一种用于既有边坡滑塌快速处治的边坡加固结构及施工方法技术

本发明专利技术公开了一种用于既有边坡滑塌快速处治的边坡加固结构及施工方法，其在边坡潜在滑动体下部且靠近坡脚处的位置连续布置至少一排桩钉组合结构；桩钉组合结构包括呈Y型嵌固在边坡稳定土层内的主钉、辅钉、左翼钉和右翼钉，主钉位于辅钉、左翼钉和右翼钉之间，且主钉与辅钉、左翼钉和右翼钉之间分别通过钢筋混凝土连梁连接，主钉与左翼钉、右翼钉之间的连梁形成V型夹角，并面向边坡潜在滑动体设置，主钉和辅钉之间的连梁平行于边坡潜在滑动体主滑动方向设置，使各桩钉组合结构的主钉和辅钉整体形成双排桩结构；桩钉包括预制管桩和嵌套在预制管桩内的骨架，且预制管桩和骨架在边坡现场用混凝土浇筑成一体；稳定土层上依次铺设砂垫层和原状土层。砂垫层和原状土层。砂垫层和原状土层。

【技术实现步骤摘要】
一种用于既有边坡滑塌快速处治的边坡加固结构及施工方法


[0001]本专利技术涉及既有边坡滑塌加固结构，特别是一种用于既有边坡滑塌快速处治的边坡加固结构及施工方法。

技术介绍

[0002]边坡滑塌发生不仅会造成人民生命财产损失，而且严重妨碍交通安全运行，并破坏自然环境。
[0003]边坡滑塌与自然因素有关，也与人类行为相关，比如自然因素中降雨入渗会导致边坡排水不通畅，人为行为中建构物施工易扰动边坡原始平衡。这些自然因素与人类行为引起边坡滑塌的机制是，一方面增大边坡的下滑能力，另一方面削弱边坡的抗滑能力。由此，为了提高边坡的稳定性，相对应地要降低边坡下滑力并提高边坡抗滑力。
[0004]当前可采用的提高边坡稳定性的措施有削坡、抗滑桩加固和预应力锚索框架梁系统加固。对于削坡来说，其通过降低坡高与减缓坡度来达到降低边坡下滑力的目的，并以此来维持边坡稳定状态。然而，削坡措施需要通过人工或机械来对原始边坡进行大开大挖，其改变了原始边坡地形，破坏了当地生态环境。此外，削坡时施工扰动下的不当施工行为可能引发开挖边坡的局部滑塌，从而造成施工安全事故发生。对于抗滑桩加固和预应力锚索框架梁系统加固来说，其通过施加人工构筑物来阻挡边坡下滑，并以此提高边坡的抗滑能力。然而，无论是抗滑桩还是预应力锚索框架梁系统，其均要现挖现做，需配置大量人工或机械来完成施作，且对边坡形成有效防护所需的施工时间较长。由此，抗滑桩或预应力锚索框架梁系统加固措施不太适合于已发生滑塌或潜在滑塌边坡快速处治，与此同时，大量人力和物力需求造成抗滑桩以及预应力锚索框架梁系统加固的施工成本较高，也给施工安全性带来了不稳定因素。
[0005]伴随着国内基础设施建设步伐的加快，人类行为对原始边坡的扰动更多，所引发的边坡滑塌问题也变得较为严重。此外，随着全球环境气候的变化，极端恶劣天气频发，进一步加剧了山区边坡的滑塌。也就是说，当前所面临的边坡处治形势非常严峻，特别是对突发的已滑塌或潜在滑塌边坡的快速处治成为一种迫切需求。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是，针对现有已滑塌或潜在滑塌边坡处治方法的不足，本专利技术提供一种易于实施、快速便捷的用于既有边坡滑塌快速处治的边坡加固结构及施工方法。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术采用了如下技术方案：
