[实用新型]一种膨胀土边坡用变形自适应排水抗滑桩

说明书

本实用新型公开了一种膨胀土边坡用变形自适应排水抗滑桩，包括嵌固段、储水段和弹性段，嵌固段包括第一钢筋混凝土预制桩和第一钢筋混凝土护壁，第一钢筋混凝土预制桩与第一钢筋混凝土护壁之间浇筑有混凝土，储水段包括第二钢筋混凝土预制桩和第二钢筋混凝土护壁，第二钢筋混凝土预制桩与第二钢筋混凝土护壁之间填充有碎石，弹性段包括第三钢筋混凝土预制桩和混凝土桩，混凝土桩由多个弧形混凝土预制件拼接而成。本实用新型将抗滑桩分为弹性段、储水段和嵌固段，通过弹性段的变形来协调膨胀土在经历干湿循环时的胀缩变形，可有效防止竖向拉裂隙的产生，从而显著减小表层降水的下渗，在充分发挥抗滑能力的同时实现对膨胀土胀缩变形的协调控制。

技术领域

本实用新型属于土木工程技术领域，具体涉及一种膨胀土边坡用变形自适应排水抗滑桩。

背景技术

膨胀土是一种以强亲水性矿物，如蒙脱石、伊利石等为主要组成成分的高塑性粘土，其主要特征是吸水后产生显著的膨胀变形，失水后产生显著的收缩变形，同时还具有多裂隙性、超固结性和强度衰减性。由于其工程特性复杂难以治理常常被称为“问题土”，给工程建设造成许多困扰。

膨胀土地区的土坡，如路堤、路堑、渠道边坡等常发生失稳滑坡。膨胀土边坡的失稳机理为：降雨时膨胀土吸水膨胀使土块内部结构胀松，显著降低了土块的强度指标；干燥时，膨胀土失水收缩形成拉裂隙，使边坡表层土体结构劣化；而拉裂隙又可作为下次降雨时雨水快速入渗的通道，从而在干湿作用下导致土体强度的进一步劣化以及拉裂隙的进一步扩张；此外，降雨入渗后还会显著的提高土体内部的孔隙水压力，导致其有效应力的降低；上述因素综合作用下膨胀土边坡最终发生溃散式的整体失稳。

目前工程界对膨胀土边坡尚且没有完善的处理办法，主要采用的方法是整体换填非膨胀土；或者将弱膨胀土通过掺加水泥、石灰等材料进行改性成非膨胀土换填，换填的主要作用是压重，次要作用是封闭膨胀土，但是该方法工程量较大，成本高，且不能从根本上防止滑坡的发生。

抗滑桩是治理滑坡的有效工程措施，已广泛应用于边坡治理中。它靠桩插入滑床以下的稳定地层中来提供阻滑力，加上桩身对桩周土体的嵌制作用来稳定坡体。也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，如各种类型的排水抗滑桩。虽然膨胀土本身具有胀缩性，但其也具有超固结性，在不经历干湿循环作用或经历少量干湿循环作用时强度较大，膨胀土边坡也十分稳定。但边坡表层土体在经历多次干湿循环后会产生大量的宏观与微观裂隙，这一方面破坏了坡体的完整性，另一方面为降雨快速入渗提供了通道，继而威胁到边坡整体的稳定性。因此，保持膨胀土边坡稳定性的关键在于防止表层降水的快速下渗。常规抗滑桩无法解决膨胀土边坡入渗的问题，而各种类型的排水抗滑桩则侧重于对土体内部孔隙水的渗排，同样无法有效阻止雨水下渗。由于上述原因，已有类型的抗滑桩很难有效解决膨胀土边坡的失稳问题。

针对已有类型抗滑桩在治理膨胀土边坡时的技术缺陷，本实用新型提供了一种既能控制表层降水快速下渗、又能及时将入渗水排出的新型抗滑桩。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种膨胀土边坡用变形自适应排水抗滑桩。本实用新型通过弹性段的变形来协调膨胀土在经历干湿循环时的胀缩变形，在膨胀土吸水膨胀时弹性段收缩，而在其脱水收缩时弹性段变形恢复，不给宏观拉裂隙的产生提供变形空间，可有效防止竖向拉裂隙的产生，从而显著减小表层降水的下渗。在充分发挥抗滑桩整体的抗滑能力的同时实现对膨胀土胀缩变形的协调控制。