[发明专利]一种适用于高海拔与高烈度地区的支护复合抗滑桩

说明书

技术领域

本发明属于土木工程技术领域，涉及一种适用于高海拔、高烈度地区的高边坡支护的复合抗滑桩。

背景技术

为了加快藏区的经济发展和民族交流融合，进藏高速公路建设是非常紧迫而必要的。我国西南与藏区的交界区域，地处青藏高原的东侧，地貌以高山峡谷为特征，坡高谷深，地形陡峻；空气稀薄，生态环境脆弱，并且存在季节性冻土的影响；而且，活动断裂多，地震频发且震级高，烈度大，如叠溪地震（1933）及汶川地震（2008）。因此，其地形、地质条件、气候与生态条件极其复杂、恶劣。

在公路修建时，土方开挖在所难免，这对既有生态环境、地层造成扰动，如不采取特殊的筑路技术及生态修复方法，就无法保证生态环境免遭破坏。因此，在该地区进行的高等级公路建设过程中，虽然采取各种措施避免出现开挖，在所难免地仍会出现高陡路堑边坡，也不可避免的存在隧道边、仰坡的稳定性问题。高边坡的开挖改变了原有地质环境的平衡，为崩塌、滑坡等地质灾害的发生创造了条件。

一般，边坡抗滑桩是混凝土灌注桩。在边坡上，混凝土灌注桩施工容易，但质量不稳定，容易出现缺陷；抗弯性能差，其水平向承载能力较低。因此，设计时普遍加大现浇抗滑桩的直径，造成材料浪费。尽管如此，仍不能完全保证其性能。

然而，采用预制桩可克服灌注桩的上述缺点。因为预制桩在工厂流水线制作，质量稳定；施加了高预应力，抗弯性能大幅度提高。但是，由于边坡地形倾斜，且下部地层多为硬土层或岩石，难以用静压或击入法施工。因此，设计一种既能保证质量稳定，又容易施工的抗滑桩是很有必要的。

因此，在如此复杂而恶劣的条件下，必须选择性能优异的材料制作新型的加固结构才能最大的限度地保证边坡的稳定和高速公路的安全运营。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可靠性高、便于施工，且适用于高海拔、高烈度地区高边坡的复合抗滑桩。

一种适用于高海拔与高烈度地区的高边坡支护复合抗滑桩，由两部分组成：桩芯和桩筒。桩芯位于桩筒中间，两者紧密结合。桩芯包括横截面为正六边形的预制预应力桩，周边注浆管，中心注浆管；预制预应力桩的每个侧面上沿轴线方向开有凹槽，周边注浆管置于凹槽内，预制预应力桩沿中心轴线开有中心注浆孔，中心注浆管置于中心注浆孔内；桩筒由多层钢筋笼和注浆体组成；最里层钢筋笼与桩芯紧密包裹，最外层钢筋笼紧贴孔壁，其余各层均匀分布；多层钢筋笼由注浆体包裹，注浆体将桩芯和钢筋笼粘结为整体。

所述的钢筋笼由韧性达到D级及以上，塑性伸长率达到9%以上的钢筋制作而成。

所述的桩芯的预制预应力桩的强度达到80MPa以上。

在桩芯中，预制预应力桩的横截面为正六边形，在每个面上沿轴线方向有一条凹槽，直径为80～110mm，与常用的注浆管直径相当；在预制预应力桩表面沿预留凹槽安装注浆管，并在钢筋笼制作时，沿预制预应力桩轴线安设一根中心注浆管直通桩底。

在桩筒中，包裹在桩芯外侧的多层环形钢丝笼或钢筋笼是为了保证施工时桩定位准确，各层间的间距及配筋可根据工程实际确定。通过桩芯的注浆管进行注浆，将桩芯和多层环形钢筋笼粘结为整体，形成复合抗滑桩。

上面提到的所有尺寸和构造都可随工程实际情况变化。

有益效果

在本发明的复合抗滑桩中，桩芯的混凝土强度达到80MPa以上，克服了低温下现浇混凝土硬化慢、质量难以保证的缺点；桩芯的预应力大幅度增加了桩的受拉能力，进而提高了水平向承载能力，使其能提供更大的阻滑力。桩筒的多层环形钢丝网或钢筋网，保证了桩芯位于复合抗滑桩的中心，提高了桩筒的抗拉性能，增强了注浆体的塑性。桩芯为六边形，上面安装注浆管，这保证其与桩筒粘结性能好，共同组成复合抗滑桩。

附图说明

图1为本发明横剖面图；

图2为本发明沿截面1-1剖示图。

图中，1、桩芯，2、桩筒，3、六边形预制预应力桩，4、桩筒钢筋笼，5、周边注浆管，6、中心注浆管，7、孔壁，8、注浆体。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

该实施例为在高边坡上安装复合抗滑桩。根据地质地形条件等，复合抗滑桩的设计直径为1500mm，其中桩芯外接圆直径为800mm。

（1）制作桩芯。根据桩孔直径以及地质地形条件等，设计桩芯的正六边形预制预应力桩的边长为800m，每个面沿轴线均匀分布一条凹槽。凹槽为半圆形，其直径为80～110mm，注浆管直径110mm。