CN116104155B - 一种软土地层超深地下连续墙快速成槽方法 - Google Patents

一种软土地层超深地下连续墙快速成槽方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及土木工程施工技术领域,尤其涉及一种软土地层超深地下连续墙快速成槽方法,包括:根据目标施工成槽区域的表层土质参考强度与预设表层参考强度比对以判定针对目标施工成槽区域的施工方式;第一施工方式中,根据表层土质参考强度与预设表层参考强度的差值判定中心成槽区域的宽度,根据第一侧成槽区域施工的成形槽壁的槽壁孔洞数量判定是否对中心成槽区域的宽度进行调节;根据第i次成形槽壁的槽壁孔洞数量判定是否对泥浆比重进行调节;根据i+1次成形槽壁的槽壁孔洞数量对中心成槽区域的单次多层成槽次数进行调节;降低了软土层施工过程中槽壁坍塌的风险,提高了本发明成槽施工的安全性。

Description

一种软土地层超深地下连续墙快速成槽方法
技术领域
本发明涉及土木工程施工技术领域,尤其涉及一种软土地层超深地下连续墙快速成槽方法。
背景技术
地下连续墙是基础工程在地面上采用一种挖槽机械,沿着深开挖工程的周边轴线,在泥浆护壁条件下,开挖出一条狭长的深槽,清槽后,在槽内吊放钢筋笼,然后用导管法灌筑水下混凝土筑成一个单元槽段,如此逐段进行,在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁,作为截水、防渗、承重、挡水结构。但是,针对软土地层进行成槽施工时,因土质硬度差容易发生槽壁坍塌的问题。
中国专利号CN106381866A公布了一种富水软土地区超深地下连续墙施工方法,包括:对地下连续墙槽壁稳定性进行分析研究及相关准备工作,配制护壁泥浆,制作导墙,进行成槽施工、刷壁和清渣,制作并吊装钢筋笼,回填槽段之间的接头,浇灌墙体砼,该方法通过引入强度折减的稳定性分析方法,在有限差分法的基础上计算得到槽壁稳定性的安全系数,通过参数折减循环计算,不仅可以得到槽壁的极限应力和大变形状态,而且将得到槽壁的稳定性系数。由此可见,所述一种富水软土地区超深地下连续墙施工方法通过在有限差分法的基础上计算得到槽壁稳定性的安全系数,但是该方案中仍使用先挖槽段两端土体,再开挖中间隔墙土体的多次开挖方法,由于土质硬度问题,仍然会存在槽壁坍塌的问题。
发明内容
为此,本发明提供一种软土地层超深地下连续墙快速成槽方法,用以克服现有技术中常规成槽施工过程中未针对软土质土层的成槽工艺进行调整,成槽施工中槽壁易坍塌的问题。
为实现上述目的,本发明提供一种软土地层超深地下连续墙快速成槽方法,包括:
数据分析单元根据目标施工成槽区域的表层土质参考强度与预设表层参考强度比对以判定针对目标施工成槽区域的施工方式,施工方式包括第一施工方式以及第二施工方式;
第一施工方式中,根据表层土质参考强度与预设表层参考强度的差值确定中心成槽区域的宽度;
使用液压抓斗成槽机对第一侧成槽区域进行成槽施工;
所述第一侧成槽区域施工完成时,根据第一侧成槽区域施工的成型槽壁的槽壁孔洞数量与预设槽壁孔洞数量的比对结果判定是否对中心成槽区域的宽度进行调节;
使用液压抓斗成槽机对第二侧成槽区域进行成槽施工,并在成槽施工完成时针对中心成槽区域进行多层成槽施工;
第i次多层成槽施工完成时,根据第i次成形槽壁的槽壁孔洞数量与第一侧成槽区域的相同高度处成型槽壁的槽壁孔洞数量的比值判定是否对泥浆比重进行调节,且在比值大于预设比值阈值时根据该比值与预设比值的差值判定是否对单次多层成槽施工的抓取深度进行调节;
第i+1次多层成槽施工完成时,根据i+1次成形槽壁的槽壁孔洞数量与第一预设槽壁孔洞数量的比对结果判定是否对中心成槽区域的多层成槽次数进行调节;
