CN102330425B - 带枝花管引导注浆构建鱼体仿生结构加固软土层的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种带枝花管引导注浆构建鱼体仿生结构加固软土层的方法，其操作如下：将管壁设有复数个出浆孔的花管插入待加固的土层，每该花管的出浆孔边缘均连接有一级枝条，每该一级枝条上具有复数个二级枝条，每该二级枝条上具有复数个三级枝条，所述一级枝条、二级枝条、三级枝条均随花管插入待加固的土层中；然后利用压力把浆液注入花管内，浆液在压力作用下通过所述花管上的出浆孔依次流至一级枝条表面、二级枝条表面、三级枝条表面；最后浆液分别沿着花管表面和各级枝条表面注入花管周围土体中。本发明利用新式花管身上均匀分布的各级枝条，实现在花管四周均匀地注浆加固软土层的效果。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种岩土工程施工技术领域，尤其涉及一种带枝花管引导注浆构建鱼体仿生结构加固软土层的方法。
【背景技术】
在传统采用的以钢管、塑料管等轴心通孔的材料作花管所进行的花管注浆技术中，花管的轴心腔孔起输浆作用，花管身上密布的径向小孔即出浆孔起出浆作用。花管插入待加固的土层后浆液首先注入花管腔孔内，接着浆液在压力作用下经由花管壁上的出浆孔注入花管周围土体中，注入土体中的浆液一般具备如下三种功能：第一种是充填杂填土层、砂卵石层等非密实土层里的孔洞；第二种是挤入砂层颗粒的间隙里；第三种是充满花管外表和管周粘性土体两界面的间隙，并沿管外表界面扩散分布。
就第三种功能而言，随着浆液在管外表界面上的集聚，浆液压力也不断上升，当该压力达到并超过管周粘性土体被涨裂的压力值时，管周粘土体就产生了劈裂现象，一旦管周粘土体被劈出一条裂缝，许多浆液就涌向该裂缝，并在瞬间降低了浆液保有压力，降低压力后的浆液一时无法在管周再开劈出新的裂缝，但随着浆液持续涌入第一条裂缝不断地延伸，待该裂缝发展到一定宽远程度时，浆液在长长的缝隙中，推移走浆的阻力不断增加，最后该裂缝中走浆的阻力所消耗的压力达到并超过管周土体新劈裂作用所需压力时，新的劈裂缝又在管周近处出现了，新劈裂缝中的走浆现象又周而复始了，从而在管周产生若干条劈裂缝，缝中充满浆液并凝固成若干条浆脉，这些浆脉都从花管处延伸向远方，对加固花管周围粘土体意义不大，造成浆液的浪费。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题在于提供一种带枝花管引导注浆构建鱼体仿生结构加固软土层的方法，以减少或克服在粘土层中传统花管注浆效果不可控且不均匀现象，即极易产生的以花管为轴心的总体分布方式为向远离花管方向辐射的若干条大型劈裂浆脉现象。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种带枝花管引导注浆构建鱼体仿生结构加固软土层的方法，其操作如下：将管壁设有复数个出浆孔的花管插入待加固的土层，然后利用压力把浆液注入花管内，浆液在压力作用下通过花管上的出浆孔流至花管表面并注入花管周围土体中；每该花管的出浆孔边缘均连接有一级枝条，每该一级枝条上具有复数个二级枝条，每该二级枝条上具有复数个三级枝条，所述一级枝条、二级枝条、三级枝条均随花管插入待加固的土层中，浆液在压力作用下通过所述花管上的出浆孔依次流至一级枝条表面、二级枝条表面、三级枝条表面；最后浆液分别沿着一级枝条表面、二级枝条表面、三级枝条表面注入花管周围土体中。
进一步地，所述一级枝条的头部紧帖花管外壁，且一级枝条的中部和尾部向远离花管的方向张开。
进一步地，所述花管为各竹节均贯通了的竹杆，所述一级枝条为竹子主枝，二级枝条为竹子次枝，三级枝条为竹子枝丫，其中所述花管、一级枝条、二级枝条、三级枝条的径向尺寸依次减小。
本发明的有益效果在于：通过在花管出浆孔边缘分布一级枝条，发挥该一级枝条及其一级枝条上的各级枝条表面的走浆引导作用，即充分利用压力浆液极易顺物体表面走浆的特征，在花管周围土体中进行较均匀无劈裂注浆，或进行以相互交叉的各级枝条作轴的多中心轴辐射而劈裂的多组微型劈裂注浆。这些微型劈裂又互相干涉叠加形成复杂的劈裂网络，注入浆液后形成浆脉群，从而减少或克服粘性土层中注浆产生的以花管为单轴中心的总体分布状态为向远方辐射的若干条大型劈裂浆脉现象，进而达到在花管四周均匀地注浆加固软土层的效果。
