等腰梯形斷面豎向預應力錨索抗滑樁及其滑坡治理方法
【專利說明】等腰梯形斷面豎向預應力錨索抗滑粧及其滑坡治理方法
[0001] 發(fā)明領域
[0002] 本發(fā)明涉及到地質(zhì)災害防治技術領域，特別涉及到一種等腰梯形斷面豎向預應力 錨索抗滑粧及其滑坡治理方法。
【背景技術】
[0003] 我國是世界上地質(zhì)災害高發(fā)區(qū)，具有滑坡災害點多、面廣和災情重等特點。個別地 區(qū)由于受大幅度、高頻次的高低水位升降影響，滑坡體內(nèi)地下水位的降落速度明顯滯后于 外部水位的降落，必然會出現(xiàn)滲透力，滑坡推力顯著增大，增加了抗滑粧治理滑坡的支擋難 度。
[0004] 目前治理滑坡的方法主要有抗滑擋土墻、抗滑粧、刷方減重、回填反壓、混凝土抗 滑鍵、焙燒法、抗滑明洞和化學處理法等，其中，抗滑粧使用頻率最大。抗滑粧包括懸臂抗滑 粧(參見附圖1)和預應力錨索抗滑粧(參見附圖2)。懸臂抗滑粧不存在地下水侵泡腐蝕作 用，但是承受的滑坡推力有限；預應力錨索抗滑粧能承受較大的滑坡推力，但在地下水豐富 的岸坡地帶易于產(chǎn)生銹蝕，進而影響錨索壽命。實踐表明，滑坡推力較大時，懸臂抗滑粧易 產(chǎn)生較大變形(參見附圖3)，此時，可通過增大抗滑粧斷面面積予以解決，但增大抗滑粧斷 面面積存在兩個問題：一是顯著增大混凝土及鋼筋用量，不經(jīng)濟；二是在滑坡治理部位進 行大斷面開挖，易誘發(fā)滑坡失穩(wěn)破壞致災。顯然，現(xiàn)有技術抗滑粧滑坡治理方法存在著承受 滑坡推力有限、易于產(chǎn)生銹蝕和影響錨索壽命等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為解決現(xiàn)有技術抗滑粧滑坡治理方法存在的承受滑坡推力有限、易于產(chǎn)生銹蝕和 影響錨索壽命等問題，本發(fā)明提出一種等腰梯形斷面豎向預應力錨索抗滑粧及其滑坡治理 方法。
[0006] 本發(fā)明等腰梯形斷面豎向預應力錨索抗滑粧，抗滑粧的粧身橫斷面為等腰梯形， 并且，在等腰梯形頂邊一側(cè)設置有若干豎向預應力錨索。
[0007] 進一步的，本發(fā)明等腰梯形斷面豎向預應力錨索抗滑粧，抗滑粧橫斷面等腰梯形 的尺寸取值為：頂邊長度《與底邊長度&之比a/b取值范圍0. 6~0. 8,高度好與底邊長度& 之比H/b取值范圍（0. 1~0. 2)Xtan〃;其中，0為等腰梯形底角，取值范圍70° ~90°。
[0008] 進一步的，本發(fā)明等腰梯形斷面豎向預應力錨索抗滑粧，抗滑粧橫斷面等腰梯形 的尺寸滿足下式（1):
【主權項】
1. 一種等腰梯形斷面豎向預應力錨索抗滑粧，其特征在于，抗滑粧的粧身橫斷面為等 腰梯形，并且，在等腰梯形頂邊一側(cè)設置有若干豎向預應力錨索。
2. 根據(jù)權利要求1所述等腰梯形斷面豎向預應力錨索抗滑粧，其特征在于，抗滑粧橫 斷面等腰梯形的尺寸取值為：頂邊長度《與底邊長度&之比a/b取值范圍0. 6~0. 8,高度 與底邊長度A之比H/b取值范圍（0. 1~0. 2) Xtan 其中，0為等腰梯形底角，取值范圍 70。~90。。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述等腰梯形斷面豎向預應力錨索抗滑粧，其特征在于，抗滑粧 橫斷面等腰梯形的尺寸滿足下式（1): (α+Α)χΑ > 2χ￡χ5 (I) 式中，a為頂邊長度，單位為m; &為底邊長度，單位為m; A為粧身受荷段長度，單 位為m 為滑坡推力，單位為kN/m ;S為粧間距，單位為m。
4. 根據(jù)權利要求1所述等腰梯形斷面豎向預應力錨索抗滑粧，其特征在于，所述豎向 預應力錨索底端置于粧體內(nèi)，并將錨碇板安放在距離粧底20~30cm處，頂端為錨固端，安置 在粧頂。
5. 根據(jù)權利要求1或4所述等腰梯形斷面豎向預應力錨索抗滑粧，其特征在于所述豎 向預應力錨索的拉力設計值與滑坡推力之間的關系為下式（2)所示：
式中，M為豎向預應力錨索軸向拉力設計值，單位kN ;j：為滑坡推力，單位為kN/m 為粧間距，單位為m 為粧身受荷段長度，單位為m ; A為滑坡防治工程設計安全系數(shù)； 為豎向預應力錨索偏心距，單位為m。
