...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：廖偉，李長(zhǎng)冬，代先堯，雍睿，王姣，梁德明，劉慶濤，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國地質(zhì)大學(xué)武漢，
類型：發(fā)明
國別省市：