CN108396760B - 倾斜沉井组合纠偏施工技术 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种倾斜沉井组合纠偏施工技术，其特征是在沉井下沉慢的一侧设置迫降孔，迫降孔直径为75～120mm，迫降孔间距为1.5～2.2m，在沉井下沉快的一侧设置抬升孔，抬升孔直径为60～90mm，抬升孔间距为1.8～2.5m，抬升孔深度为2.2～2.5倍沉井高度，抬升孔采用两排，抬升孔注入水泥浆，水泥浆水灰比为0.45～0.5，水泥浆掺入硫铝酸钙类膨胀剂；纠偏顺序是先进行迫降，再进行抬升，迫降或抬升均采用信息化施工。

Description

倾斜沉井组合纠偏施工技术
技术领域
本发明涉及纠偏施工方法，特别涉及一种倾斜沉井组合纠偏施工技术。
背景技术
沉井施工过程中容易出现倾斜，沉井倾斜后要进行纠偏，传统沉井纠偏方法有挖土法和增加外部荷载法，挖土法是对下沉慢的一边多挖土，增加沉井刃脚与土壤间的空隙，促使其下沉。对下沉快的一边视情况少挖土，不挖土或堆土，及堆土夯实，增加下沉摩阻力，减缓下沉速度。增加外部荷载法是在沉井下沉慢的一侧增加荷载，同时在其刃脚下挖空，以利克服摩阻力来校正偏斜。这些传统技术所存在的问题是施工过程中难以控制，纠偏容易矫枉过正。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种倾斜沉井组合纠偏施工技术来保证纠偏效果。
本发明在沉井下沉慢的一侧设置迫降孔，迫降孔直径为75～120mm，迫降孔间距为1.5～2.2m，采用钻孔方式形成迫降孔使沉井井壁与其周围土体摩擦力减少，在钻孔过程中不断注水使沉井下沉，采用智能控制方式来指导纠偏工艺，钻机钻速和注水压力根据土质和纠偏速率进行调整。
在沉井下沉快的一侧设置抬升孔，抬升孔直径为60～90mm，抬升孔间距为1.8～2.5m，抬升孔深度为2.2～2.5倍沉井高度，抬升孔采用两排，两排抬升孔布置参数采用如下：第一排抬升孔为竖直，第一排抬升孔离沉井边缘距离为500～700mm，第二排抬升孔为倾斜，倾斜度为60～70度，这里倾斜度是指抬升孔与水平线的夹角，第二排抬升孔离沉井边缘距离为1000～1200mm；两排抬升孔布置参数还可以采用如下：第一排抬升孔为倾斜，倾斜度为60～70度，第一排抬升孔离沉井边缘距离为1000～1200mm，第二排抬升孔为倾斜，倾斜度为60～70度，第二排抬升孔和第一排抬升孔平行布置，第二排抬升孔离沉井边缘距离为1500～1700mm；抬升孔注入水泥浆，水泥浆水灰比为0.45～0.5，水泥浆掺入硫铝酸钙类膨胀剂，掺有硫铝酸钙类膨胀剂的水泥浆进入土体后会出现水化反应，水化过程中地基土体积膨胀，对沉井产生抬升力，硫铝酸钙类膨胀剂的掺量与沉井的抬升力直接相关，掺有硫铝酸钙类膨胀剂的水泥浆进入土体后不仅起到了膨胀抬升的作用，而且起到了挤密压实作用,随着硫铝酸钙类膨胀剂的水泥浆的固化膨胀，地基土体密实度明显增加，压缩性减小。硫铝酸钙类膨胀剂的掺量根据抬升量来确定，抬升量大于或等于100mm时，硫铝酸钙类膨胀剂的掺量为7％；抬升量大于50mm且小于100mm时，硫铝酸钙类膨胀剂的掺量为6％；抬升量小于50mm时，硫铝酸钙类膨胀剂的掺量为5％。
纠偏顺序是先进行迫降，再进行抬升，迫降或抬升均采用信息化施工，在沉井顶部布置位移传感器，位移传感器与电脑连接进行智能控制，位移传感器即时将数据传输给电脑，电脑根据采集的数据每下沉或抬升2mm绘制一次曲线，并根据曲线斜率给出纠偏速率，分析纠偏发展趋势。
迫降施工过程中钻孔速度和注水压力根据土质和下沉速率进行调整，当沉井底部为淤泥质土，下沉速率小于或等于0.02mm/min时，钻机钻速小于或等于120r/min且大于110r/min，注水压力为1.3MPa；当钻孔土质为淤泥质土时，下沉速率大于0.02mm/min且小于0.03mm/min时，钻机钻速小于或等于110r/min且大于100r/min，注水压力为1.3MPa；当钻孔土质为淤泥质土时，下沉速率大于或等于0.03mm/min时，钻机钻速小于或等于100r/min且大于90r/min，注水压力为1.3MPa；
