便于真空降水的抗滑樁的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種便于真空降水的抗滑樁，屬于邊坡治理設(shè)施領(lǐng)域，該抗滑樁包括：抗滑樁體和真空管井；抗滑樁體內(nèi)設(shè)置所述真空管井；真空管井設(shè)置在所述抗滑樁體的中間部位，從上至下貫通所述抗滑樁體；真空管井頂端設(shè)有抽水管孔和抽氣孔；所真空管井采用鋼套管，鋼套管頂端設(shè)置密封井口，鋼套管底部為濾水段。該抗滑樁在抗滑樁體的中間設(shè)置真空管井，在不折減樁身強度的前提下，減少了抗滑樁混凝土的用量，該抗滑樁體可以人工挖孔現(xiàn)澆樁體，施工簡單易于操作，是一種有效的治理邊坡滑坡的工程措施。并且由于設(shè)置真空管井，可以實現(xiàn)真空深井降水排出地下水，解決現(xiàn)有抗滑樁排水效果不理想，操作不方便的問題。
【專利說明】便于真空降水的抗滑粧
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及邊坡治理設(shè)施領(lǐng)域，特別是涉及一種庫區(qū)滑坡治理工程中使用的便于真空降水的抗滑樁。
【背景技術(shù)】
[0002]抗滑樁是治理滑坡的有效工程措施，它是靠樁周土體對樁的嵌制作用來穩(wěn)定土體的，抗滑樁已廣泛應(yīng)用于邊坡治理中。排水工程也是防治滑坡的一項工程措施，分為地表排水和地下排水。地表排水工程簡單易施工，工程造價低，幾乎所有的滑坡整治工程都包括地表排水措施。地下水水位對邊坡穩(wěn)定性有很大影響，水位越高，邊坡安全系數(shù)越低，嚴重威脅邊坡的安全。特別是在南方多雨的山區(qū)及各種大型水庫庫區(qū)邊坡，地下水的滲流作用加劇了邊坡潛在的滑坡危險性。地下排水工程能大大降低孔隙水壓力，增加有效正應(yīng)力從而提高抗滑力，加固效果極佳，但深部大規(guī)模的排水比起地表排水要復(fù)雜得多。工程中采用的抗滑樁一般是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，主要起錨固、抗剪作用，雖然提高了坡體抗滑穩(wěn)定性，但對排除坡體內(nèi)的水沒有任何作用。緊密排列的抗滑樁還在一定程度上產(chǎn)生了截滲墻的作用，阻擋了坡體內(nèi)水的滲流通道。
[0003]目前，由三峽大學(xué)彭輝等設(shè)計的一種新型打入式抗滑樁，樁身內(nèi)設(shè)有中孔，中孔與分布在樁身上的排水孔聯(lián)通。在樁體打入邊坡土體時，土中壓力水能夠通過排水孔進入中孔排出，既可排出土體中壓力水，又起到錨固或擋墻作用。
[0004]上述現(xiàn)有技術(shù)這種抗滑樁雖具有排水功能，但只能排出土中壓力水，排水效果不明顯。由于是設(shè)計的打入式抗滑樁，樁身長度較短，強度較低，土體加固作用也不夠。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種便于真空降水的抗滑樁，大型庫區(qū)庫水位快速、反復(fù)升降可能造成庫水位與邊坡內(nèi)地下水壓差較大，易引發(fā)滑坡破壞，本發(fā)明擬采用真空降水技術(shù)，能減小庫水位快速下降時邊坡外與邊坡內(nèi)地下水的高差，從而解決了快速降水時邊坡體內(nèi)、外水壓差大而誘發(fā)的邊坡失穩(wěn)問題。
[0006]本發(fā)明提供一種便于真空降水的抗滑樁，包括:
[0007]抗滑樁體和真空管井；
[0008]所述抗滑樁體內(nèi)設(shè)置所述真空管井；
[0009]所述真空管井設(shè)置在所述抗滑樁體的中間部位，從上至下貫通所述抗滑樁體；
[0010]所述真空管井頂端設(shè)有抽水管孔和抽氣孔；
[0011]所述真空管井采用鋼套管，所述鋼套管頂端設(shè)置密封井口，所述鋼套管底部為濾水段。
[0012]本發(fā)明的有益效果為:在抗滑樁體的中間設(shè)置真空管井，在不折減樁身強度的前提下，減少了抗滑樁混凝土的用量，該抗滑樁體可以人工挖孔現(xiàn)澆樁體，施工簡單易于操作，是一種有效的治理邊坡滑坡的工程措施。并且由于設(shè)置真空管井，可以實現(xiàn)真空深井降水排出地下水，解決現(xiàn)有抗滑樁排水效果不理想，操作不方便的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