其中,i=1+2n,n为整数,i∈[1,m],m为成槽施工总次数,m+1为单个中心成槽区域的成槽施工总层数,m与施工成槽区域的土壤强度有关。
进一步地,所述第一施工方式包括:液压抓斗成槽机依次对第一侧成槽区域以及第二侧成槽区域进行成槽施工且在成槽施工完成时针对中心成槽区域进行i次多层成槽施工,并确定单次多层成槽施工中液压抓斗成槽机的抓取深度;
其中,单次多层成槽施工时液压抓斗成槽机针对中心成槽区域沿预设水平方向进行若干次的抓取直至成槽深度达到施工人员设定的深度;
所述第一侧成槽区域与所述第二侧成槽区域的成槽宽度相同,所述第一侧成槽区域与所述第二侧成槽区域分别位于中心成槽区域两侧,并且第一侧成槽区域、中心成槽区域以及第二侧成槽区域按连续墙长度方向排布。
进一步地,所述第二施工方式包括:控制液压抓斗成槽机首先针对第一侧成槽区域进行成槽操作,液压抓斗成槽机进行若干次抓取直至第一成槽区域的成槽深度符合预设深度;
其次针对第二侧成槽区域进行成槽操作,液压抓斗成槽机进行若干次抓取直至第二成槽区域的成槽深度与第一成槽区域的成槽深度相同;
针对中心成槽区域进行成槽操作,液压抓斗成槽机进行若干次抓取直至中心成槽区域的成槽深度与第一成槽区域的成槽深度相同。
进一步地,所述数据分析单元在数据检测条件下将目标施工成槽区域的表层土质参考强度P与预设表层参考强度进行比对以判定针对目标施工成槽区域的施工方式,数据分析单元设有第一预设表层参考强度P1,其中,0<P1;
若0<P≤P1,所述数据分析单元判定针对目标施工成槽区域采用第一施工方式;
若P1<P,所述数据分析单元判定针对目标施工成槽区域采用第二施工方式;
其中,所述数据检测条件为导墙修筑完成且施工人员获取表层土质参考强度完成。
进一步地,所述数据分析单元在第一施工条件下计算表层土质参考强度差值△P并根据△P判定中心成槽区域的宽度R,设定△P=P1-P,R=△P×100×ζ,ζ为宽度转换系数,0<ζ;
其中,第一施工条件为所述数据分析单元判定针对目标施工成槽区域采用第一施工方式。
进一步地,所述数据分析单元在第二施工条件下检测第一侧成槽区域施工的成形槽壁的槽壁孔洞数量S并将S与预设槽壁孔洞数量进行比对以判定是否对中心成槽区域的宽度进行调节,所述数据分析单元设有第一预设槽壁孔洞数量S1、第二预设槽壁孔洞数量S2、第一预设宽度调节系数θ1以及第二预设宽度调节系数θ2,其中,0<S1<S2,1<θ1<θ2;
若S≤S1,所述数据分析单元判定无需对中心成槽区域的宽度进行调节;
若S1<S≤S2,所述数据分析单元判定使用θ1将中心成槽区域的宽度调节为R’,设定R’=R×θ1;
若S2<S,所述数据分析单元判定使用θ2将中心成槽区域的宽度调节为R’,设定R’=R×θ2;
其中,所述第二施工条件为针对第一侧成槽区域的成槽施工完成。
进一步地,所述数据分析单元在第三施工条件下检测第i次成形槽壁的槽壁孔洞数量S’并计算S’与第一侧成槽区域的相同高度处成型槽壁的槽壁孔洞数量Sv的比值Sz,设定Sz=S’/Sv,数据分析单元将Sz与预设数量比值进行比对以判定是否对泥浆比重进行调节,所述数据分析单元设有第一预设数量比值Sz1、第二预设数量比值Sz2、初始泥浆比重M0、第一预设比重调节系数α1以及第二预设比重调节系数α2,其中,0<S1<S2,0<M0,1<α1<α2;
若Sz≤Sz1,所述数据分析单元判定无需对泥浆比重进行调节;
若Sz1<Sz≤Sz2,所述数据分析单元判定使用α1将泥浆比重调节为M,设定M=M0×α1;
若Sz2<Sz,所述数据分析单元判定使用α2将泥浆比重调节为M,设定M=M0×α2;
其中,所述第三施工条件为第i次多层成槽施工完成。
