一種巨石混合體滑坡微型組合樁群支墩加固方法與流程
2023-05-11 22:20:21 2
本發明涉及一種巨石混合體滑坡微型組合樁群支墩加固方法。
背景技術：
巨石混合體是指由尺寸較大的塊石構成的堆積體。由於巨石混合體由巨石堆積而成，巨石之間存在空隙，導致常用的滑坡防治方法在施工時存在較大難度，如滑坡防治中常用的人工挖孔抗滑樁應用於巨石混合體滑坡治理時，存在開挖支護難度大，對滑坡擾動大的缺點。因此，需探索一種較適用於巨石混合體滑坡的防治技術。巨石混合體滑坡中的巨石之間互相鑲嵌、咬合，導致巨石混合體自身的抗剪強度較高，具有一定的自穩性，因此巨石混合體滑坡在發生整體滑動時，一般均沿巨石混合體與基巖的接觸面滑動，且前部的塊石變形後使得其後部的塊石有了變形運動的空間，會誘發後部塊石的變形。因此，在對這類滑坡進行防治時，應注意以下幾點：一是宜採用非開挖施工的防治方法；二是重點對基覆面處的滑體進行加固；三是要防止前緣部位的巨石發生局部變形。目前滑坡防治中，抗滑樁是最常用的抗滑支擋結構。抗滑樁設計時，將抗滑樁作為抗彎構件進行計算，確定其橫截面尺寸、配筋等，並進行斜截面抗剪校核。施工時通常採用人工挖孔-製作鋼筋籠-灌注混凝土的方式進行。其存在以下缺點：(1)由於巨石混合體由巨石堆積而成，人工挖孔成孔難度大，工期長；(2)施工人員在地下施工，存在較大的安全隱患；(3)成孔時若採用爆破施工，對滑體擾動較大；(4)成孔尺寸較大，成孔時易降低滑坡穩定性，促使滑坡滑動。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題是提供一種巨石混合體滑坡微型組合樁群支墩加固方法，在巨石混合體中打入多根微型樁，利用注漿的施工方法將微型樁和巨石混合體共同形成在基覆面附近的支墩，利用微型組合樁群支墩的抗剪力抵抗滑坡推力；在巨石混合體滑坡的前緣進行掛網噴漿，防止前緣表層的巨石混合體發生變形移動。
為解決上述問題，本發明採用如下技術方案：
一種巨石混合體滑坡微型組合樁群支墩加固方法，包括以下步驟：
a、根據滑坡實際情況及施工條件確定設置微型組合樁群支墩的位置；微型組合樁群布置區域及微型樁群的組合形式；
b、確定支墩的尺寸及間距；
c、計算滑坡推力及滑體抗力，確定設置支墩位置的剩餘下滑力；
d、計算支墩的抗滑力，確定微型樁所應承擔的抗滑力；
e、計算單個支墩中微型樁的配筋面積，確定單個支墩中微型樁的數量、樁徑及組合形式；
f、計算微型樁的錨固深度；
g、鑽機成孔，吊放鋼筋籠，注漿；
h、回填樁孔；
i、進行掛網噴漿及排水孔施工。
作為優選，在巨石混合體中打入多排微型樁，微型樁是採用鑽孔、強配筋、注漿工藝施工的小口徑灌注樁，由於施工時採用注漿的施工方法，可將巨石混合體中塊石間的孔隙進行充填，使一定範圍內的微型樁和巨石混合體形成一個整體，即微型組合樁群支墩，由於巨石混合體的塊石相互鑲嵌、咬合，抗剪能力較強，因此不考慮巨石混合體內部產生滑面的可能，僅對基覆面附近一定厚度的滑體進行加固即可，即微型組合樁群支墩不用延伸至地表，在巨石混合體滑坡的前緣進行掛網噴漿，防止前緣表層的塊石發生變形移動。
作為優選，其設計原理為：
滑坡推力由支墩的抗剪力抵抗。支墩的抗剪力由兩部分構成，一是支墩與基巖面的抗剪力，一是微型樁的抗剪力。
利用τ＝τsas計算單個支墩中微型組合樁群的抗剪力；其中，τ為單個支墩中微型組合樁群的抗剪力；τs為單個支墩中微型樁的縱向鋼筋的抗剪強度；as為單個支墩中微型組合樁群所有縱向鋼筋的橫截面積。
作為優選，利用計算單個支墩與基巖面間的抗剪力；其中，τ』為單個支墩與基巖面間的抗剪力；g為單個支墩及其上部巨石混合體的重量；ac為單個支墩的橫截面積；為支墩與基巖面間的摩擦角。
需滿足
式中，k為設計安全係數；t為設置支墩位置每延米剩餘下滑力；d為支墩中心間距。
支墩高度可取為滑體厚度的1/3，即微型樁在滑面以上的配筋長度為滑體厚度的1/3。微型樁在滑面以下嵌固段的嵌固深度可由下式計算：其中，l1為微型樁嵌固段長度；τ為單個支墩中微型組合樁群的抗剪力；n為單個支墩中微型樁的數量；d為微型樁的樁徑；qt為微型樁樁身混凝土與其樁周巖土體的粘結強度。