[0014]圖1為本發(fā)明實施例提供的抗滑樁的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為圖1中的A-A向的抗滑樁體的剖面示意圖；
[0016]圖3為本發(fā)明實施例提供的井口密封結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4為本發(fā)明實施例提供的井口密封的法蘭孔口布置示意圖；
[0018]圖5為圖1中的B-B向的抗滑樁體的濾水段的截面圖；
[0019]圖6為本發(fā)明實施例提供的抗滑樁布置在岸坡的示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0021]圖1、3所示為本發(fā)明實施例提供一種便于真空降水的抗滑樁，是一種邊坡治理中方便排水的抗滑樁設(shè)施，該抗滑樁包括:抗滑樁體I和真空管井2 ；
[0022]其中，抗滑樁體I內(nèi)設(shè)置真空管井2 ；
[0023]真空管井2設(shè)置在抗滑樁體I的中間部位，從上至下貫通抗滑樁體I ;
[0024]真空管井2頂端設(shè)有抽水管孔14和抽氣孔15 ；
[0025]真空管井2采用鋼套管，鋼套管頂端設(shè)置密封井口 21，鋼套管底部為濾水段22。設(shè)置密封井口 21使真空管井2內(nèi)形成密閉結(jié)構(gòu)的井室，便于實現(xiàn)真空降水。
[0026]如圖2所示，上述抗滑樁的抗滑樁體I的結(jié)構(gòu)為方形，由套裝在真空管井外面的鋼筋籠11灌裝混凝土形成的樁身10、設(shè)置在樁身10底端的濾水段12和設(shè)置在濾水段底端的擴大樁頭13構(gòu)成；濾水段12的位置與真空管井2的濾水段22的位置相對應(yīng)。
[0027]如圖3、4所示，上述抗滑樁中，真空管井2的密封井口 21的結(jié)構(gòu)，由套裝在鋼套管頂端的密封套筒211和設(shè)置在密封套筒的法蘭212構(gòu)成；
[0028]抽水管孔14和抽氣孔15設(shè)置在法蘭212上。具體的，抽水管孔14可由三個通孔構(gòu)成，一個為供抽水管通過的通孔，另兩個是水泵電纜孔16和吊裝鐵絲孔17 (見圖4)。
[0029]如圖5所示，上述抗滑樁中，真空管井2的濾水段22為:鋼套管的底部一段管體上設(shè)置多個通孔，各通孔分別連接一塑料管221連接，塑料管221穿出到抗滑樁體I外，能與抗滑樁體外土層接觸，塑料管221的管頭設(shè)有濾網(wǎng)。其中，塑料管221采用外徑為10_PVC塑料細管；塑料管221的管頭設(shè)置的濾網(wǎng)為一層80目濾網(wǎng)?？梢苑乐雇吝M入塑料管堵塞管體。
[0030]上述抗滑樁中，抗滑樁體的濾水段12外包覆有粗砂層，便于透水。
[0031]如圖1所示，上述抗滑樁還包括:抽真空裝置3和抽水裝置4 ;其中，抽真空裝置3的抽氣管與真空管井2內(nèi)連通；抽水裝置4設(shè)置在真空管井2內(nèi)，抽水裝置2的抽水管伸出至真空管井外。優(yōu)選的，抽真空裝置3可采用直聯(lián)水環(huán)式真空泵。抽水裝置4可采用深井潛水泵，設(shè)置在真空管井底部。
[0032]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0033]本發(fā)明實施例提供一種抗滑樁，是一種內(nèi)嵌真空管井的抗滑樁，該抗滑樁是一種可以現(xiàn)場人工挖孔的現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，包括抗滑樁體和內(nèi)嵌在滑樁體內(nèi)的真空管井，抗滑樁體包括樁身和樁下部擴大樁頭，樁身內(nèi)設(shè)有真空管井，真空管井由鋼套管制成，鋼套管上部為密封井口，下部為濾水段，密封井口由無縫鋼管的密封套筒和法蘭(作為密封蓋的上法蘭和設(shè)置在密封套筒上的下法蘭)構(gòu)成，采用“法蘭+密封套筒”的方式密封。濾水段為在鋼套管的管體圓周鉆多個小的通孔，各通孔上均連接塑料管(塑料管采用外徑IOmm的PVC塑料細管)，塑料管穿過抗滑樁體與樁周土層接觸，為防止進土堵塞，塑料管的管頭包扎一層80目濾網(wǎng)。進一步的，還可以設(shè)置抽真空裝置和抽水裝置，與真空管井配合，形成真空降水系統(tǒng)。