进一步地,所述数据分析单元在第四施工条件下计算Sz与Sz2的差值△Sz并将△Sz与预设参考差值进行比对以判定是否对单次多层成槽施工的抓取深度进行调节,设定△Sz=Sz-Sz2,所述数据分析单元设有第一预设差值△Sz1、第二预设差值△Sz2、第一预设深度调节系数β1、第二预设深度调节系数β2以及成槽施工预设深度H0,其中,0<△Sz1<△Sz2,0<β2<β1<1;
若△Sz≤△Sz1,所述数据分析单元判定无需对单次多层成槽施工的抓取深度进行调节;
若△Sz1<△Sz≤△Sz2,所述数据分析单元判定使用β1将单次多层成槽施工的抓取深度调节为H,设定H=H0×β1;
若△Sz2<△Sz,所述数据分析单元判定使用β2将单次多层成槽施工的抓取深度调节为H,设定H=H0×β2;
其中,所述第四施工条件为Sz2<Sz。
进一步地,所述数据分析单元在第五施工条件下检测第i+1次成形槽壁的槽壁孔洞数量S”并将S”与第一预设槽壁孔洞数量进行比对以判定是否对多层成槽施工的抓取次数进行调节,所述数据分析单元设有第一预设次数调节次数γ1,设定γ1=S”/S1;
若S”≤S1,所述数据分析单元判定无需对单次多层成槽施工的抓取次数进行调节;
若S1<S”,所述数据分析单元判定使用γ1将单次多层成槽施工的抓取次数调节为N,设定N=N0×γ1;
其中,N0为初始抓取次数,所述第五施工条件为第i+1次多层成槽施工完成。
进一步地,所述数据分析单元在第六施工条件下根据S1和S”的差值对液压成槽机的底部的垫板面积进行调节,所述数据分析单元判定将垫板面积调节至B,设定B=B0×(S”²/S1²)/10,B0为初始垫板面积;
其中,所述第六施工条件为所述为S”>S1。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于,本发明中根据土壤表层参考强度确定施工方式,且针对土壤表层参考强度较低的第一施工方式中,液压抓斗成槽机依次对第一侧成槽区域以及第二侧成槽区域进行成槽施工且成槽施工完成时针对中心成槽区域进行i次多层成槽施工,与现有技术中先挖槽段两端土体,再开挖中间隔墙土体的多次开挖方法,本发明避免了第一侧成槽区域以及第二侧成槽区域的开挖深度过深导致的中心成槽区域以及槽壁的坍塌,进而提高了本发明成槽施工的安全性。
进一步地,本发明中所述数据分析单元在第一侧成槽区域施工完成时,根据第一侧成槽区域施工的成形槽壁的槽壁孔洞数量与预设槽壁孔洞数量的比对结果判定是否对中心成槽区域的宽度进行调节,对比现有技术中,针对中心成槽区域固定宽度抓挖的方案,本发明更加贴合实际施工场景,及时进行调节以降低槽壁的坍塌的几率,进而提高施工速度。
进一步地,根据成形槽壁的槽壁孔洞数量与第i次成形槽壁的槽壁孔洞数量的比值判定是否对泥浆比重进行调节,避免了槽壁强度过低导致的坍塌,进而提高了本发明的成槽施工的安全性。
进一步地,本发明中数据分析单元将Sz与预设数量比值进行比对以判定是否对泥浆比重进行调节,避免了单次成形槽壁,从而避免了成形槽壁的坍塌,进而提高了本发明的成槽施工的安全性。
进一步地,所述数据分析单元在第四施工条件下计算Sz与Sz2的差值△Sz并将△Sz与预设参考差值进行比对以判定是否对单次多层成槽施工的抓取深度进行调节,避免了单次成槽深度过大导致的槽壁坍塌的问题,进而提高了本发明的成槽施工的安全性。
附图说明
图1为本发明实施例软土地层超深地下连续墙快速成槽方法的示意图;
图2为本发明实施例所述施工区域示意图;
图3为本发明实施例所述成形槽壁的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白,下面结合实施例对本发明作进一步描述;应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理,并非在限制本发明的保护范围。
