CN111379254A - 一种不良地质上建设底泥处理厂的基础处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种不良地质上建设底泥处理厂的基础处理方法，包括以下步骤：钻孔；PHC管桩施工；辅助钢料加强构件的制备：预制螺旋状钢料构件、连接钢环、折线型钢料构件形成辅助钢料加强构件；下料：将预设的辅助钢料构件沿着PHC管桩的空心圆筒下至钻孔中；注浆；本发明拟定合理的不良地质上建设底泥处理厂的基础的施工方法有效地解决了在不良地质上进行基础建设较为常规的荷载不足的问题；并且本发明方法在经济上具有较大优势，施工完成后桩身具备完整性并且单桩竖向承载力特征值满足设计要求；具备施工速度快、工效高的优点，适合大量推广。

Description

一种不良地质上建设底泥处理厂的基础处理方法

技术领域

本发明涉及桩基施工技术领域，具体涉及一种不良地质上建设底泥处理厂的基础处理方法。

背景技术

目前，我国地基处理技术的发展是岩土工程界最为活跃的领域之一，体现出了“百花齐放、百家争鸣”的局面。近年来，地基处理技术与应用得到了持续、长足的发展；然而随着国家基础设施建设的逐步推进，不得不越来越多的遇到特殊地基，为地基处理新技术的发展提供了机会和挑战。地基处理逐渐从单一加固技术迅速发展向多方法联合技术方向发展，从大量的人力、材料和费用投入到实现机械、经济方法的方向发展，从高能耗、高污染技术向新型低碳技术、人与自然的和谐发展的方向发展。

在土质较为软弱的地区，复合地基处理越来越成为地基处理的主要形式，广泛用于房屋建筑、铁路与公路、码头与堆场、油罐等的地基处理。在软土地区路堤柱体式加固方法中常用的竖向加固体有碎石桩、挤密砂桩、石灰桩、深层搅拌桩、旋喷桩、混凝土桩、预制桩、PCC桩、大直径薄壁筒桩、Y型灌注桩及其他复合加固体。

在地基处理技术取得突出进展的同时，不可否认，目前对地基处理技术的研究是落后于工程实践的，特别是对一些地基处理新方法，其加固机理、设计方法、施工方法、检测原理和方法的研究还不够深入。

特别是对场地存在杂填土(主要为生活垃圾回填而成，存在淤泥及粘土，该层不宜直接作为拟建物浅基础的持力层)的地域在进行地基处理时存在上部荷载不足而造成的建设完毕后上部建筑沉降严重的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本方法提出一种能够承受高荷载的不良地质上建设底泥处理厂的基础处理方法。

本发明的技术方案为：一种不良地质上建设底泥处理厂的基础处理方法，包括以下步骤：

步骤一：钻孔

利用旋挖机在预制位置进行钻孔；

步骤二：PHC管桩施工

采用静压法或者锤击、钻孔植桩的中的任意一种方法完成喂桩、垂直校对、打桩和送桩过程直至PHC管桩到达预设高度；

步骤三：辅助钢料加强构件的制备

预制高度与PHC管桩高度相同的螺旋状钢料构件，其中，螺旋状钢料构件的螺旋外径小于PHC管桩的内径；预制直径与PHC管桩的内径长度相同的横剖面为圆环状的连接钢环；预制多个折线型钢料构件；

在所述连接钢环侧面下端位置沿圆周均匀钻设多个通孔；然后利用多个小径钢筋以环状穿过通孔，再在每个穿过通孔的环状小径钢筋上焊接上一个折线型钢料构件；最后将螺旋状钢料构件与连接钢环的上端面焊接，形成辅助钢料加强构件；

步骤四：下料

将预设的辅助钢料构件沿着PHC管桩的空心圆筒下至钻孔中；

步骤五：注浆

利用高压旋喷钻机对PHC管桩进行喷浆，形成基础桩基。

进一步的，所述步骤一在进行钻孔时需要钻至支撑层，即引孔至PHC管桩能够进入持力层；其中，当孔的深度小于PHC管桩高度时，需要将PHC管桩露出地面的部分进行切断再安装；且在进行钻孔时需要连续钻孔；连续钻孔能够有效地避免钻孔中因淤泥及粘土的影响造成塌孔现象。

进一步的，所述步骤三螺旋状钢料构件的螺旋外径与PHC管桩的内径比为0.8:1；螺旋状钢料构件的外径比PHC管桩的内径小使得两者直接不接触便可采用吊机垂直安放，一方面在安放时更加便捷；另外两者之间存在间隙能够使得在注浆的时效性更强。

更进一步的，步骤三螺旋状钢料构件有两个，两个螺旋状钢料构件的下端均与连接钢环的上端面焊接且两个焊接点与连接钢环的中心点在同一条线上；两个钢料构件能够形成双螺旋结构，一方面能够加强整个基础的强度；另外在下料时垂直起吊更加稳定，避免了辅助钢料构件与PHC管桩碰撞造成损伤。

进一步的，步骤三钢料构件的折角为125°～145°；注浆后在PHC管桩底部能够形成较PHC管桩直径大的管桩底座，使得整个基础更加稳定，有效地提高了基础的承载负荷。