[0034]該抗滑樁由于采用樁身內(nèi)設(shè)有真空管井，井身下部由與樁周土層相連通的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了在抵抗邊坡土體下滑的基礎(chǔ)上利用真空深井降水技術(shù)降低邊坡地下水位的效果，并且可以解決其他降水方法不可以做到的降低弱透水層和含水層界面殘留水的問題，大大減小邊坡土層孔隙水壓力，提高其邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)。
[0035]下面結(jié)合附圖分別對上述抗滑樁的各部分進行說明。
[0036](I)抗滑樁體結(jié)構(gòu):
[0037]抗滑樁體由內(nèi)部設(shè)有真空管井的樁身、樁下部擴大樁頭及濾水段外部包圍的粗砂構(gòu)成，樁身截面尺寸為1.6mXl.2m?？够瑯扼w長度一般按樁底觸及基巖或較硬土層為準，需穿過邊坡潛在滑移面，人工挖孔完畢后，綁扎鋼筋籠，中間固定一個半徑為200mm、長度與孔深相等的鋼管作為降水管井，然后邊提護壁模板邊澆注混凝土制成抗滑樁。
[0038](11)樁底擴大頭:
[0039]孔深挖至設(shè)計孔深，一般為穩(wěn)定基巖，清理孔底擴大樁頭，用較高標號混凝土封底15?20cm，中孔管井就坐落在封底上。擴大樁頭的作用是加大抗滑樁對土體的錨固力。
[0040](12)濾水段樁外部包圍粗砂:
[0041]真空管井的底部為濾水段，由PVC細管穿過抗滑樁與周圍土體接觸形成濾水通道，為加大濾水面積，在澆注樁頭及樁底段時，在支模外面壓入粗砂，邊提模板邊澆注混凝土。最后使樁底段四周包圍一圈粗砂，使地下水能容易地流入真空管井的負壓區(qū)中。
[0042]樁身下部濾水段根據(jù)不同的布樁位置有所差別，濾水段設(shè)在岸坡潛在滑移面的上方，使真空深井降水系統(tǒng)所降地下水都來源于滑移面以上坡體。由極限分析上限法分析確定岸坡潛在滑移面形式。
[0043](13)樁身:
[0044]樁身設(shè)計按《抗滑樁設(shè)計規(guī)范》要求進行，使之具有一定的抗彎強度，滿足提高滑坡體穩(wěn)定系數(shù)的作用，本設(shè)計中取樁身截面尺寸1600mmX 1200mm。
[0045](2)真空管井:
[0046]真空管井由井身上部密封井口、井室、井身下部為鉆孔濾水段、穿過樁體下部的PVC塑料細管、抽氣裝置和抽水裝置組成，其與管井降水裝置區(qū)別就是增加密封及抽真空裝置，通過真空泵抽氣在密封的管井中形成負壓，加速排出地下水，同時真空負壓還能對滲透性差的土層中地下水產(chǎn)生作用力，疏干地下水。
[0047](21)井口 設(shè)計:
[0048]真空管井井口要嚴格密封:井口采用“法蘭+密封套筒”的方式封閉，在澆注抗滑樁混凝土至井管上口 I米時，將已加工好的帶下法蘭2111的無縫鋼管的密封套筒211套在井管2外，密封套筒211長度0.5m?1.0m,與鋼套管2連接方式為焊接，然后再用較細水泥漿液進行密封。上法蘭212為15mm厚鋼板，上面開設(shè)有水泵電纜孔16、抽水管孔14、吊泵鐵絲孔17和抽氣孔15。在抗滑樁樁頭制作井室，用于安放抽氣裝置、抽水裝置與管路。
[0049](22)井身濾水段:
[0050]作為管井的鋼管下部鉆孔制作真空管井的濾水段部分，濾水段長度為井身的25%?50%。沿鋼管四周鉆孔，鉆孔直徑為PVC塑料細管外徑10mm，將PVC管一端插入管井中，另一端用80目濾網(wǎng)包扎，防止土顆粒進入管中阻塞水流，PVC管延伸至所挖樁孔的孔壁土層，與樁周布置的粗砂接觸，形成地下水滲流通道。
[0051](3)降水系統(tǒng):
