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原文传递滑坡防治构筑单体与系统、设计方法与施工方法

专利名称：	滑坡防治构筑单体与系统、设计方法与施工方法
摘要：	本发明公开一种滑坡防治构筑单体与系统、设计方法与施工方法。针对性解决高陡巨厚型滑坡体防治问题，本发明滑坡防治构筑单体布置在滑坡体前1/3范围内，包括相互垂直构成T型平面的入口平硐与侧翼平硐，入口平硐开口在坡面上，向坡体内水平延伸至滑动面，入口平硐末端连接侧翼平硐，侧翼平硐内布置微型钢管群桩，微型钢管群桩向上伸入滑坡体，向下伸入滑动面以下坡体。该构筑单体可以扩展为滑坡防治构筑体系。本发明还提供滑坡防治构筑单体的设计方法与施工方法。本发明滑坡防治构筑单体结合平硐系统与微型钢管群桩系统两种技术，无论是构筑体结构本身还是施工方法都具有环境挠动小的明显优势，尤其适合高陡巨厚型滑坡体防治工程中推广采用。
专利类型：	发明专利
申请人：	中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所
发明人：	吴永;童世林;何思明;李新坡;雷晓琴
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T15:00:00+0805
申请号：	CN202010077155.0
公开号：	CN111155538A
代理机构：	成都赛恩斯知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	张帆;张端阳
分类号：	E02D17/20;E02D33/00;G06F30/13;G06F30/20;E;G;E02;G06;E02D;G06F;E02D17;E02D33;G06F30;E02D17/20;E02D33/00;G06F30/13;G06F30/20
申请人地址：	610041 四川省成都市武侯区人民南路四段九号
主权项：	1.滑坡防治构筑单体，其特征在于：布置在滑坡体前1/3范围内；布置在滑坡体前1/3范围内；包括相互垂直构成T型平面的入口平硐(1)与侧翼平硐(2)；所述入口平硐(1)开口在坡面上，向坡体内水平延伸至滑动面；入口平硐末端(12)连接侧翼平硐(2)，侧翼平硐(2)内布置微型钢管群桩(3)；所述微型钢管群桩(3)向上伸入滑坡体，向下伸入滑动面以下坡体。 2.根据权利要求1所述的滑坡防治构筑单体，其特征在于：所述微型钢管群桩(3)布置呈品字型两排；微型钢管群桩(3)间有钢筋桁架(4)。 3.根据权利要求1所述的滑坡防治构筑单体，其特征在于：所述钢管群桩伸入滑动面以下坡体的嵌固深度h1是微型钢管群桩(3)长度H的1/2～1/3。 4.根据权利要求1所述的滑坡防治构筑单体，其特征在于：所述微型钢管群桩(3)的混凝土浇筑立方桩(31)内植入前后两组钢管桩(32)，后组钢管桩(32)靠近坡体，前组钢管桩(32)靠近坡面。 5.根据权利要求4所述的滑坡防治构筑单体，其特征在于：所述钢管桩(32)包括外周地质管(321)，地质管(321)下部加工为花管，地质管(321)中心是品字型捆扎的钢筋(322)，地质管(321)与钢筋(322)间灌注砂浆。 6.根据权利要求1所述的滑坡防治构筑单体，其特征在于：所述滑坡体是滑坡体厚度不小于50米的高陡斜坡。 7.根据权利要求1所述的滑坡防治构筑单体，其特征在于：所述入口平硐(1)和/或侧翼平硐(2)内布置排水管道，连通外界。 8.滑坡防治构筑系统，其特征在于：包括多个权利要求1～7任一所述的滑坡防治构筑单体，各滑坡防治构筑单体沿滑坡体滑动方向高低排列，上下相邻滑坡防治构筑单体间垂直距离h2为所述H是微型钢管群桩(3)长度。 9.