作為優選，在巨石混合體滑坡的前緣進行掛網噴漿的措施，在掛網噴漿體中設置排水孔，最下排的排水孔宜接近基巖面。
作為優選，回填樁孔時可採用碎石土等材料，宜就地取材，減少造價。
作為優選，微型樁的配筋可採用鋼筋籠、鋼筋束、鋼管、型鋼等。
作為優選，掛網噴漿可用主動防護網替代，此時不需要設置排水孔。
本發明的有益效果為：(1)採用微型組合樁群支墩對巨石混合體滑坡進行加固，充分發揮巨石混合體自身的抗滑性能，減少工程造價；(2)施工時採用鑽機成孔，對滑體擾動小，施工方便，安全度高；(3)施工速度快，可快速止滑。
附圖說明
圖1為本發明微型組合樁群支墩加固巨石混合體滑坡剖面圖；
圖2為本發明微型組合樁群支墩加固巨石混合體滑坡平面圖。
圖中標記為：1-微型樁，2-支墩，3-掛網噴漿，4-排水孔，5-巨石混合體。
具體實施方式
如圖1和圖2所示，一種巨石混合體滑坡微型組合樁群支墩加固方法，在巨石混合體5中打入多排微型樁1，微型樁1是採用鑽孔、強配筋、注漿工藝施工的小口徑灌注樁，由於施工時採用注漿的施工方法，可將巨石混合體5中塊石間的孔隙進行充填，使一定範圍內的微型樁1和巨石混合體5形成一個整體，即微型組合樁群支墩2，起到加固滑坡的作用。由於巨石混合體5的塊石相互鑲嵌、咬合，抗剪能力較強，因此不考慮巨石混合體5內部產生滑面的可能，僅對基覆面附近一定厚度的滑體進行加固即可，即微型組合樁群支墩不用延伸至地表，這樣大大節約了鋼筋和混凝土材料，減小了造價。同時，在巨石混合體5滑坡的前緣進行掛網噴漿3，防止前緣表層的塊石發生變形移動。
本發明微型組合樁群支墩加固巨石混合體滑坡的設計原理：
滑坡推力由支墩的抗剪力抵抗。支墩的抗剪力由兩部分構成，一是支墩與基巖面的抗剪力，一是微型樁的抗剪力。
利用τ＝τsas計算單個支墩中微型組合樁群的抗剪力；其中，τ為單個支墩中微型組合樁群的抗剪力；τs為單個支墩中微型樁的縱向鋼筋的抗剪強度；as為單個支墩中微型組合樁群所有縱向鋼筋的橫截面積。
利用計算單個支墩與基巖面間的抗剪力；其中，τ』為單個支墩與基巖面間的抗剪力；g為單個支墩及其上部巨石混合體5的重量；ac為單個支墩的橫截面積；為支墩與基巖面間的摩擦角。
需滿足
式中，k為設計安全係數；t為設置支墩位置每延米剩餘下滑力；d為支墩中心間距。
支墩高度可取為滑體厚度的1/3，即微型樁在滑面以上的配筋長度為滑體厚度的1/3。微型樁在滑面以下嵌固段的嵌固深度可由下式計算：其中，l1為微型樁嵌固段長度；τ為單個支墩中微型組合樁群的抗剪力；n為單個支墩中微型樁的數量；d為微型樁的樁徑；qt為微型樁樁身混凝土與其樁周巖土體的粘結強度。
為防止前緣表層的塊石發生變形，在巨石混合體滑坡的前緣進行掛網噴漿3的措施。具體的掛網噴漿3的設計和施工可由相關規定確定，本發明不限定掛網噴漿3的具體實施方法。同時為使滑坡體中的水及時排出，在掛網噴漿體中設置排水孔4，最下排的排水孔4宜接近基巖面(滑面)，具體的排水孔的數量和孔徑尺寸可依據當地降雨量的大小參照相關規定確定。
本發明的實施步驟是：
a、根據滑坡實際情況及施工條件確定設置微型組合樁群支墩的位置；微型組合樁群布置區域及微型樁群的組合形式；
b、確定支墩的尺寸及間距；
c、計算滑坡推力及滑體抗力，確定設置支墩位置的剩餘下滑力；
d、計算支墩的抗滑力，確定微型樁所應承擔的抗滑力；
e、計算單個支墩中微型樁的配筋面積，確定單個支墩中微型樁的數量、樁徑及組合形式；
f、計算微型樁的錨固深度；
g、鑽機成孔，吊放鋼筋籠，注漿；
h、回填樁孔。
i、進行掛網噴漿及排水孔施工。
採用在巨石混合體中設置微型組合樁群，通過注漿時的漿體填充巨石混合體的空隙，從而形成微型組合樁群支墩，充分發揮巨石混合體自身的抗滑性能，減少工程造價，且能夠實現快速止滑；
通過在巨石混合體滑坡前緣進行掛網噴漿的措施，防止局部塊石變形誘發後部巨石混合體的大範圍失穩，並考慮到了排水措施。
以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何不經過創造性勞動想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。