当沉井底部为粘土，下沉速率小于或等于0.02mm/min时，钻机钻速小于或等于90r/min且大于80r/min，注水压力为1.2MPa；当钻孔土质为粘土，下沉速率大于0.02mm/min且小于0.03mm/min时，钻机钻速小于或等于80r/min且大于75r/min，注水压力为1.2MPa；当钻孔土质为粘土，下沉速率大于或等于0.03mm/min时，钻机钻速小于或等于75r/min且大于70r/min，注水压力为1.2MPa；
当沉井底部为粉土，下沉速率小于或等于0.02mm/min时，钻机钻速小于或等于70r/min且大于65r/min，注水压力为1.1MPa；当钻孔土质为粉土，下沉速率大于0.02mm/min且小于0.03mm/min时，钻机钻速小于或等于65r/min且大于60r/min，注水压力为1.1MPa；当钻孔土质为粉土，下沉速率大于或等于0.03mm/min时，钻机钻速小于或等于60r/min且大于55r/min，注水压力为1.1MPa；
当沉井底部为砂土，下沉速率小于或等于0.02mm/min时，钻机钻速小于或等于55r/min且大于50r/min，注水压力为1.0MPa；当钻孔土质为砂土，下沉速率大于0.02mm/min且小于0.03mm/min时，钻机钻速小于或等于50r/min且大于45r/min，注水压力为1.0MPa；当钻孔土质为砂土，下沉速率大于或等于0.03mm/min时，钻机钻速小于或等于45r/min且大于40r/min，注水压力为1.0MPa；
在粉土或者砂土中，沉井会难以下沉，可以采用下列技术措施：成孔完毕后通过注浆管注入掺有微晶高岭石的水，水中掺入1％～2％的微晶高岭石后马上通过注浆管注入孔中，微晶高岭石进入孔后膨胀为直径为3～5mm的小球依附在沉井壁，使滑动摩擦变为滚动摩擦，降低了孔壁摩擦力，有利于纠偏产生效果。如果地质存在流砂层，掺入2％～3％的纯碱来提高浆液稠度，增加纳离子以改变土粒子水化性能。
抬升施工采用间隔施工，即先施工完毕奇数序号的抬升孔，再施工偶数序号的抬升孔，序号从左往右进行编排，防止相邻抬升孔因孔距过近在施工时相互影响或抬升孔浆液膨胀力释放而影响纠偏加固效果。奇数序号的抬升孔施工完毕后经过20～30min的间歇时间后再施工偶数序号的抬升孔，目的是让膨胀应力获得一定的释放确保纠偏效果。
本发明具有纠偏效果好、安全可靠的优点，具有较好的应用前景。
附图说明
图1为沉井纠偏平面布置示意图一，图2为沉井纠偏立面布置示意图一，图3为沉井纠偏平面布置示意图二，图4为沉井纠偏立面布置示意图二。
附图标志：1、迫降孔，2、抬升孔，3、沉井。
具体实施方式
以下结合附图对本实施例进行详细描述。
实施例一
图1为沉井纠偏平面布置示意图一，图2为沉井纠偏立面布置示意图一。本实施例在沉井3下沉慢的一侧设置迫降孔1，迫降孔1直径为80mm，迫降孔1间距为1.7m，采用钻孔方式形成迫降孔1使沉井3井壁与其周围土体摩擦力减少，在钻孔过程中不断注水使沉井3下沉，采用智能控制方式来指导纠偏工艺，钻机钻速和注水压力根据土质和纠偏速率进行调整。
在沉井3下沉快的一侧设置抬升孔2，抬升孔2直径为70mm，抬升孔2深度为2.2倍沉井3高度，抬升孔2间距为2m，抬升孔2采用两排，两排抬升孔2布置参数采用如下：第一排抬升孔2为竖直，第一排抬升孔2离沉井3边缘距离为600mm，第二排抬升孔2为倾斜，倾斜度为65度，第二排抬升孔2离沉井3边缘距离为1100mm；抬升孔2注入水泥浆，水泥浆水灰比为0.45，水泥浆掺入硫铝酸钙类膨胀剂。抬升量为70mm，硫铝酸钙类膨胀剂的掺量为6％。
纠偏顺序是先进行迫降，再进行抬升，迫降或抬升均采用信息化施工，在沉井3顶部布置位移传感器，位移传感器与电脑连接进行智能控制，位移传感器即时将数据传输给电脑，电脑根据采集的数据每下沉或抬升2mm绘制一次曲线，并根据曲线斜率给出纠偏速率，分析纠偏发展趋势。
