專利名稱：一種新的邊坡加固排樁設(shè)計方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種邊坡加固的排樁方法，尤其是一種用于對滑坡體進行錨固的排樁方法。
背景技術(shù)：
滑坡是建設(shè)工程中常見的一種不良地質(zhì)現(xiàn)象，在工程選址的過程中應(yīng)盡量避開滑坡體，但由于受到客觀條件的限制或未能探明等原因，在實際工程中仍會遇到各種滑坡問題，這時就需要采取有效的工程措施對其進行整治。
設(shè)置抗滑支擋結(jié)構(gòu)阻止坡體的滑動是目前工程中最為有效的處理手段，其中又以抗滑樁的應(yīng)用最為廣泛。其基本抗滑原理是在滑坡帶的適當(dāng)位置處設(shè)置一系列樁，這些樁穿過滑動帶進入下部的穩(wěn)定地基，利用樁的錨固段來阻止坡體的滑動。
抗滑樁根據(jù)實際需要可以選擇各種不同的形式，如成排獨立放置或按梅花形交錯布置的排式單樁，樁上部以承臺相連的承臺式樁，鉆孔灌注排樁等等。與其他的結(jié)構(gòu)性加固措施相比，抗滑樁具有如下突出的優(yōu)點(1)抗滑能力強，可用于推力大、滑動帶深的滑坡；(2)樁的形式多樣，樁位布置靈活，可根據(jù)需要設(shè)置在最利于抗滑的位置；(3)開挖量小，施工方便，不易惡化滑坡狀態(tài)。
在實際工程中使用抗滑樁的基本條件是(1)滑坡具有明顯的滑動面，滑動面的上部位非流塑性的土體，能夠被樁穩(wěn)定??；(2)滑動面以下的土體是較為完整的巖石層或密實的土層，能提供足夠的錨固力。
通常，抗滑樁的設(shè)計原理中，埋置抗滑樁前后土的性質(zhì)被認(rèn)為不變。事實上，土體結(jié)構(gòu)在一定條件下會自然成拱，無論是巖石還是松散堆積體，這一性質(zhì)已為大家所熟知。當(dāng)抗滑樁按一定方式布置時，當(dāng)上部土體的局部下滑變形，就會在樁的上部一定區(qū)域內(nèi)形成拱形，土體結(jié)構(gòu)自身被壓實形成自鎖狀態(tài)。一般地，土體越密實，其抗剪強度越大，這樣坡體的穩(wěn)定程度就會加強。因此，合理設(shè)計抗滑樁的布置與埋置方式，對于滑坡的治理效果非常重要。
由于現(xiàn)行抗滑樁的設(shè)計原理未考慮土體能夠成拱這一特性，相對整個滑坡體，不論是抗滑樁的排列方式、排列密度，還是每個樁的強度都是單獨考慮的，而未能將樁的設(shè)置方式與土體的自然特性有機地結(jié)合起來，因而現(xiàn)行排樁方式工程量大，治理成本高，治理效果低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新的邊坡加固排樁方法，該方法充分利用土體在一定條件下能夠自然成拱這一特性，通過將抗滑樁按特定方式布置，從而提高抗滑樁對滑坡的錨固效率，降低工程造價。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明一種新的邊坡加固排樁設(shè)計方法利用土體成拱原理，將抗滑排樁按V形布置，V形開口方向面向滑坡體。
進一步地，所述V形為無尖頂V形，該V形最小開口寬度及其夾角與滑坡體物理狀況相匹配。
進一步地，所述抗滑排樁由若干個單樁相接或間隔適當(dāng)距離排列而成。
進一步地，所述抗滑排樁為具有適當(dāng)厚度和寬度的單個整體結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明排樁設(shè)計方法與現(xiàn)有采用同樣投影面積的樁相比，抗滑力可提高13％左右。采用該布置方法設(shè)計排樁，可使坡體內(nèi)形成許多局部的拱形，即使土體有局部的變形，也會越壓越密，從而局部穩(wěn)定性得到加強，而坡體整體由于抗滑樁的存在更加穩(wěn)定。


