等腰梯形断面竖向预应力锚索抗滑桩及其滑坡治理方法技术

为解决现有技术抗滑桩滑坡治理方法存在的承受滑坡推力有限、易于产生锈蚀和影响锚索寿命等问题，本发明专利技术提出一种等腰梯形断面竖向预应力锚索抗滑桩及其滑坡治理方法，采用等腰梯形断面竖向预应力锚索抗滑桩对滑坡进行治理，所述抗滑桩的桩身横断面为等腰梯形，并且，在等腰梯形顶边一侧设置有若干竖向预应力锚索。本发明专利技术等腰梯形断面竖向预应力锚索抗滑桩及其滑坡治理方法的有益技术效果是有利于桩间土拱的形成，显著增大了抗滑桩的承载力；并且，可以有效防止锚索腐蚀损坏，从而延长抗滑桩使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
等腰梯形断面竖向预应力锚索抗滑桩专利
本专利技术涉及到地质灾害防治
，特别涉及到一种等腰梯形断面竖向预应力锚索抗滑桩及其滑坡治理方法。
技术介绍
我国是世界上地质灾害高发区，具有滑坡灾害点多、面广和灾情重等特点。个别地区由于受大幅度、高频次的高低水位升降影响，滑坡体内地下水位的降落速度明显滞后于外部水位的降落，必然会出现渗透力，滑坡推力显著增大，增加了抗滑桩治理滑坡的支挡难度。目前治理滑坡的方法主要有抗滑挡土墙、抗滑桩、刷方减重、回填反压、混凝土抗滑键、焙烧法、抗滑明洞和化学处理法等，其中，抗滑桩使用频率最大。抗滑桩包括悬臂抗滑桩(参见附图1)和预应力锚索抗滑桩(参见附图2)。悬臂抗滑桩不存在地下水侵泡腐蚀作用，但是承受的滑坡推力有限；预应力锚索抗滑桩能承受较大的滑坡推力，但在地下水丰富的岸坡地带易于产生锈蚀，进而影响锚索寿命。实践表明，滑坡推力较大时，悬臂抗滑桩易产生较大变形(参见附图3)，此时，可通过增大抗滑桩断面面积予以解决，但增大抗滑桩断面面积存在两个问题：一是显著增大混凝土及钢筋用量，不经济；二是在滑坡治理部位进行大断面开挖，易诱发滑坡失稳破坏致灾。显然，现有技术抗滑桩滑坡治理方法存在着承受滑坡推力有限、易于产生锈蚀和影响锚索寿命等问题。
技术实现思路
为解决现有技术抗滑桩滑坡治理方法存在的承受滑坡推力有限、易于产生锈蚀和影响锚索寿命等问题，本专利技术提出一种等腰梯形断面竖向预应力锚索抗滑桩及其滑坡治理方法。本专利技术等腰梯形断面竖向预应力锚索抗滑桩，抗滑桩的桩身横断面为等腰梯形，并且，在等腰梯形顶边一侧设置有若干竖向预应力锚索。进一步的，本专利技术等腰梯形断面竖向预应力锚索抗滑桩，抗滑桩横断面等腰梯形的尺寸取值为：顶边长度a与底边长度b之比a/b取值范围0.6～0.8，高度h与底边长度b之比h/b取值范围(0.1～0.2)×tanθ；其中，θ为等腰梯形底角，取值范围70°～90°。进一步的，本专利技术等腰梯形断面竖向预应力锚索抗滑桩，抗滑桩横断面等腰梯形的尺寸满足下式(1)：(a+b)×h≥2×E×S(1)式中，a为顶边长度，单位为m；b为底边长度，单位为m；h为高度，单位为m；E为滑坡推力，单位为kN/m；S为桩间距，单位为m。进一步的，本专利技术等腰梯形断面竖向预应力锚索抗滑桩，所述竖向预应力锚索底端置于桩体内，并将锚碇板安放在距离桩底20～30cm处，顶端为锚固端，安置在桩顶。进一步的，本专利技术等腰梯形断面竖向预应力锚索抗滑桩，所述竖向预应力锚索的拉力设计值与滑坡推力之间的关系为下式(2)所示：Nt=0.3ESHFs2ep---(2)]]>式中，Nt为竖向预应力锚索轴向拉力设计值，单位kN；E为滑坡推力，单位为kN/m；S为桩间距，单位为m；H为桩身受荷段长度，单位为m；Fs为滑坡防治工程设计安全系数；ep为竖向预应力锚索偏心距，单位为m。本专利技术滑坡治理方法，采用本专利技术等腰梯形断面竖向预应力锚索抗滑桩对滑坡进行治理，所述抗滑桩的桩身横断面为等腰梯形，并且，在等腰梯形顶边一侧设置有若干竖向预应力锚索；所述等腰梯的形尺寸取值为：顶边长度a与底边长度b之比a/b取值范围0.6～0.8，高度h与底边长度b之比h/b取值范围(0.1～0.2)×tanθ；其中，θ为等腰梯形底角，取值范围70°～90°，并且，满足下式(1)：(a+b)×h≥2×E×S(1)式中，a为顶边长度，单位为m；b为底边长度，单位为m；h为高度，单位为m；E为滑坡推力，单位为kN/m；S为桩间距，单位为m；所述竖向预应力锚索底端置于桩体内，并将锚碇板安放在距离桩底20～30cm处，顶端为锚固端，安置在桩顶；并且，所述竖向预应力锚索的拉力设计值与滑坡推力之间的关系为下式(2)所示：Nt=0.3ESHFs2ep---(2)]]>式中，Nt为竖向预应力锚索轴向拉力设计值，单位kN；E为滑坡推力，单位为kN/m；S为桩间距，单位为m；H为桩身受荷段长度，单位为m；Fs为滑坡防治工程设计安全系数；ep为竖向预应力锚索偏心距，单位为m；S1、针对水库及大江大河岸坡的大型及特大型滑坡，采用相关技术规范规定的方法确定滑坡推力E沿滑动方向的分布，并选定抗滑桩的支挡部位；S2、根据滑坡推力E和S桩间距，依据上式(1)及上述比例拟定抗滑桩等腰梯形的几何尺寸，即顶边长度a、底边长度b、高度h和等腰梯形底角θ；所述桩间距S采用相关技术规范规定的方法确定；S3、根据上式(2)确定预应力锚索的拉力设计值Nt；S4、假定均布荷载0.7×E×S作用在等腰梯形断面竖向预应力锚索抗滑桩悬臂段，按照相关技术规范的规定进行推力计算、结构设计和施工；其中，E为滑坡推力，单位为kN/m；S为桩间距，单位为m；S5、在制作钢筋笼时，在抗滑桩等腰梯形顶边一侧设置竖向预应力锚索，底端锚碇板安放在距离桩底20～30cm处，安装好预留导管之后在预留导管中穿入竖向预应力锚索，并将底端竖向预应力锚索锚固于锚碇板上；S6、开挖好基坑以后，将制作好的抗滑桩钢筋笼放入基坑；要求抗滑桩等腰梯形的顶边位于滑坡体内侧，即抗滑桩受拉区；抗滑桩等腰梯形的底边位于滑坡体剪出口方向，即抗滑桩受压区；然后浇筑的混凝土；S7、当混凝土达到设计强度的75％之后，进行预应力锚索的张拉过程，预应力的施加方法采用后张法，整个施工过程严格按照相关技术规范进行施工；S8、对锚索的张拉分两次进行，第一次张拉分五级，前四级的拉力值分别为拉力设计值的25％、50％、75％和100％，分别稳定5分钟，最后一级的拉力值为拉力设计值的110％，稳定时间30分钟；锁定48小时后进行第二次补偿张拉，第二次张拉的级数和拉力值与第一次张拉相同；S9、张拉完毕后，浇筑表层网格，滑坡治理完成；其中，所述相关技术规范包括DB50/5029-2004《地质灾害防治工程设计规范》和GB50330-2013《建筑边坡工程技术规范》。本专利技术等腰梯形断面竖向预应力锚索抗滑桩及其滑坡治理方法的有益技术效果是有利于桩间土拱的形成，显著增大了抗滑桩的承载力；并且，可以有效防止锚索腐蚀损坏，从而延长抗滑桩使用寿命。附图说明附图1是现有技术抗滑桩滑坡治理方法悬臂抗滑桩的结构示意图；附图2是现有技术抗滑桩滑坡治理方法预应力锚索抗滑桩的结构示意图；附图3是悬臂抗滑桩受推力弯曲的示意图；附图4是本专利技术等腰梯形断面竖向预应力锚索抗滑桩的结构示意图；附图5是本专利技术等腰梯形断面竖向预应力锚索抗滑桩的侧视示意图；附图6是本专利技术等腰梯形断面竖向预应力锚索抗滑桩的横断面示意图；附图7是本专利技术滑坡治理方法抗滑桩设置的结构示意图；附图8是本专利技术滑坡治理方法抗滑桩设置的侧视示意图。下面结合附图及具体实施例对本专利技术等腰梯形断面竖向预应力锚索抗滑桩及其滑坡治理方法作进一步的说明。具体实施方式附图1是现有技术抗滑桩滑坡治理方法悬臂抗滑桩的结构示意图，附图2是现有技术抗滑桩滑坡治理方法预应力锚索抗滑桩的结构示意图，附图3是悬臂抗滑桩受推力弯曲的示意图，图中，1为滑坡体，2为滑动面，3为悬臂式抗滑桩，4为预应力锚索，5为变形后的悬臂式抗滑桩。由图可知，现有技术抗滑桩包括悬臂抗滑桩(参见附图1)和预应力锚索抗滑桩(参见附图2)。悬臂抗滑桩不存在地下水侵泡腐蚀作用，但是承受的滑坡推力有限；预应力锚索抗滑桩能承受较本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等腰梯形断面竖向预应力锚索抗滑桩，其特征在于，抗滑桩的桩身横断面为等腰梯形，并且，在等腰梯形顶边一侧设置有若干竖向预应力锚索。

【技术特征摘要】
1.一种等腰梯形断面竖向预应力锚索抗滑桩，其特征在于，抗滑桩的桩身横断面为等腰梯形，并且，在等腰梯形顶边一侧设置有若干竖向预应力锚索；其中，所述竖向预应力锚索的拉力设计值与滑坡推力之间的关系为下式（2）所示：（2）式中，为竖向预应力锚索轴向拉力设计值，单位kN；为滑坡推力，单位为kN/m；为桩间距，单位为m；为桩身受荷段长度，单位为m；为滑坡防治工程设计安全系数；为竖向预应力锚索偏心距，单位为m。2.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈洪凯，赵春红，
申请(专利权)人：陈洪凯，赵春红，
类型：发明
国别省市：重庆;85