迫降施工过程中钻孔速度和注水压力根据土质和下沉速率进行调整，沉井3底部为粘土，下沉速率小于或等于0.02mm/min时，钻机钻速小于或等于90r/min且大于80r/min，注水压力为1.2MPa；下沉速率大于0.02mm/min且小于0.03mm/min时，钻机钻速小于或等于80r/min且大于75r/min，注水压力为1.2MPa；下沉速率大于或等于0.03mm/min时，钻机钻速小于或等于75r/min且大于70r/min，注水压力为1.2MPa；
抬升施工采用间隔施工，即先施工完毕奇数序号的抬升孔2，再施工偶数序号的抬升孔2，序号从左往右进行编排。奇数序号的抬升孔2施工完毕后经过20～30min的间歇时间后再施工偶数序号的抬升孔2。
实施例二
图3为沉井纠偏平面布置示意图二，图4为沉井纠偏立面布置示意图二。
本实施例在沉井3下沉慢的一侧设置迫降孔1，迫降孔1直径为80mm，迫降孔1间距为1.7m，采用钻孔方式形成迫降孔1使沉井3井壁与其周围土体摩擦力减少，在钻孔过程中不断注水使沉井3下沉，采用智能控制方式来指导纠偏工艺，钻机钻速和注水压力根据土质和纠偏速率进行调整。
在沉井3下沉快的一侧设置抬升孔2，抬升孔2直径为70mm，抬升孔2深度为2.3倍沉井3高度，抬升孔2间距为2m，抬升孔2采用两排，两排抬升孔2布置参数采用如下：第一排抬升孔2为倾斜，倾斜度为65度，第一排抬升孔2离沉井3边缘距离为1100mm，第二排抬升孔2为倾斜，倾斜度为65度，第二排抬升孔2和第一排抬升孔2平行布置，第二排抬升孔2离沉井3边缘距离为1600mm；抬升孔2注入水泥浆，水泥浆水灰比为0.45，水泥浆掺入硫铝酸钙类膨胀剂。抬升量为70mm，硫铝酸钙类膨胀剂的掺量为6％。
纠偏顺序是先进行迫降，再进行抬升，迫降或抬升均采用信息化施工，在沉井3顶部布置位移传感器，位移传感器与电脑连接进行智能控制，位移传感器即时将数据传输给电脑，电脑根据采集的数据每下沉2mm绘制一次曲线，并根据曲线斜率给出纠偏速率，分析纠偏发展趋势。
迫降施工过程中钻孔速度和注水压力根据土质和下沉速率进行调整，沉井3底部为粘土，下沉速率小于或等于0.02mm/min时，钻机钻速小于或等于90r/min且大于80r/min，注水压力为1.2MPa；下沉速率大于0.02mm/min且小于0.03mm/min时，钻机钻速小于或等于80r/min且大于75r/min，注水压力为1.2MPa；下沉速率大于或等于0.03mm/min时，钻机钻速小于或等于75r/min且大于70r/min，注水压力为1.2MPa；
抬升施工采用间隔施工，即先施工完毕奇数序号的抬升孔2，再施工偶数序号的抬升孔2，序号从左往右进行编排。奇数序号的抬升孔2施工完毕后经过20～30min的间歇时间后再施工偶数序号的抬升孔2。

Claims (1)

1.一种倾斜沉井组合纠偏施工方法，其特征是在沉井下沉慢的一侧设置迫降孔，迫降孔直径为75～120mm，迫降孔间距为1.5～2.2m，采用钻孔方式形成迫降孔使沉井井壁与其周围土体摩擦力减少，在钻孔过程中不断注水使沉井下沉，采用智能控制方式来指导纠偏工艺，钻机钻速和注水压力根据土质和纠偏速率进行调整；
在沉井下沉快的一侧设置抬升孔，抬升孔直径为60～90mm，抬升孔间距为1.8～2.5m，抬升孔深度为2.2～2.5倍沉井高度，抬升孔采用两排，抬升孔注入水泥浆，水泥浆水灰比为0.45～0.5，水泥浆掺入硫铝酸钙类膨胀剂；
纠偏顺序是先进行迫降，再进行抬升，迫降或抬升均采用信息化施工，在沉井顶部布置位移传感器，位移传感器与电脑连接进行智能控制，位移传感器即时将数据传输给电脑，电脑根据采集的数据每下沉或抬升2mm绘制一次曲线，并根据曲线斜率给出纠偏速率，分析纠偏发展趋势；
抬升施工采用间隔施工，即先施工完毕奇数序号的抬升孔，再施工偶数序号的抬升孔，序号从左往右进行编排；奇数序号的抬升孔施工完毕后经过20～30min的间歇时间后再施工偶数序号的抬升孔。
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