需要说明的是,在本发明的描述中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系,这仅仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,还需要说明的是,在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1所示,其为本发明实施例软土地层超深地下连续墙快速成槽方法的示意图,一种软土地层超深地下连续墙快速成槽方法,包括:
数据分析单元根据目标施工成槽区域的表层土质参考强度与预设表层参考强度比对以判定针对目标施工成槽区域的施工方式,施工方式包括第一施工方式以及第二施工方式;
第一施工方式中,根据表层土质参考强度与预设表层参考强度的差值确定中心成槽区域的宽度;
使用液压抓斗成槽机对第一侧成槽区域进行成槽施工;
所述第一侧成槽区域施工完成时,根据第一侧成槽区域施工的成型槽壁的槽壁孔洞数量与预设槽壁孔洞数量的比对结果判定是否对中心成槽区域的宽度进行调节;
使用液压抓斗成槽机对第二侧成槽区域进行成槽施工,并在成槽施工完成时针对中心成槽区域进行多层成槽施工;
第i次多层成槽施工完成时,根据第i次成形槽壁的槽壁孔洞数量与第一侧成槽区域的相同高度处成型槽壁的槽壁孔洞数量的比值判定是否对泥浆比重进行调节,且在比值大于预设比值阈值时根据该比值与预设比值的差值判定是否对单次多层成槽施工的抓取深度进行调节;
第i+1次多层成槽施工完成时,根据i+1次成形槽壁的槽壁孔洞数量与第一预设槽壁孔洞数量的比对结果判定是否对中心成槽区域的多层成槽次数进行调节;
其中,i=1+2n,n为整数,i∈[1,m],m+1为单个中心成槽区域的成槽施工总层数,m与施工成槽区域的土壤强度有关;所述数据分析单元设有最大合格次数umax,0<umax<n,若第i次成形槽壁的槽壁孔洞数量符合标准的次数u等于umax时,数据分析单元停止运行。
具体而言,所述第一施工方式包括:液压抓斗成槽机依次对第一侧成槽区域以及第二侧成槽区域进行成槽施工且在成槽施工完成时针对中心成槽区域进行i次多层成槽施工,并确定单次多层成槽施工中液压抓斗成槽机的抓取深度;
其中,单次多层成槽施工时液压抓斗成槽机针对中心成槽区域沿预设水平方向进行若干次的抓取直至成槽深度达到施工人员设定的深度;
所述第一侧成槽区域与所述第二侧成槽区域的成槽宽度相同,所述第一侧成槽区域与所述第二侧成槽区域分别位于中心成槽区域两侧,并且第一侧成槽区域、中心成槽区域以及第二侧成槽区域按连续墙长度方向排布。
具体而言,所述第二施工方式包括:控制液压抓斗成槽机首先针对第一侧成槽区域进行成槽操作,液压抓斗成槽机进行若干次抓取直至第一成槽区域的成槽深度符合预设深度;
针对第二侧成槽区域进行成槽操作,液压抓斗成槽机进行若干次抓取直至第二成槽区域的成槽深度与第一成槽区域的成槽深度相同;
针对中心成槽区域进行成槽操作,液压抓斗成槽机进行若干次抓取直至中心成槽区域的成槽深度与第一成槽区域的成槽深度相同。
具体而言,所述数据分析单元在数据检测条件下将目标施工成槽区域的表层土质参考强度P与预设表层参考强度进行比对以判定针对目标施工成槽区域的施工方式,数据分析单元设有第一预设表层参考强度P1,其中,0<P1;
若0<P≤P1,所述数据分析单元判定针对目标施工成槽区域采用第一施工方式;
若P1<P,所述数据分析单元判定针对目标施工成槽区域采用第二施工方式;
其中,所述数据检测条件为导墙修筑完成且施工人员获取表层土质参考强度完成;
