一种适用于高海拔与高烈度地区的新型复合抗滑桩制造技术

一种适用于高海拔与高烈度地区的新型复合抗滑桩，由桩芯，桩筒，以及设置在桩筒周围的、采用劈裂注浆方式形成的孔外环形注浆体组成，桩筒紧密粘贴在桩芯外侧。桩芯由横截面为正六边形的预制预应力桩、注浆管、以及中心注浆管组成；预制预应力桩的每个侧面上沿轴线方向开有凹槽，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。本发明专利技术中孔外环形注浆体与桩芯、桩筒，以及注浆岩土体粘结为整体，一起组成阻滑体，增加了桩的承载面积，提供更高的阻滑力。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于高海拔与高烈度地区的新型复合抗滑桩
本专利技术属于土木工程
，涉及一种适用于高海拔、高烈度地区的高边坡支护的新型复合抗滑桩。
技术介绍
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。通常，选择抗滑桩对高边坡进行加固。但是，相对于边坡的尺寸，桩体的直径很小。在设计时，要假定多个滑动面的位置，确定最不利滑动面，再计算抗滑桩的位置与尺寸。因此，抗滑桩仅能保证边坡在发生沿设计时指定的滑动面滑动时的稳定。但是，边坡滑动时，其滑动面不一定与设计时假定的滑动面一致。而且，边坡也可能发生表层的局部滑动，而不是整体滑动。因此，据此设计的抗滑桩并不一定能保证边坡稳定。
技术实现思路
为了消除上述抗滑桩在解决边坡稳定性中存在的潜在风险，本专利技术提供了一种可靠性高、便于施工、成本低廉，适用于高海拔、高烈度地区高边坡的新型复合抗滑桩。具体内容如下：一种适用于高海拔与高烈度地区的新型复合抗滑桩，由桩芯、桩筒与位于桩筒周围且采用劈裂注浆方式形成的孔外环形注浆体组成，桩筒紧密粘贴在桩芯外侧。所述的桩芯由横截面为正六边形的预制预应力桩、注浆管、以及中心注浆管组成；预制预应力桩的每个侧面上沿轴线方向开有凹槽，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。所述的预制预应力桩的强度达到80MPa以上。所述的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。所述的钢筋笼为多层环形，由韧性达到D级及以上，塑性伸长率达到9%以上的钢筋制成。在孔外环形注浆体施作时，距桩孔壁1～2m处打注浆孔，其注浆范围可根据边坡岩体等级进行调整，其深度比桩孔深30～50cm；然后，进行劈裂注浆，桩筒的注浆体也同时施作。这样，桩芯、桩筒和孔外注浆体粘结为整体，一起提供抗滑力。注浆时，在桩孔处安设密封装置，保证注浆压力。上面提到的所有尺寸和构造都可随工程实际情况变化。在高海拔、高烈度地区，冬天温度可达零下30～40度，且昼夜温差大；地震烈度大，因此要求材料的耐久性和塑性要好。因此，在混凝土和浆液中加入适量引气剂和早强剂，增强其耐久性；钢筋等金属构件具有良好的韧性和塑性，韧性要达到D级，塑性伸长率达到9%以上。有益效果本专利技术在已有的复合抗滑桩的基础上，增加了孔外环形注浆体，孔外环形注浆体与桩芯、桩筒，以及注浆岩土体粘结为整体，一起组成阻滑体，大大增加了桩的承载面积，可承担更高的土压力，提供更高的阻滑力，同时还可起到消散孔隙水压力和增强桩的塑性和强度作用。附图说明图1为复合抗滑桩的横剖面图；图2为复合抗滑桩桩沿截面1-1的剖示图。图3为本专利技术加固示意图。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，9、孔外环形注浆体，10、滑动面，11、复合抗滑桩。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术的实施例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0.8m，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。预制预应力桩采用离心成型工艺和高温高压蒸汽养护制作。选用高强混凝土和韧性为D级的钢筋，添加适量的引气剂。从而，保证桩芯能在高海拔、高烈度地区仍具有优良的力学特性和耐久性。（2）绑扎桩筒的钢筋笼。桩筒的孔壁与桩芯之间设计为5层钢筋网，各层之间用直径7mm的钢筋固定。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。（3）钻孔。按照设计图纸，在设计桩位处钻孔，直径为1500mm。（4）接桩。当桩孔深度大于桩长时，可采用焊接和桩芯端部安装法兰盘等方式，进行结桩。（5）桩筒注浆体施作，形成复合抗滑桩。将绑扎了桩筒钢筋笼的桩芯放入孔内后，通过注浆管以及中心注浆管在桩孔内进行注浆，其注浆量和注浆压力要达到设计要求。（6）孔外环形注浆体施作。在施工孔外注浆体时，首先在距桩孔壁1～2m处打注浆孔，其注浆范围可根据边坡岩体等级进行调整，其深度比桩孔深30～50cm。对桩孔内与桩周的岩土体同时进行劈裂注浆。在注浆材料中，加入适量的引气剂和早强剂，保证注浆体的强度，改善其耐久性。注浆时，在桩孔处安设密封接头，保证注浆压力。在预制桩的桩端，安装法兰盘等联结装置。当桩孔深度大于桩长时，可方便的进行结桩。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于高海拔与高烈度地区的新型复合抗滑桩，复合抗滑桩由桩芯和桩筒组成，桩筒紧密粘贴在桩芯外侧，其特征还在于：在桩筒周围设置了多个采用劈裂注浆方式形成的孔外注浆体；所述的桩芯由横截面为正六边形的预制预应力桩、注浆管、以及中心注浆管组成；预制预应力桩的每个侧面上沿轴线方向开有凹槽，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；所述的预制预应力桩的强度达到80MPa以上；所述的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；所述的钢筋笼为多层环形，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。

【技术特征摘要】
1.一种适用于高海拔与高烈度地区的新型复合抗滑桩，复合抗滑桩由桩芯和桩筒组成，桩筒紧密粘贴在桩芯外侧，其特征还在于：在桩筒周围设置了多个采用劈裂注浆方式形成的孔外注浆体；所述的桩芯由横截面为正六边形的预制预应力桩、注浆管、以及中心注浆管组成；预制预应力桩的每个侧面上沿轴线方向开有凹槽，注浆管置于凹槽内，预制预应...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶连金，边金，安军海，黄凯平，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11