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。
图1为本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
如图1所示，一种带枝花管引导注浆构建鱼体仿生结构加固软土层的方法，其操作如下：将管壁设有复数个出浆孔11的花管1插入待加固的软土层，作为该软土层的土钉，每该花管1的出浆孔11边缘均连接有至少一个一级枝条12，每该一级枝条12上具有复数个二级枝条121，每该二级枝条121上具有复数个三级枝条1211，所述一级枝条12、二级枝条121、三级枝条1211均随花管1插入待加固的软土层中；然后利用压力把浆液注入花管1内，浆液在压力作用下通过花管1上的出浆孔11依次流至一级枝条12表面、二级枝条121表面、三级枝条1211表面，最后到达花管1周围的土体中。同时浆液亦会分别沿着花管1外壁、一级枝条12表面、二级枝条121表面注入花管1周围的土体中。其中，各级枝条刚插入软土层中时由于受到土体挤压，各级枝条的枝梢向花管1方向靠拢，但当花管1注浆后，在浆液压力以及自身的弹力作用下会逐渐弹切入花管1周围的土体内。所述连接优选为捆扎式固定连接，所述浆液优选为水泥浆液。
请再参照图1，所述一级枝条12的头部紧帖花管1外壁，且一级枝条12的中部和尾部向远离花管1的方向张开。所述花管1可为各竹节均贯通了的竹杆，也可为各种规格的金属或非金属人造管材。所述一级枝条12可为竹子主枝，二级枝条121可为竹子次枝，三级枝条1211可为竹子枝丫，所述一级枝条12，二级枝条121，三级枝条1211也可为某些树木上砍取的天然枝条或者为各种材料加工而成的人造枝条，其中所述花管1、一级枝条12、二级枝条121、三级枝条1211的径向尺寸依次减小。总之，均匀注浆后的土体如鱼肉，花管1如鱼骨，一级枝条12如大刺，二级枝条121如小刺，从而形成鱼体仿生结构的建筑地基或基坑土钉墙，有效加固了软土层。
从上述可知，注入的浆液能够被所述花管1、各级枝条表面所引导而均匀地分布在花管1周围一定范围内的土体中。当花管1和各级枝条被注入的水泥浆液包围时，水泥浆液的压力还能使花管1及各级枝条周围的土体形成许多微型劈裂，这些微型劈裂又互相干涉叠加形成复杂的劈裂网络，注入浆液后形成浆脉群，从而达到在花管1四周均匀注浆加固软土层的效果。
本发明通过在花管1出浆孔11边缘分布各级枝条，发挥各级枝条表面的走浆引导作用，即充分利用压力浆液极易顺物体表面走浆的特征，在花管1周围土体，进行较均匀无劈裂注浆，或进行以相互交叉的各级枝条作轴的多中心轴辐射而劈裂的多组微型劈裂注浆。这些微型劈裂又互相干涉叠加形成复杂的劈裂网络，注入浆液后形成浆脉群，从而减少或克服粘性土层中注浆产生的以花管1为单轴中心的总体分布状态为向远方辐射的若干条大型劈裂浆脉现象，进而实现在花管1四周均匀地注浆加固软土层的目的。
以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。
Claims (3)
1.一种带枝花管引导注浆构建鱼体仿生结构加固软土层的方法，其操作如下：将管壁设有复数个出浆孔的花管插入待加固的软土层，然后利用压力把浆液注入花管内，浆液在压力作用下通过花管上的出浆孔流至花管表面并注入花管周围土体中；其特征在于：每该花管的出浆孔边缘均连接有至少一一级枝条，每该一级枝条上具有复数个二级枝条，每该二级枝条上具有复数个三级枝条，所述一级枝条、二级枝条、三级枝条均随花管插入待加固的软土层中，浆液在压力作用下通过所述花管上的出浆孔依次流至一级枝条表面、二级枝条表面、三级枝条表面；最后浆液分别沿着一级枝条表面、二级枝条表面、三级枝条表面注入花管周围土体中。
2.如权利要求1所述的带枝花管引导注浆构建鱼体仿生结构加固软土层的方法，其特征在于：所述一级枝条的头部紧帖花管外壁，且一级枝条的中部和尾部向远离花管的方向张开。
3.如权利要求1或2所述的带枝花管引导注浆构建鱼体仿生结构加固软土层的方法，其特征在于：所述花管为各竹节均贯通了的竹杆，所述一级枝条为竹子主枝，二级枝条为竹子次枝，三级枝条为竹子枝丫，其中所述花管、一级枝条、二级枝条、三级枝条的径向尺寸依次减小。
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