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原文传递一种用于大型滑坡治理的加固体系及其施工方法

专利名称：	一种用于大型滑坡治理的加固体系及其施工方法
摘要：	本发明提供了一种用于大型滑坡治理的加固体系及其施工方法，它包括设置在滑坡体内部的复合装配式沉井，均布的复合装配式沉井构成复合装配式沉井群；复合装配式沉井群的下部之间通过集排水涵洞相连通，并共同构成滑坡体排水通道网，并最终汇入至集水井将滑坡体内的地下水高效排出。由于沉井内部为空心结构，加固体可以作为坡体竖向排水边界，通过连通各沉井结构的纵横排水涵洞，可有效地将坡体内部水体排出，有助于增强边坡的长期安全稳定性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	中国长江三峡集团有限公司
发明人：	向欣;牛玉龙;孙志禹;李文伟;李晶华
专利状态：	有效
申请日期：	2021-12-29T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-18T00:00:00+0800
申请号：	CN202111632889.1
公开号：	CN114197501A
代理机构：	宜昌市三峡专利事务所
代理人：	李登桥
分类号：	E02D17/20;E02D19/10;E;E02;E02D;E02D17;E02D19;E02D17/20;E02D19/10
申请人地址：	430010 湖北省武汉市江岸区六合路1号
主权项：	1.一种用于大型滑坡治理的加固体系，其特征在于，它包括设置在滑坡体内部的复合装配式沉井，均布的复合装配式沉井构成复合装配式沉井群；复合装配式沉井群的下部之间通过集排水涵洞（4）相连通，并共同构成滑坡体排水通道网，并最终汇入至集水井（6）将滑坡体内的地下水高效排出。 2.根据权利要求1所述一种用于大型滑坡治理的加固体系，其特征在于，所述复合装配式沉井由装配式沉井管片（1）拼装而成，装配式沉井管片（1）上预留有螺杆连接孔（7）；螺杆连接孔（7）内部贯穿安装连接螺杆（10），并将装配式沉井管片（1）连接为沉井结构；在装配式沉井管片（1）的内表面设置有钢筋混凝土内衬（2）；在复合装配式沉井的顶部封盖有沉井盖板（5）。 3.根据权利要求2所述一种用于大型滑坡治理的加固体系，其特征在于，所述装配式沉井管片（1）相结合的端面设置有止水垫（9）。 4.根据权利要求2所述一种用于大型滑坡治理的加固体系，其特征在于，所述装配式沉井管片（1）上预留有排水孔（8），排水孔（8）所在位置安装有排水管（3）。 5.根据权利要求1所述一种用于大型滑坡治理的加固体系，其特征在于，位于最底层的装配式沉井管片（1）的底端设置有管片刃脚（11）。 6.权利要求1-5任意一项所述用于大型滑坡治理的加固体系的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，复合装配式沉井的装配及下沉施工：包括装配式沉井管片（1）拼装、下沉至设计深度、沉井外壁排水管施工及管壁钢筋混凝土内衬施工，形成沉井-内衬复合式结构以共同提供坡体抗滑承载力；步骤2，集排水涵洞施工：在沉井-内衬复合式结构施工完成之后，采用顶管法或暗挖法施工集排水涵洞（4），通过集排水涵洞（4）将各复合装配式沉井连通起来，形成滑坡体排水通道网，并有效地将滑坡体内的地下水汇集；步骤3，坡体外集水井及各沉井防护盖板施工：集排水涵洞（4）施工完成之后，在滑坡体外施工集水井将集排水涵洞排出的地下水进行汇集，并通过排水设施将汇集到的滑坡体地下水排放到滑坡体之外的地表径流系统；同时，对各复合式沉井顶部进行安全防护盖板施工，并在盖板上面进行一定厚度的覆土，以消除后期运营时对相关人员及动物的安全隐患。 7.根据权利要求6所述用于大型滑坡治理的加固体系的施工方法，其特征在于，所述步骤1的具体施工过程包括以下步骤：步骤1.1，根据设计要求，通过人工或小型机械找平方法对拟加固区域的地表进行平整，找平区域要大于复合装配式沉井外径；同时，在平整后的地表铺设素混凝土或砂石垫层，为后续沉井施工及材料堆放提供稳定可靠的作业面；步骤1.2，通过连接螺杆（10）将装配式沉井管片（1）连接为环管片放置于地表垫层上，每环管片由5~7片装配式沉井管片（1）装配而成；每个环管片直径大于2m，每环管片高度0.8~1.2m，管片厚度为6~10cm，具体尺寸根据设计抗水平承载力要求计算确定；装配时每块装配式沉井管片（1）通过穿过螺杆连接孔（7）的连接螺杆（10）穿插连接，同时装配式沉井管片（1）两侧均设有止水垫（9）；首节初始管片为特制管片，下部均设有朝向外侧的管片刃脚（11），以减小装配式沉井管片（1）下沉过程中所产生的端阻力；步骤1.3，按照设计要