[发明专利]一种工字形横截面的抗滑桩

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于边坡工程和滑坡治理工程的钢筋混凝土抗滑桩，具体地说是一种工字形横截面的抗滑桩，属于边坡或斜坡的稳定技术领域。

背景技术

治理边坡和滑坡的方法有很多，其中设置抗滑桩是一种应用非常广泛的治理方案。抗滑桩抗滑的原理是将抗滑桩打入滑动面以下，通过桩身将上部承受的坡体推力传给桩下部的侧向土体或岩体，依靠桩下部的侧向阻力来承担边坡或滑体的下推力，而使得边坡或滑坡保持平衡或稳定。

在如今的滑坡和边坡治理工程中，单根的抗滑桩相对于整个坡体抗滑能力有限，只有当抗滑桩排列达到一定数量时，方可起到较好的防滑作用。而抗滑桩的造价较高，所以滑坡和边坡工程的治理成本较高，而降低单根抗滑桩的造价成本，对于滑坡和边坡工程无疑是一种减少材耗、降低成本的势在必行的方法。

目前抗滑桩横截面大多为圆形和矩形截面，钻孔灌浆桩多为圆形桩，但抗弯性能不如矩形截面的抗滑桩，受力性能差，当桩直径小，桩身较长时，还可能出现挠度过大的问题。而矩形截面的抗滑桩一般为人工挖孔桩，多用于大型滑坡和边坡治理工程，但桩身截面大，所需混凝土灌注量大，造价成本高。为此必须对抗滑桩的横截面进行合理设计，开发一种既具有良好的受力性能，又能降低成本的抗滑桩。

发明内容

本发明的目的是要解决现有抗滑桩所需混凝土灌注量大，造价成本高的问题，而提供一种既有良好的受力性能，又能降低成本的工字形横截面的钢筋混凝土抗滑桩。

本发明为达到上述目的所采取的技术方案为：提供一种工字形横截面的抗滑桩，由钢筋混凝土灌注而成，所述灌注的钢筋混凝土抗滑桩的横截面为工字形，工字的上端作为桩后端，工字的下端作为桩前端，桩后端的横向宽度比桩前端的横向宽度长，桩后端与桩前端之间为弧形体部分。

本发明所述的抗滑桩桩长根据滑坡体滑坡下滑推力、岩土性质及设计地面至滑动面的深度来确定。

所述的钢筋混凝土的抗滑桩内安装有钢筋笼，在桩后端部分的钢筋笼内布置有密集的钢筋，桩前端和弧形体部分布置的钢筋少。

本发明称抗滑桩承接坡体推力一侧为桩后，反之为桩前。本发明的抗滑桩桩后端横向宽度比桩前端横向宽度长，即本抗滑桩设计桩前端横向宽度比常规矩形截面抗滑桩要短，可以节省一部分混凝土的使用量；而设计桩后端的横向宽度比常规矩形截面抗滑桩要长，桩后端的横向宽度长可充分发挥桩后土拱效应，抵抗滑坡时，在承受相同的坡体推力下，抗滑桩在平面布置时可加大相邻抗滑桩之间的桩中心距离；因此可实现减少抗滑桩的布设数量和施工数量，达到降低成本的目的。

本发明的抗滑桩的横截面设计为工字形，抗滑桩桩后端受力为拉应力，属于受拉区，桩前端及弧形体部分的前部受力多为压应力，属于受压区，因而应重点强化抗滑桩桩后端部分受拉侧结构强度，可相应弱化抗滑桩桩前端和弧形体部分的受压侧。所以在钢筋混凝土的抗滑桩内安装钢筋笼时，在桩后端部分的钢筋笼内布置有密集的钢筋，桩前端和弧形体部分布置的钢筋相应就少。桩后端与桩前端之间设计成弧形状，是为了防止在尖端处产生应力集中，而导致抗滑桩发生破坏。

本发明的工字形横截面的抗滑桩与现有矩形横截面桩相比具有如下优点： 

1. 本发明的抗滑桩的桩后端部分的横向宽度比常规矩形抗滑桩长，可充分发挥桩后土拱效应，这样在平面布置时，可加大相邻抗滑桩之间的桩中心距离，使所需抗滑桩的数量相应减少，通过减少抗滑桩的使用数量达到降低成本。

2．本发明的抗滑桩充分发挥了抗滑桩桩后端部分受拉特性，通过重点强化抗滑桩受拉侧结构强度，而相应弱化抗滑桩受压侧，更符合抗滑桩的受力特点，因此施工时抗滑桩内安装的钢筋笼的钢筋重点设在桩后端部分，尤其在桩后端两侧部分密集使用钢筋，而在桩前端和弧形体部分布置的钢筋少，这样可减少制作钢筋笼的工作量和钢筋用量，降低成本。

3. 本发明的抗滑桩能够承受的坡体推力以及由坡体推力产生的弯矩大小与矩形抗滑桩相当，但横截面面积远小于矩形截面抗滑桩，通过减少横截面面积，可减少所需灌注的混凝土方量和相应的钢筋用量，节省大量的混凝土和钢材，极大地降低成本。

4. 本发明的抗滑桩的施工断面较小，可采用机械进行施工，施工简单且安全。

附图说明

图1为本发明工字形横截面的抗滑桩结构示意图。

图2为本发明抗滑桩横截面上的应力分布示意图。

图3为本发明抗滑桩横截面上的钢筋布置示意图。

图4为本发明抗滑桩在滑坡上的位置示意图。

图5为本发明抗滑桩平面布置俯视示意图。

图6为本发明抗滑桩施工开挖示意图。