[发明专利]适用于多层滑面及深层滑面的多锚点抗滑桩

说明书

技术领域

本发明涉及岩土工程边坡、深基坑支护、滑坡防治等工程中的支挡锚固措施，包括抗滑桩及锚索的设置方法及由这种方法形成的桩。本发明适用于公路、铁路、水利水电建筑、城市建筑等诸多领域。本发明的抗滑桩是在滑坡体中设置由钢筋混凝土浇筑成的桩体，并使桩体的下端嵌固于滑动面以下的地层内，在桩体的悬臂段设置有预应力锚索，预应力锚索的锚固端亦嵌入所述滑动面以下的稳定地层内。

背景技术

为防治滑坡对建筑物的危害和影响，需要在滑坡前部设置必要的工程措施，以阻止其滑动。在我国抗滑工程的发展主要经历了以下几个阶段：

(1)20世纪60年代以前，国内外在滑坡防治中支挡工程多采用抗滑挡墙和小直径抗滑桩。这种技术措施在实际应用中存在很大的局限性，特别是对滑坡推力大、滑动面较深的大型滑坡，抗滑挡土墙及小截面抗滑桩则无能为力，而且开挖挡墙基础存在相当的危险性，圬工量大，工程造价高。

(2)20世纪60年代以后，申请人同其他铁路设计部门在成昆铁路建设中，共同研究大截面挖孔钢筋砼桩，并在成昆铁路沙北1#滑坡及甘洛车站2#滑坡首次应用取得成功。但这种在滑坡体前开挖大截面桩孔也同样存在前述的问题，在实际中产生桩变形过量倾倒失效的事例也不少。

(3)70年代后前述结构很快在铁路路基工程中推广应用，并不断完善创新，先后出现了由铁四院在枝柳线罗依溪滑坡处设置的“∏”型钢架桩排和成都铁路局于1983年在川黔线K180路堤滑坡处采用的“h”型排架抗滑桩。

目前抗滑桩已经发展成为一种成熟的滑坡治理工程措施，它的主要抗滑原理是：借助于桩身滑动面以下抗滑段以及桩背土体与桩两侧的摩阻力形成的土拱效应以稳定滑体，它的作用机理是利用埋于滑床中的桩将滑体中未平衡的滑坡推力通过抗滑桩传递给下部稳定的岩土体中，从而稳定和平衡坡体，达到治理滑坡的目的。普通抗滑桩具有圬工量小，施工安全可靠，布置灵活便利，适应性强等优点。

但随着滑坡推力的增加，为减小桩身内力需要增大桩的断面，且需要使桩身埋置于滑面下深度增长。当滑体较厚，滑坡推力较大时，抗滑桩需要较大的埋深，较大的截面，较多的钢材和混凝土，从而对桩坑的开挖、钢筋的布置、混凝土的振捣带来困难，进而引起施工进度减慢，工程费用增大，同时开挖桩坑深度过大对施工人员和工程的安全构成很大的威胁。

(4)20世纪80年代以后，锚索加固技术在我国迅速发展，1984年铁道部科学研究院西北分院成功地研究出预应力锚索抗滑桩，首次应用在重庆松藻矿物局金鸡岩滑坡治理中；80年代后期，预应力锚索框架和锚索抗滑桩技术在整治大、中型滑坡和高边坡病害中应用日益广泛，大大丰富了支挡结构的形式。中国实用新型专利200520033085.X对这种单锚点预应力锚索抗滑桩进行了更为详细的介绍。

中国实用新型专利200520033085.X所公开的抗滑桩，由钢筋、混凝土浇筑成的分为嵌固段和悬臂段桩体及预应力锚索构成，其桩体可分为嵌固于滑动面以下的稳定地层内嵌固段和位于滑动层内的悬臂段，预应力锚索的一端设置在悬臂段桩头部位，下端锚固于所述滑动面以下的稳定地层内。该实用新型结构的上端为弹性支承、下端为弹性嵌固，形成简支梁受力状态，从而减小了桩体的变位、内力、桩身的横截面尺寸、桩的嵌固深度，减少了桩体的钢筋及混凝土的消耗量，降低了滑坡治理的工程造价。同时，从桩的受力机制看，一般抗滑桩是被动式受力状态，抗滑桩工程做好之后并不立即起支档作用，只有滑坡推力作用在桩上，使桩产生位移和变形、形成地基反力、产生抵抗力矩时才阻止滑坡体的进一步滑动。这种被动式受力机制，必定已产生了坡体变形，这对滑坡体上或前缘处有重要建筑物时，是非常不利的。而前述的单锚点预应力锚索抗滑桩则属于主动式受力结构，它是在桩头部位设置一排或集中设置几组锚索(因受力点较近可看做是单点受力)，人为地通过锚索给滑坡施加了一个阻止其下滑的外力，提高了滑坡的稳定性，可以立即阻止滑坡活动，防止有关建筑物的开裂。该桩因为有了锚索，桩的埋置深度及桩截面可以相对减少，因而减少了工人劳动强度，圬工量小，缩短了工期。

但同时也应当看到，该专利在实际的应用中也存在如下不足：

1、由于该专利的锚索设置于桩头部分，易在桩头产生应力集中。

2、该专利为取得最佳的锚固效果常需要在桩头布置多孔锚索，这些锚索因锚固端过于集中，易形成群锚效应，造成拉脱失效。