[0008]一种用于既有边坡滑塌快速处治的边坡加固结构，包括边坡，并在边坡潜在滑动体下部且靠近坡脚处的位置连续布置至少一排桩钉组合结构；
[0009]所述桩钉组合结构包括呈Y型嵌固在边坡稳定土层内的主钉、辅钉、左翼钉和右翼钉，所述主钉位于所述辅钉、所述左翼钉和所述右翼钉之间，且所述主钉与所述辅钉、所述
左翼钉和所述右翼钉之间分别通过钢筋混凝土连梁连接，所述主钉与所述左翼钉之间的连梁同所述主钉与所述右翼钉之间的连梁形成V型夹角，并面向所述边坡潜在滑动体设置，所述主钉和所述辅钉之间的连梁平行于所述边坡潜在滑动体主滑动方向设置，使各桩钉组合结构的主钉和辅钉整体形成双排桩结构；
[0010]所述桩钉包括预制管桩和嵌套在预制管桩内的骨架，且所述预制管桩和骨架在边坡现场用混凝土浇筑成一体；
[0011]所述稳定土层上依次铺设砂垫层和原状土层。
[0012]优选地，所述左翼钉和所述右翼钉对称布置，且所述V型夹角在60
°
～120
°
之间。
[0013]优选地，所述桩钉嵌固在所述稳定土层中的长度不小于桩长的1/2。
[0014]优选地，所述预制管桩为方形或圆形的空心钢管桩，且所述预制管桩的桩端为实心锥体。
[0015]优选地，所述预制管桩的内壁上沿管桩高度方向依次设置多块横隔板。
[0016]优选地，所述预制管桩的桩顶配有桩帽。
[0017]优选地，所述骨架包括多根与桩身同长的实心杆件，所述实心杆件的顶部连接U型部件，所述U型部件包括中部空心的方形部件和两块相对设置在方形部件顶面的挡板，所述骨架嵌套在所述预制管桩内时，所述方形部件置于所述预制管桩的顶部，两块所述挡板在所述边坡潜在滑动体主滑动方向上依次设置。
[0018]优选地，所述方形部件的空心截面与所述预制管桩的空心截面一致，且所述方形部件的最小厚度与所述预制管桩的桩壁厚度一致。
[0019]优选地，所述方形部件的高度与所述砂垫层的高度相同，所述挡板的高度与所述连梁的高度一致。
[0020]基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了一种用于既有边坡滑塌快速处治的边坡加固施工方法，其包括下列步骤：
[0021](1)根据《岩土工程勘察规范》要求，探明边坡地质、水文地质以及地层分布情况，并分析边坡潜在滑动体可能范围和大小以及主滑动方向；
[0022](2)按照《建筑边坡工程技术规范》对边坡抗滑桩设计规定，结合桩钉预制管桩尺寸以及施工要求，拟定桩钉间距，然后，基于规范推荐的边坡稳定性评价方法以及边坡稳定所需满足的安全系数大小，确定桩钉在坡脚处的具体位置，并计算桩钉嵌入边坡潜在滑动体以下稳定土层中的长度；
[0023](3)从边坡潜在滑动体两侧周边稳定土体开始逐渐向潜在滑动体中部来开展权利要求1 －9中任一项所述桩钉组合结构施作，采取一个一个桩钉组合结构逐步施工方式，并按照局部开挖
→
管桩定位
→
锤击打入管桩
→
放入管桩内嵌套骨架
→
施作砂垫层和边坡排水管
→
浇筑混凝土管桩和连梁
→
回填原状土的顺序布置各桩钉，在此过程中，将连梁间断处留置在桩钉的方形部件内，并预留搭接钢筋，然后继续下个桩钉施工，直到联排的桩钉组合结构施作完成；
[0024](4)在边坡以及桩钉上设置位移监测点，持续观察加固后边坡位移变化，并判别其稳定状况以及评价桩钉组合结构加固的有效性与可靠性。
[0025]本专利技术的结构特点在于：