[0052]真空管井的井室與抽水裝置、抽氣裝置及管路配合形成降水系統(tǒng)，其中，井室是在抗滑樁樁頂設(shè)置的用于存放真空管井系統(tǒng)各種裝置及管路的小室，保護井口密封法蘭裝置以免被損壞造成漏氣現(xiàn)象的發(fā)生。真空深井降水技術(shù)最關(guān)鍵的是密封性要好，實踐證明真空度在-0.04?-0.06MPa最為適宜，抽氣裝置選用直聯(lián)水環(huán)式真空泵，抽水設(shè)備為深井潛水泵，揚程大于15m，水泵的出水量根據(jù)地下水降深和計算的排水量選用。
[0053]深井潛水泵通過鋼絲吊裝，在上法蘭相應(yīng)地開有抽水管孔、水泵電纜孔和吊泵鋼絲孔，潛水泵經(jīng)電纜與地面上的電源相接。上法蘭上還開設(shè)有接真空泵的抽氣孔，所有的孔通過線路或管路后都要由麻繩或浙青處理，保障嚴格的密封。
[0054]本發(fā)明的抗滑樁60在岸邊的布置方式如圖6所示，其中，61標識的為潛在滑移面，62標識的為岸坡，63標識的為水位浸潤線。
[0055]本發(fā)明的有益效果為:通過在抗滑樁體中間留有中孔設(shè)置真空管井，在不折減樁身強度的前提下，減少了抗滑樁混凝土的用量，人工挖孔現(xiàn)澆樁體，施工簡單易于操作，是一種有效的治理邊坡滑坡的工程措施；采用的真空管井進行降水可以高效地排出地下水，彌補采用排水廊道、垂直鉆孔抽水降水效果不理想、實際操作較困難的不足，對治理庫區(qū)邊坡、降水較多的山區(qū)邊坡滑坡問題有很好的效果。利用真空管井的降水系統(tǒng)現(xiàn)場組裝制作，抽出的水源可以用于農(nóng)田灌溉或排入水庫中，大大減少水資源浪費。
[0056]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護范圍為準。
【權(quán)利要求】
1.一種便于真空降水的抗滑樁，其特征在于，包括: 抗滑樁體和真空管井； 所述抗滑樁體內(nèi)設(shè)置所述真空管井； 所述真空管井設(shè)置在所述抗滑樁體的中間部位，從上至下貫通所述抗滑樁體； 所述真空管井頂端設(shè)有抽水管孔和抽氣孔； 所述真空管井采用鋼套管，所述鋼套管頂端設(shè)置密封井口，所述鋼套管底部為濾水段。
2.如權(quán)利要求1所述的便于真空降水的抗滑樁，其特征在于，所述密封井口由套裝在所述鋼套管頂端的密封套筒和設(shè)置在所述密封套筒的法蘭構(gòu)成； 所述抽水管孔和所述抽氣孔設(shè)置在所述法蘭上。
3.如權(quán)利要求1所述的便于真空降水的抗滑樁，其特征在于，所述濾水段為:所述鋼套管的底部一段管體上設(shè)置多個通孔，所述各通孔分別連接一塑料管連接，所述塑料管穿出到所述抗滑樁體外，能與所述抗滑樁體外土層接觸，所述塑料管的管頭設(shè)有濾網(wǎng)。
4.如權(quán)利要求3所述的便于真空降水的抗滑樁，其特征在于，所述塑料管的外徑為IOmm ； 所述塑料管的管頭設(shè)置的濾網(wǎng)為一層80目濾網(wǎng)。
5.如權(quán)利要求1所述的便于真空降水的抗滑樁，其特征在于，所述抗滑樁體為方形，由套裝在所述真空管井外面的鋼筋籠灌裝混凝土形成的樁身、設(shè)置在所述樁身底端的濾水段和設(shè)置在所述濾水段底端的擴大樁頭構(gòu)成； 所述濾水段的位置與所述真空管井的濾水段的位置相對應(yīng)。
6.如權(quán)利要求4任一項所述的便于真空降水的抗滑樁，其特征在于，所述抗滑樁體的濾水段外包覆有粗砂層。
7.如權(quán)利要求1至6任一項所述的便于真空降水的抗滑樁，還包括:抽真空裝置和抽水裝置；其中， 所述抽真空裝置的抽氣管與所述真空管井內(nèi)連通； 所述抽水裝置設(shè)置在所述真空管井內(nèi)，所述抽水裝置的抽水管伸出至所述真空管井外。
8.如權(quán)利要求7所述的便于真空降水的抗滑樁，所述抽真空裝置采用直聯(lián)水環(huán)式真空栗。
9.如權(quán)利要求8所述的便于真空降水的抗滑樁，所述抽水裝置采用深井潛水泵，設(shè)置在所述真空管井底部。
【文檔編號】E02D5/44GK103669333SQ201310741227
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】楊宇友, 宮大輝, 王建強, 鄧啟江 申請人:中國地質(zhì)大學(xué)（北京）