进一步的，步骤三通孔之间的水平间距为5～8cm；一方面能够有效地防止因间距过小造成的材料浪费，另一方面能够避免间距过大造成的底座无法成型的问题。

进一步的，步骤三小径钢筋的长度为3～5cm，且其穿过通孔后将首尾焊接；进一步的增强了连接钢环与钢料构件之间连接的稳定性，有效地避免了在注浆后因压力造成的连接钢环与钢料构件断裂分离导致的底座不牢固的问题。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明拟定合理的不良地质上建设底泥处理厂的基础的施工方法有效地解决了在不良地质上进行基础建设较为常规的荷载不足的问题；并且本发明方法在经济上具有较大优势，施工完成后桩身具备完整性并且单桩竖向承载力特征值满足设计要求；具备施工速度快、工效高的优点，适合大量推广。

附图说明

图1是本发明的施工流程示意图；

图2是本发明的实施例1基础成型后的剖视图；

图3是本发明的实施例1的辅助钢料构件的结构示意图；

图4是本发明的实施例2基础成型后的剖视图；

图5是本发明的实施例2的辅助钢料构件的结构示意图；

其中，1-辅助钢料加强构件、11-螺旋状钢料构件、12-连接钢环、120-通孔、13-折线型钢料构件。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方法不限于此。

将本发明的方法应用于茅洲河流域(宝安片区)水环境综合整治项目清淤及底泥处置工程中，针对该项目的不良地质条件，展开以下具体施工方案：

1、场地岩土工程勘察

参照深圳市《地基基础勘察设计规范》(SJG01-2010)的付录E(深圳市地区地层层序表)，并根据现场钻孔岩性鉴定及室内土工试验分析成果，场地果分布的地层如下：第四系素填士、杂填土层(Qml)，第四系海积沉积层淤泥(Q4mc)，第四系全新统冲洪积层粉质粘土(Q4al+pl)，晚中更新统砂质粘性士(Q2el)及震旦系全、强风化花岗层(Zh)。

素填士：总体呈松散，未经压实处理，且存在层厚.成份变化大，土质均匀性差，不宜直接作为拟建物浅基础的持力层。

杂填土：主要为生活垃圾回填而成，局部宜粘性土回填为主，该层不宜直接作为拟建物浅基础的持力层，宜采取挖除措施。

淤泥：流塑状，具高压缩性和极低强度，未经处理不能作为拟建物浅基础的持力层。

粉质粘土：可塑，具中等压缩性，力学强度一般，厚度较薄，不适合作为桩基持力层。

砂质粘性士：可塑～硬塑，具中等压缩性土，力学强度较高，全场均有分布，为拟建物良好的桩基持力层。

全风化花岗岩：极软岩，具中等偏低压缩性土，力学强度高，埋深较深，可作为拟建物的桩基持力层。

强风化花岗岩：软岩，具低压缩性土，力学强度高，埋深较深，为拟建物良好的桩基持力层。

参考《岩土工程勘察报告》，根据区域地质资料结合现场地质测绘成果，未发现影响场地稳定的滑坡、地面沉降、活动断裂等不良地质作用，在勘察深度范围内亦未发现其它对工程不利的墓穴、防空洞、暗藏的沟、滨、湖、坑等埋藏物，但存在杂填土，主要为生活垃圾回填而成，不利于底泥处理厂建设，采用桩基础方案后可满足工程要求，适于建设。

机械设备配置

表1施工设备(含测量设备)投入计划表

序号	设备名称	型号	单位	数量	备注
						1	液压反铲	加藤820Ⅲ	台	1
2	推土机	小松D60P	台	1
						3	汽车吊	25t	台	1
4	全液压静力压桩机	ZYJ900B	台	1
						5	全站仪	J2	台	1
6	水准仪	DS3	台	1
						7	塔尺	DSLC	把	1
8	钢卷尺	50m	把	1

人力资源配置

表2施工人员投入计划表

具体施工方案实例如下：

实施例1：采用如图1所示的一种不良地质上建设底泥处理厂的基础处理方法，包括以下步骤：

步骤一：钻孔

利用旋挖机在预制位置进行钻孔；其中，在进行钻孔时需要钻至支撑层，即引孔至PHC管桩能够进入持力层；其中，当孔的深度小于PHC管桩高度时，需要将PHC管桩露出地面的部分进行切断再安装；且在进行钻孔时需要连续钻孔；连续钻孔能够有效地避免钻孔中因淤泥及粘土的影响造成塌孔现象；

步骤二：PHC管桩施工

采用静压法或者锤击、钻孔植桩的中的任意一种方法完成喂桩、垂直校对、打桩和送桩过程直至PHC管桩到达预设高度；

步骤三：辅助钢料加强构件1的制备

预制高度与PHC管桩高度相同的螺旋状钢料构件11，其中，螺旋状钢料构件11的螺旋外径小于PHC管桩的内径；预制直径与PHC管桩的内径长度相同的横剖面为圆环状的连接钢环12；预制多个折线型钢料构件13；