圖1為滑坡構(gòu)造示意圖；圖2為本發(fā)明排樁布置示意圖；圖3為圖2排樁俯視圖；圖4為本發(fā)明模擬實驗裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
圖1所示為滑坡地質(zhì)構(gòu)造示意圖，滑帶1位于滑床2上，滑帶沿其與滑床之間的滑動面3向下滑動。
圖2、圖3所示為本發(fā)明排樁布置示意圖，排樁4由若干根相接的單樁構(gòu)成，相臨兩排樁構(gòu)成一無尖頂?shù)腣形，V形開口面向滑體方向，兩排樁之間的最小間距及夾角與滑坡帶的物理狀態(tài)相匹配。根據(jù)滑坡體的幾何特征，可間隔適當(dāng)距離設(shè)置若干組V形布置的排樁單元。
如圖4所示為驗證本發(fā)明所做的模擬裝置結(jié)構(gòu)示意圖，該裝置為開口箱，深度10厘米，底板上裝有兩片與木箱長度方向呈45°夾角的木板樁，底板上貼一層砂紙，砂紙上裝滿黏土，黏土參數(shù)為c＝13.0kPa，φ＝23°，ρ＝2.00g/cm3。
實驗過程中，將木箱靠近木板樁一端固定，另一端徐徐拉起，在此過程中，可以觀察到坡體上開裂的現(xiàn)象，以及在兩木板樁上方所產(chǎn)生的拱托效應(yīng)。
然后將兩木板樁設(shè)置成平面與木箱長度方向相垂直狀態(tài)，并將二者間距調(diào)整到與木板樁V形布置時相同的距離，重復(fù)上述實驗。
經(jīng)過多組對比實驗后，得出的結(jié)果為木板樁按V形布置時，每次均產(chǎn)生成拱效應(yīng)，在木箱一定傾斜角度范圍內(nèi)，成拱的效果逐漸加強；當(dāng)將木板樁垂直設(shè)置后，兩木板樁上方無明顯成拱效應(yīng)產(chǎn)生。在將同樣體積(重量)的土體阻止住不滑落的情況下，V形布置的木板樁所允許的木箱傾斜角度至少高出2°。
權(quán)利要求
1.一種新的邊坡加固排樁設(shè)計方法，其特征在于，該方法利用土體成拱原理，將抗滑排樁按V形布置，V形開口方向面向滑坡體。
2.如權(quán)利要求1所述的一種新的邊坡加固排樁設(shè)計方法，其特征在于，所述V形為無尖頂V形，該V形最小開口寬度及其夾角與滑坡體物理狀況相匹配。
3.如權(quán)利要求2所述的一種新的邊坡加固排樁設(shè)計方法，其特征在于，所述抗滑排樁由若干個單樁相接或間隔適當(dāng)距離排列而成。
4.如權(quán)利要求2所述的一種新的邊坡加固排樁設(shè)計方法，其特征在于，所述抗滑排樁為具有適當(dāng)厚度和寬度的單個整體結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新的邊坡加固排樁設(shè)計方法，該方法利用土體成拱原理，將抗滑排樁按V形布置，V形開口方向面向滑坡體。本發(fā)明排樁設(shè)計方法與現(xiàn)有采用同樣投影面積的樁相比，抗滑力可提高20％左右。采用該布置方法設(shè)計排樁，可使坡體內(nèi)形成許多局部的拱形，即使土體有局部的變形，也會越壓越密，從而局部穩(wěn)定性得到加強，而坡體整體由于抗滑樁的存在更加穩(wěn)定。
文檔編號E02D17/20GK1560382SQ20041000453
公開日2005年1月5日 申請日期2004年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月20日
發(fā)明者丁樺, 張均鋒, 尚曉江, 邱峰, 丁 樺 申請人:中國科學(xué)院力學(xué)研究所