[发明专利]一种“米”型桩芯的排水抗滑桩结构及其施工方法

说明书

本发明为一种“米”型桩芯的排水抗滑桩结构及其施工方法，该结构包括下部方形实心桩底、上部方形外桩壁、上部“米”型内桩芯，采用钢筋笼把三者连接成一个整体；所述下部方形实心桩底穿透滑面并深入基岩且内部开设多个泄水孔；上部方形外桩壁上开设有多个导流孔；上部方形外桩壁内设置上部“米”型内桩芯，上部方形外桩壁和上部“米”型内桩芯之间的区域为上部桩身集水空间；上部桩身集水空间的底部与下部方形实心桩底上部对应位置铺设多层排水垫层；泄水孔和导流孔均与相应的上部桩身集水空间相连通；在上部桩身集水空间、泄水孔和导流孔中均充填透水骨料；该抗滑桩的整体性及其抗弯抗剪性能好，且能实现实时排水。

技术领域

本发明属于地质灾害防治领域，尤其涉及一种“米”型桩芯的排水抗滑桩结构及施工方法，适用于受库水和降雨等水文因素影响的水动力型边坡加固技术。

背景技术

滑坡本质上为边坡坡体渐进、动态破坏的过程，其影响因素呈现出复杂及多样性的特点,主要受地形地貌、地层岩性、地质构造、降雨、工程施工扰动、时间等多方面的综合影响，因此滑坡治理工程往往是一项复杂的系统工程。当前,对滑坡的治理方法很多,如:挡土墙、锚杆、削坡减载和反压、抗滑桩等。其中,抗滑桩具有布置灵活、施工简单、对滑坡扰动小等优点,因此受到工程界和学术界的广泛关注。

最初，在分析、校核滑坡稳定性时,地下水的不利影响因素却常被忽视,认为没有必要精心布置疏排水,甚至认为有无疏排水都无关紧要。事实上，抗滑桩在提高滑坡体抗滑稳定性的同时,也减少了坡体内部水的渗流通道,从而在一定程度上增加了潜在的滑坡危险。也就是说抗滑桩对滑体渗流具有阻渗作用,抬高了滑体水位,增加了滑体自重,并使得滑体及滑床的粘聚力和内摩擦角下降,滑坡稳定性下降,下滑力增加。基于此,做好滑坡体的疏水和坡体排水布置,对于确保滑坡体的稳定具有重要的作用，故而排水抗滑桩应运而生。单从形状上看，排水抗滑桩可分为管桩和方桩。管桩的外表面光滑呈圆形，特别是在作为摩擦桩使用时，与土的摩擦力小，许多工程上不得不使用外径大的管桩加大了工程造价。此外薄壁管桩的抗弯性能较差，尤其是桩身的抗剪力、抗拉性能差，给滑坡治理带来较大安全隐患。如申请号为201220581962.7《一种排水抗滑桩》和申请号为201610832857.9《一种土体边坡排水抗滑桩》均存在抗弯性能差的缺点。而相对于管桩性能比较，方桩具有外表面积大且成方型，这就意味着方桩比管桩在同等地质条件下能获得更大的承载力。此外方桩的理论计算抗剪能是同等管桩的2～3倍，同时还具有施工破损率低，抗冲击性能强，能容易开发出非焊接的快速连接头，能真正做到全天候施工，施工能快捷。因此众多方型排水抗滑桩专利层出不穷。但是有些专利一味追求排水效果而忽略其抗弯性能。如申请号为201510252389.3《一种自动调节水位的排水抗滑桩及其施工方法》，其为了达到自动调节水位的目的设置了矩形空心桩体，导致其抗弯性能大打折扣。此外，申请号为201810078596.5《中空排水锚拉抗滑桩及其施工方法》，该系统由抗滑桩、锚拉装置、渗井以及抽水系统组成，其结构非常复杂，并且施工步骤高达33步，非常繁琐。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种“米”型桩芯的排水抗滑桩结构及施工方法，该抗滑桩横断面为方型，采用钢筋笼将下部方形实心桩底、上部方形外桩壁和上部“米”型内桩芯连接成整体，大大提高了抗滑桩的整体性及其抗弯抗剪性能。采用透水骨料充填上部桩身集水空间、导流孔和泄水孔实现了排水的功能。此外土工滤膜和排水垫层的使用完美克服了抗滑桩使用过程中其排水失效的风险。此外该排水抗滑桩既可以现场浇筑，也可以预制，施工工序简单，操作灵活。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：

一种“米”型桩芯的排水抗滑桩结构，其特征在于，该结构包括下部方形实心桩底、上部方形外桩壁、上部“米”型内桩芯、上部桩身集水空间、透水骨料和排水垫层；所述下部方形实心桩底穿透滑面并深入基岩且下部方形实心桩底内开设有多个泄水孔；所述上部方形外桩壁上开设有多个导流孔；

所述上部方形外桩壁内设置上部“米”型内桩芯，上部方形外桩壁和上部“米”型内桩芯之间的区域为上部桩身集水空间；