在连接钢环12侧面下端位置沿圆周均匀钻设多个通孔120；然后利用多个小径钢筋以环状穿过通孔120，再在每个穿过通孔120的环状小径钢筋上焊接上一个折线型钢料构件13；最后将螺旋状钢料构件11与连接钢环12的上端面焊接，形成辅助钢料加强构件1；

其中，螺旋状钢料构件11的螺旋外径与PHC管桩的内径比为0.8:1；螺旋状钢料构件11的外径比PHC管桩的内径小使得两者直接不接触便可采用吊机垂直安放，一方面在安放时更加便捷；另外两者之间存在间隙能够使得在注浆的时效性更强；钢料构件13的折角为125°；注浆后在PHC管桩底部能够形成较PHC管桩直径大的管桩底座，使得整个基础更加稳定，有效地提高了基础的承载负荷；通孔120之间的水平间距为5cm；一方面能够有效地防止因间距过小造成的材料浪费，另一方面能够避免间距过大造成的底座无法成型的问题；小径钢筋的长度为3cm，且其穿过通孔120后将首尾焊接；进一步的增强了连接钢环12与钢料构件13之间连接的稳定性，有效地避免了在注浆后因压力造成的连接钢环12与钢料构件13断裂分离导致的底座不牢固的问题。

步骤四：下料

将预设的辅助钢料构件1沿着PHC管桩的空心圆筒下至钻孔中；

步骤五：注浆

利用高压旋喷钻机对PHC管桩进行喷浆，形成基础桩基。

实施例2：与实施例1不同的是：钢料构件13的折角为135°；通孔120之间的水平间距为6cm；小径钢筋的长度为4cm。

实施例3：与实施例1不同的是：钢料构件13的折角为145°；通孔120之间的水平间距为8cm；小径钢筋的长度为5cm。

实施例4：与实施例1不同的是：如图3、4所示，步骤三螺旋状钢料构件11有两个，两个螺旋状钢料构件11的下端均与连接钢环12的上端面焊接且两个焊接点与连接钢环12的中心点在同一条线上；两个钢料构件11能够形成双螺旋结构，一方面能够加强整个基础的强度；另外在下料时垂直起吊更加稳定，避免了辅助钢料构件1与PHC管桩碰撞造成损伤。

实验例：实施例1～4的基础桩基是相关结果见表3；

表3桩基情况统计表

经验证，采用上述方法，效果可行，经济合理，施工完成后桩身完整性及单桩竖向承载力特征值均满足设计要求。

Claims (6)

1.一种不良地质上建设底泥处理厂的基础处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：钻孔

利用旋挖机在预制位置进行钻孔；

步骤二：PHC管桩施工

采用静压法或者锤击、钻孔植桩的中的任意一种方法完成喂桩、垂直校对、打桩和送桩过程直至PHC管桩到达预设高度；

步骤三：辅助钢料加强构件(1)的制备

预制高度与PHC管桩高度相同的螺旋状钢料构件(11)，其中，螺旋状钢料构件(11)的螺旋外径小于PHC管桩的内径；预制直径与PHC管桩的内径长度相同的横剖面为圆环状的连接钢环(12)；预制多个折线型钢料构件(13)；

在所述连接钢环(12)侧面下端位置沿圆周均匀钻设多个通孔(120)；然后利用多个小径钢筋以环状穿过通孔(120)，再在每个穿过通孔(120)的环状小径钢筋上焊接上一个折线型钢料构件(13)；最后将螺旋状钢料构件(11)与连接钢环(12)的上端面焊接，形成辅助钢料加强构件(1)；

步骤四：下料

将预设的辅助钢料构件(1)沿着PHC管桩的空心圆筒下至钻孔中；

步骤五：注浆

利用高压旋喷钻机对PHC管桩进行喷浆，形成基础桩基。

2.根据权利要求1所述的一种不良地质上建设底泥处理厂的基础处理方法，其特征在于，所述步骤一在进行钻孔时需要钻至支撑层，即引孔至PHC管桩能够进入持力层；其中，当孔的深度小于PHC管桩高度时，需要将PHC管桩露出地面的部分进行切断再安装；且在进行钻孔时需要连续钻孔。

3.根据权利要求1所述的一种不良地质上建设底泥处理厂的基础处理方法，其特征在于，所述步骤三螺旋状钢料构件(11)的螺旋外径与PHC管桩的内径比为0.8:1。

4.根据权利要求3所述的一种不良地质上建设底泥处理厂的基础处理方法，其特征在于，步骤三螺旋状钢料构件(11)有两个，两个螺旋状钢料构件(11)的下端均与连接钢环(12)的上端面焊接且两个焊接点与连接钢环(12)的中心点在同一条线上。

5.根据权利要求1所述的一种不良地质上建设底泥处理厂的基础处理方法，其特征在于，步骤三钢料构件(13)的折角为125°～145°。

6.根据权利要求1所述的一种不良地质上建设底泥处理厂的基础处理方法，其特征在于，步骤三通孔(120)之间的水平间距为5～8cm。

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