[0026](1)本专利技术桩钉式加固结构采用“Y”型布置，并由主钉、辅钉、左翼钉和右翼钉组
成，各桩钉之间利用钢筋混凝土连梁连接，使之形成整体，主钉与左翼钉和右翼钉之间形成“V”型，如此可通过发挥其协同与顶推作用在较大范围内对边坡潜在滑动体形成加固，并实现潜在滑动体分区治理，同时主钉和辅钉形成双排桩，极大程度增大了桩钉的抗滑作用以及稳定性；
[0027](2)本专利技术“Y”型桩钉式加固结构布置在边坡潜在滑动体下部且靠近坡脚处的位置，可发挥“Y”型桩钉式结构的最佳加固作用；
[0028](3)本专利技术“Y”型桩钉式加固结构中主钉和辅钉连线平行于潜在滑动体主滑动方向，左、右翼钉对称布置，两者与主钉形成的“V”型夹角在60
°
～120
°
之间，可发挥“Y”型桩钉式加固结构对潜在滑动体的最大阻挡作用；
[0029](4)本专利技术桩钉嵌固在潜在滑动体下部的稳定土层中，嵌固长度不小于桩长的1/2，充分发挥了桩钉对潜在滑动体的阻滑作用；
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于既有边坡滑塌快速处治的边坡加固结构，包括边坡，其特征在于：在边坡潜在滑动体下部且靠近坡脚处的位置连续布置至少一排桩钉组合结构；所述桩钉组合结构包括呈Y型嵌固在边坡稳定土层内的主钉、辅钉、左翼钉和右翼钉，所述主钉位于所述辅钉、所述左翼钉和所述右翼钉之间，且所述主钉与所述辅钉、所述左翼钉和所述右翼钉之间分别通过钢筋混凝土连梁连接，所述主钉与所述左翼钉之间的连梁同所述主钉与所述右翼钉之间的连梁形成V型夹角，并面向所述边坡潜在滑动体设置，所述主钉和所述辅钉之间的连梁平行于所述边坡潜在滑动体主滑动方向设置，使各桩钉组合结构的主钉和辅钉整体形成双排桩结构；所述桩钉包括预制管桩和嵌套在预制管桩内的骨架，且所述预制管桩和骨架在边坡现场用混凝土浇筑成一体；所述稳定土层上依次铺设砂垫层和原状土层。2.根据权利要求1所述的用于既有边坡滑塌快速处治的边坡加固结构，其特征在于，所述左翼钉和所述右翼钉对称布置，且所述V型夹角在60
°
0角在120
°
之间。3.根据权利要求1所述的用于既有边坡滑塌快速处治的边坡加固结构，其特征在于，所述桩钉嵌固在所述稳定土层中的长度不小于桩长的1/2。4.根据权利要求1所述的用于既有边坡滑塌快速处治的边坡加固结构，其特征在于，所述预制管桩为方形或圆形的空心钢管桩，且所述预制管桩的桩端为实心锥体。5.根据权利要求4所述的用于既有边坡滑塌快速处治的边坡加固结构，其特征在于，所述预制管桩的内壁上沿管桩高度方向依次设置多块横隔板。6.根据权利要求4所述的用于既有边坡滑塌快速处治的边坡加固结构，其特征在于，所述预制管桩的桩顶配有桩帽。7.根据权利要求1所述的用于既有边坡滑塌快速处治的边坡加固结构，其特征在于，所述骨架包括多根与桩身同长的实心杆件，所述实心杆件的顶部连接U型部件，所述U型部件包括中部空心的方形部件和两块相对设置在方形部件顶面的挡板，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓东平，杨春会，罗振宇，彭文耀，石柱，谢振文，陈玉春，周毅，李亮，
申请(专利权)人：湖南路桥建设集团有限责任公司湖南省平益高速公路建设开发有限公司，
类型：发明
国别省市：