求，将拼装好的环管片放置在地表垫层特定位置上；环管片下沉施工采用人工开挖和上部加载的组合方式进行，在开挖过程中需采用对称开挖的方式以保证环管片下沉的均匀性，在施工过程中通过在环管片上不同区域处设置多个沉降观测点来分析环管片下沉的均匀与否；同时，上部加载的大小及加载位置也需要根据设计要求加以确定以保障环管片平稳对称地贯入滑坡土体内；步骤1.4，当最下部两环管片沉入至设计深度后，重复步骤步骤1.2~步骤1.3将剩余装配式沉井管片（1）逐环拼装及下沉至设计深度，环管片之间需满足上下错缝搭接的要求，以保证沉井整体不产生明显的薄弱区，在环管片下沉过程中需要保证有1~2环管片高于地表垫层以保证后续环管片的拼装及上部促沉荷载施加能顺利完成；步骤1.5，按照前述施工步骤将所有装配式沉井管片（1）拼装及下沉至设计深度后，开始进行排水管（3）施工，每块装配式沉井管片（1）均预留有排水孔（8），施工时将带有排水孔的排水管（3）通过排水孔（8）打入至坡体地层中，打入坡体深度在100~200cm，排水管（3）采用PVC塑料管材，并在排水管（3）内侧做好反滤层以防止后期排水管（3）发生淤堵；排水管（3）嵌入至坡体的长度需根据土体透水性质确定；同时，排水管（3）也需伸出装配式沉井管片（1）内壁一定预留长度，预留长度需大于后续施作的钢筋混凝土内衬（2）厚度，以保证坡体内的地下水能有效地汇集排出；步骤1.6，坡体排水管（3）施作完成之后，开始进行钢筋混凝土内衬（2）的施工，钢筋混凝土内衬（2）为沉井管体的加强层，以进一步增强加固体的整体水平刚度及强度；施工过程中，先沿着装配式沉井管片（1）内壁布设钢筋网片（13），钢筋网片（13）的设置密度需根据设计计算确定；同时，在钢筋网片（13）布设过程中需要保证排水管（3）能顺利穿越，且需保证排水管（3）不发生破损以防止后续混凝土将排水管（3）淤堵，在钢筋网片（13）外设置环形模板（12），环形模板（12）采用整体预制式或者采用装配式，环形模板（12）与钢筋网片（13）需满足钢筋混凝土保护层所需要的厚度；钢筋混凝土内衬（2）的厚度需要根据管片直径大小确定，通常在10~30cm范围内，最终沉井及钢筋混凝土内衬（2）组合结构其内净直径要大于150cm；步骤1.7，钢筋网片（13）及环形模板（12）布置完成之后，开始钢筋混凝土内衬（2）混凝土浇筑施工，钢筋混凝土内衬（2）混凝土由下往上逐环浇筑而成，并最终与沉井管壁形成一道完整的钢筋混凝土内衬及环形管片组合受力结构以进一步增大沉井管片的抗滑承载力；在浇筑钢筋混凝土内衬（2）混凝土时，施工缝位置应当避免装配式沉井管片（1）拼装接缝位置，以保证所形成的组合受力结构在接缝处不会形成显著的薄弱面，同时，振捣钢筋混凝土内衬（2）混凝土时，应注意避免对排水管（3）产生破损，防止混凝土进入排水管（3）内部，引起管内淤堵影响排水管（3）的集排水效果；步骤1.8，重复1.1~1.7，按照设计要求在滑坡体不同位置处施工不同的复合沉井结构，形成大型滑坡的抗滑复合装配式沉井群。 8.根据权利要求6所述用于大型滑坡治理的加固体系的施工方法，其特征在于，所述步骤2的具体施工过程包括以下步骤：步骤2.1，在复合装配式沉井群施工完成之后，施工连通各复合装配式沉井群的集排水涵洞（4），集排水涵洞（4）端口位于复合装配式沉井底部以便将各沉井汇集到的地下水有效排出，在施工集排水涵洞（4）时，首先破除各复合装配式沉井下部管片，便于后续集排水涵洞（4）施工能顺利穿越沉井体初始端，管片采用风镐等小型设备或者是在步骤1施工复合沉井结构时，提前预留集排水涵洞（4）的始发及接收口；步骤2.2，集排水涵洞（4）施工采用微型顶管施工或暗挖法施工，具体施工方法应根据集排水涵洞（4）设计直径及复合沉井内腔净空间确定，采用选定的涵洞施工方法连通各复合装配式沉井群，集排水涵洞（4）按布置方向分为横向涵洞和纵向涵洞，并形成一整体滑坡体排水通道网将滑坡体内地下水顺利排出。 9.根据权利要求6所述用于大型滑坡治理的加固体系的施工方法，其特征在于，所述步骤3的具体施工过程包括以下步骤：步骤3.1，集排水涵洞（4）施工完成之后，在滑坡体外施工集水井（6），集水井（6）位置应选择在潜在滑动面以外，集水井（6）尺寸大小根据实际滑坡体预估排水量确定，集水井（6）砌筑材料选择钢筋混凝土或者砖石、毛石；通过设置集水井（6）将集排水涵洞（4）排出的地下水进行汇集，并通过排水设施将汇集到的滑坡体地下水排放到滑坡体之外的地表径流系统；步骤3.2，对各复合装配式沉井顶部进行安全防护沉井盖板（5）施工，沉井盖板（5）采用钢筋混凝土或钢盖板，当沉井直径较大时需考虑在沉井盖板（5）上设置加劲肋以增大抗变形能力，同时，需在沉井盖板（5）上面进行一定厚度的覆土掩盖并做好标识，以消除后期运营时对相关人员及动物的安全隐患。
所属类别：	发明专利