权利要求5所述的滑坡防治构筑单体的设计方法，其特征在于：依如下步骤实施：步骤S1、确定基础数据滑坡体实地勘测确定滑坡体厚度A、滑动面深度B、滑坡体内摩擦角滑坡体平均重度γ、桩前滑坡体高度H1，根据滑坡体实地勘测数据，确定平硐施工设备进入的最小高度Hmin、确定地质管(321)外径d，根据《滑坡防治工程设计与施工规范》(DZT0219-2006)确定微型钢管群桩(3)长度H、微型钢管群桩(3)在入口平硐(1)方向上间距a1、微型钢管群桩(3)在侧翼平硐(2)方向上间距b1、混凝土浇筑立方桩(31)内植入的后组钢管桩(32)排数m、混凝土浇筑立方桩(31)内植入的前组钢管桩(32)排数n，根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)确定桩间相互影响系数ηi、桩顶约束效应系数ηr、承台侧向土水平抗力效应系数ηl、承台底摩阻效应系数ηb、钢管桩水平承载力特征值Rha、混凝土浇筑立方桩(31)混凝土保护层厚度c，根据相似原则缩放的物理结构模型实验测量确定微型钢管群桩联系梁结构系数ζ；步骤S2、确定入口平硐参数入口平硐开口(11)离地面高度取值Hmin，根据滑坡体形态与滑动面深度B确定入口平硐内部空间结构参数；步骤S3、确定微型钢管群桩参数步骤S31、计算确定a、b S1＝(md+id+c)*b 式2 a＝1.5b 式3 S＝ab 式4 式中，S—微型钢管群桩截面积，单位m2， S1—微型钢管群桩抗弯区域截面积，单位m2， m—混凝土浇筑立方桩(31)内植入的后组钢管桩(32)排数，步骤S1确定， d—地质管(321)外径，单位mm，步骤S1确定， i—计算系数，取值1.5～2.0， c—混凝土保护层厚度，单位mm，步骤S1确定， a—微型钢管群桩(3)在入口平硐(1)方向上长，单位m， b—微型钢管群桩(3)在侧翼平硐(2)方向上长，单位m；步骤S32、计算确定h1、h、x 依式5计算确定微型钢管群桩(3)向下伸入滑动面以下坡体的嵌固深度h1： h1＝λH 式5 式中，h1—钢管群桩伸入滑动面以下坡体的嵌固深度，单位m， λ—嵌固深度系数，取值依式6计算混凝土浇筑立方桩(31)高度h： h＝μH 式6 式中，h—混凝土浇筑立方桩(31)高度，单位m， μ—混凝土桩比例系数，若滑坡体厚度A小于50m则μ取值0.2，若滑坡体厚度A大于100m则μ取值0.5，若滑坡体厚度A在50m～100m之间则μ在0.2～0.5间依线性增长关系取值；确定混凝土浇筑立方桩(31)内植入的每排钢管桩(32)横向中心间距x＝3d～6d，d为地质管(321)外径，步骤S1确定；步骤S33、计算确定k 依式7、式8、式9、式10计算确定侧翼平硐(2)宽度W： Rh＝(1+ζ)(ηiηr+ηl+ηb)Rha 式8 式中，W—侧翼平硐(2)内靠近坡体侧的微型钢管群桩(3)布设宽度，单位m， F—滑坡体横向每延米的水平作用力，单位KN/m， Rh—微型钢管群桩水平承载力特征值，单位Kpa， ηi—桩间相互影响系数，步骤S1确定， ηr—桩顶约束效应系数，步骤S1确定， ηl—承台侧向土水平抗力效应系数，步骤S1确定， ηb—承台底摩阻效应系数，步骤S1确定， ζ—微型钢管群桩联系梁结构系数，步骤S1确定， Rha—钢管桩水平承载力特征值，单位Kpa，步骤S1确定， γ—滑坡体平均重度，单位KN/m3，步骤S1确定， H1—桩前滑坡体高度，单位m，步骤S1确定， Ka—主动土压力系数， —滑坡体内摩擦角，单位°，步骤S1确定；依式11计算确定侧翼平硐(2)内靠近坡体侧的微型钢管群桩(3)布设数k：式中，k—侧翼平硐(2)内靠近坡体的微型钢管群桩(3)布设数量， b—微型钢管群桩(3)在侧翼平硐(2)方向上长，单位m，步骤S2确定， b1—微型钢管群桩(3)在侧翼平硐(2)方向上间距，单位m，步骤S1确定；步骤S4、确定侧翼平硐参数依式12计算确定侧翼平硐长度L，依式13计算确定侧翼平硐宽度D，侧翼平硐高度取值同入口平硐高度： L＝W+l 式12 D＝2a+a1 式13 式中，l—施工操作空间，单位m，依施工现场条件确定。 10.权利要求5所述的滑坡防治构筑单体的施工方法：其特征在于：首先，确定入口平硐开口(11)坐标，依照作业规范向滑坡体内部开挖平硐；其次，开挖入口平硐达到设计长/深度时，向左右两侧开挖侧翼平硐，侧翼平硐沿入口平硐轴线左右对称。再次，在侧翼平硐靠山体侧浇筑第一排微型钢管群桩、安装钢筋桁架，完成后若必要，向坡面侧平移b1，浇筑第二排微型钢管群桩、安装钢筋桁架；最后，在微型钢管群桩上安装变形监测设备，在入口平硐和/或侧翼平硐内部安装排水管道。
所属类别：	发明专利