6. -種滑坡治理方法，其特征在于，采用權利要求1至5中任意一種所述等腰梯形斷 面豎向預應力錨索抗滑粧對滑坡進行治理，所述抗滑粧的粧身橫斷面為等腰梯形，并且， 在等腰梯形頂邊一側(cè)設置有若干豎向預應力錨索；所述等腰梯的形尺寸取值為：頂邊長 度ff與底邊長度&之比a/b取值范圍0. 6~0. 8,高度嚴與底邊長度&之比H/b取值范圍 (0. l~0.2)Xtanl其中，0為等腰梯形底角，取值范圍70° ~90°，并且，滿足下式（1): (α+*)χΑ>2χ￡χ?' (1) 式中，a為頂邊長度，單位為m; &為底邊長度，單位為m; A為粧身受荷段長度，單 位為m ;五為滑坡推力，單位為kN/m ; S為粧間距，單位為m ; 所述豎向預應力錨索底端置于粧體內(nèi)，并將錨碇板安放在距離粧底20~30cm處，頂端 為錨固端，安置在粧頂；并且，所述豎向預應力錨索的拉力設計值與滑坡推力之間的關系為 下式（2)所示：
式中，M為豎向預應力錨索軸向拉力設計值，單位kN ;Jg為滑坡推力，單位為kN/m ;S 為粧間距，單位為m ; A為粧身受荷段長度，單位為m ; .Fi為滑坡防治工程設計安全系數(shù)； &為豎向預應力錨索偏心距，單位為m ; 51、 針對水庫及大江大河岸坡的大型及特大型滑坡，采用相關技術規(guī)范規(guī)定的方法確 定滑坡推力E沿滑動方向的分布，并選定抗滑粧的支擋部位； 52、 根據(jù)滑坡推力JS和S粧間距，依據(jù)上式（1)及上述比例擬定抗滑粧等腰梯形的幾何 尺寸，即頂邊長度《、底邊長度ft、高度好和等腰梯形底角Θ ;所述粧間距S采用相關技術 規(guī)范規(guī)定的方法確定； 53、 根據(jù)上式（2)確定預應力錨索的拉力設計值和； 54、 假定均布荷載0.7X及X S作用在等腰梯形斷面豎向預應力錨索抗滑粧懸臂段， 按照相關技術規(guī)范的規(guī)定進行推力計算、結(jié)構(gòu)設計和施工；其中，I為滑坡推力，單位為 kN/m ; S為粧間距，單位為m ; 55、 在制作鋼筋籠時，在抗滑粧等腰梯形頂邊一側(cè)設置豎向預應力錨索，底端錨碇板安 放在距離粧底20~30cm處，安裝好預留導管之后在預留導管中穿入豎向預應力錨索，并將 底端豎向預應力錨索錨固于錨碇板上； 56、 開挖好基坑以后，將制作好的抗滑粧鋼筋籠放入基坑；要求抗滑粧等腰梯形的頂邊 位于滑坡體內(nèi)側(cè)，即抗滑粧受拉區(qū)；抗滑粧等腰梯形的底邊位于滑坡體剪出口方向，即抗滑 粧受壓區(qū)；然后澆筑的混凝土； 57、 當混凝土達到設計強度的75%之后，進行預應力錨索的張拉過程，預應力的施加方 法采用后張法，整個施工過程嚴格按照相關技術規(guī)范進行施工； 58、 對錨索的張拉分兩次進行，第一次張拉分五級，前四級的拉力值分別為拉力設計值 的25%、50%、75%和100%，分別穩(wěn)定5分鐘，最后一級的拉力值為拉力設計值的110%，穩(wěn)定時 間30分鐘；鎖定48小時后進行第二次補償張拉，第二次張拉的級數(shù)和拉力值與第一次張拉 相同； 59、 張拉完畢后，澆筑表層網(wǎng)格，滑坡治理完成； 其中，所述相關技術規(guī)范包括DB50/5029-2004《地質(zhì)災害防治工程設計規(guī)范》和 GB50330-2013《建筑邊坡工程技術規(guī)范》。
【專利摘要】為解決現(xiàn)有技術抗滑樁滑坡治理方法存在的承受滑坡推力有限、易于產(chǎn)生銹蝕和影響錨索壽命等問題，本發(fā)明提出一種等腰梯形斷面豎向預應力錨索抗滑樁及其滑坡治理方法，采用等腰梯形斷面豎向預應力錨索抗滑樁對滑坡進行治理，所述抗滑樁的樁身橫斷面為等腰梯形，并且，在等腰梯形頂邊一側(cè)設置有若干豎向預應力錨索。本發(fā)明等腰梯形斷面豎向預應力錨索抗滑樁及其滑坡治理方法的有益技術效果是有利于樁間土拱的形成，顯著增大了抗滑樁的承載力；并且，可以有效防止錨索腐蝕損壞，從而延長抗滑樁使用壽命。
【IPC分類】E02D17-20, E02D5-58, E02D5-54
【公開號】CN104878770
【申請?zhí)枴緾N201510360122
【發(fā)明人】陳洪凱, 趙春紅
【申請人】陳洪凱, 趙春紅
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年6月26日