[发明专利]一种自动调节水位的排水抗滑桩及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及土木工程领域，尤其是一种库岸边坡加固的自动调节水位的排水抗滑桩及其施工方法。

背景技术

作为全球性三大地质灾害之一，边坡的失稳破坏往往会给人类带来巨大的灾难。与山地滑坡相比，库岸边坡的失事不胜枚举。据不完全统计，在三峡库区，具有明显变形迹象的滑坡就达到1000多个。这类边坡的变形失稳，往往与库水升降有关。在库水骤降时，边坡地下水的下落滞后于库水的消落，在边坡内形成动水压力而不利于坡体的稳定。作为边坡治理的措施，抗滑桩以其抗滑能力强、适用条件广、施工安全简便等优点得到广泛使用。因此，有不少学者对抗滑桩进行了大量的研究和改进，提出了较多新型的抗滑桩。其中，也设计了不少排水抗滑桩，但这些并不适用于库岸边坡，而且存在不能自动调节水位、操作困难、造价高等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种自动调节水位的排水抗滑桩及其施工方法，可以解决不能自动调节水位、操作困难、造价高的问题，能错峰降水，减小边坡土体内动水压力，降低滑坡破坏的潜在风险，实现了排水和调节水位的自动化。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种自动调节水位的排水抗滑桩，包括混凝土灌注于钢筋笼上而形成的桩体，

桩体由混凝土桩体以及设置于混凝土桩体上的矩形空心桩体组成，桩体外侧围有外钢模板，矩形空心桩体上围有内钢模板，矩形空心桩体的受拉端一侧上部沿纵向平行设置有多组进水管组，矩形空心桩体的受拉端一侧下部沿纵向平行设置有多组调节进水管组，矩形空心桩体的受压端一侧沿纵向平行设置有多组出水管组；

进水管组由多个平行的水平放置的连通内钢模板和外钢模板的进水管组成，调节进水管组由平行的水平放置的连通内钢模板和外钢模板的调节进水管组成，各调节进水管组的出水口处安装有进水管孔盖，进水管孔盖上端与内钢模板铰接，进水管孔盖与安装于矩形空心桩体的空心体内的开孔装置连接；

出水管组由多个平行的连通内钢模板和外钢模板的出水管组成，出水管内安装有只能向外单向打开的出水管孔盖。

矩形空心桩体的底端距离边坡滑动带的距离为1米。

进水管组以及调节进水管组的数量之和少于出水管组的数量，最下方出水管组的安装位置高于库水位最低水位1～3米。

出水管组中，各出水管按3％～6％的坡度斜向放置。

钢筋笼、外钢模板、内钢模板、多组进水管组、多组调节进水管组、多组出水管组以及多个开口装置形成一个整体。

开孔装置中，竖杆一端与浮体连接，竖杆另一端与第一横杆及第二横杆铰接，第一横杆与第二横杆铰接，第一横杆一端与进水管组的进水管孔盖铰接，第二横杆一端与内钢模板铰接。

铰接的第一横杆与第二横杆上方设置有相配合的两铰接档盖。

桩体前后填筑有反滤层。

一种自动调节水位的排水抗滑桩的施工方法，该方法包括以下步骤：

1)设计进水管组、调节进水管组及出水管组：根据地下水的分布情况和桩体的尺寸，合理设计进水管组、调节进水管组及出水管组的大小、数量和位置；

2)制作钢筋笼、外钢模板和内钢模板形成整体骨架：在考虑进水管组、调节进水管组及出水管组的大小、数量和位置的前提下，按桩体受力配置钢筋笼、外钢模板和内钢模板；

3)安装开孔装置：在整体骨架的内钢模板形成的空腔内，根据设计安装开孔装置；

4)安装进水管组、调节进水管组及出水管组：根据设计在整体骨架上安装进水管组、调节进水管组及出水管组，制成钢筋笼、外钢模板、内钢模板、多组进水管组、多组调节进水管组、多组出水管组以及多个开口装置形成的整体；

5)将步骤4)制成的整体放进开挖好的桩孔中，在整体前后填筑反滤层；

6)向填筑好反滤层的整体内浇筑混凝土成型，

即制成自动调节水位的排水抗滑桩。

步骤4)中，若采用人工挖孔的方式，则需在外钢模板和内钢模板上相应位置预留进水与出水孔口，孔径略大于进水管、出水管的管径。

步骤5)中，反滤层为厚度不小于0.3m渗水材料层或无砂混凝土板层或土工织物层。

本发明的设计思路如下：