作为可实施的方式,所述表层土质参考强度可采用穿透检测仪进行测量,控制穿透检测仪以固定力对施工区域土壤进行穿透并检测穿透深度,将穿透深度的数值的倒数记为表层土壤参考强度的数值;
所述预设表层参考强度与土壤硬度有关,施工人员能够根据以往施工过程中不同土壤硬度对应的土壤坍塌难易度结合施工需求确定预设表层参考强度的取值。
具体而言,所述数据分析单元在第一施工条件下计算表层土质参考强度差值△P并根据△P判定中心成槽区域的宽度R,设定△P=P1-P,R=△P×100×ζ,ζ为宽度转换系数,0<ζ;
其中,第一施工条件为所述数据分析单元判定针对目标施工成槽区域采用第一施工方式;
其中,宽度转换系数ζ的取值,施工人员能够根据以往施工数据以及表层土质参考强度确定,为实现施工需求,表层土质参考强度越小,建议宽度转换系数的数值越大,但是为保证施工速度,应保证调节后的R小于5倍的液压抓斗成槽机的单次抓取宽度。
具体而言,所述数据分析单元在第二施工条件下检测第一侧成槽区域施工的成形槽壁的槽壁孔洞数量S并将S与预设槽壁孔洞数量进行比对以判定是否对中心成槽区域的宽度进行调节,所述数据分析单元设有第一预设槽壁孔洞数量S1、第二预设槽壁孔洞数量S2、第一预设宽度调节系数θ1以及第二预设宽度调节系数θ2,其中,0<S1<S2,1<θ1<θ2;
若S≤S1,所述数据分析单元判定无需对中心成槽区域的宽度进行调节;
若S1<S≤S2,所述数据分析单元判定使用θ1将中心成槽区域的宽度调节为R’,设定R’=R×θ1;
若S2<S,所述数据分析单元判定使用θ2将中心成槽区域的宽度调节为R’,设定R’=R×θ2;
其中,所述第二施工条件为针对第一侧成槽区域的成槽施工完成;
其中,预设槽壁孔洞数量的取值与用户的施工需求有关,可根据以往不同槽壁孔洞数量对应的槽壁强度确定,也可以通过具有工程模拟功能的模拟软件测定不同槽壁孔洞数量对应的槽壁强度。
具体而言,所述数据分析单元在第三施工条件下检测第i次成形槽壁的槽壁孔洞数量S’并计算S’与第一侧成槽区域的相同高度处成型槽壁的槽壁孔洞数量Sv的比值Sz,设定Sz=S’/Sv,数据分析单元将Sz与预设数量比值进行比对以判定是否对泥浆比重进行调节,所述数据分析单元设有第一预设数量比值Sz1、第二预设数量比值Sz2、初始泥浆比重M0、第一预设比重调节系数α1以及第二预设比重调节系数α2,其中,0<S1<S2,0<M0,1<α1<α2;
若Sz≤Sz1,所述数据分析单元判定无需对泥浆比重进行调节;
若Sz1<Sz≤Sz2,所述数据分析单元判定使用α1将泥浆比重调节为M,设定M=M0×α1;
若Sz2<Sz,所述数据分析单元判定使用α2将泥浆比重调节为M,设定M=M0×α2;
其中,所述第三施工条件为第i次多层成槽施工完成;
其中,预设数量比值取值与槽壁强度以及用户的施工需求有关,可根据以往不同槽壁孔洞数量对应的槽壁强度确定,也可以通过具有工程模拟功能的模拟软件测定不同槽壁孔洞数量对应的槽壁强度,以选取满足用户需求硬度的槽壁对应的槽壁孔洞数量比值。
具体而言,所述数据分析单元在第四施工条件下计算Sz与Sz2的差值△Sz并将△Sz与预设参考差值进行比对以判定是否对单次多层成槽施工的抓取深度进行调节,设定△Sz=Sz-Sz2,所述数据分析单元设有第一预设差值△Sz1、第二预设差值△Sz2、第一预设深度调节系数β1、第二预设深度调节系数β2以及成槽施工预设深度H0,其中,0<△Sz1<△Sz2,0<β2<β1<1;
若△Sz≤△Sz1,所述数据分析单元判定无需对单次多层成槽施工的抓取深度进行调节;
若△Sz1<△Sz≤△Sz2,所述数据分析单元判定使用β1将单次多层成槽施工的抓取深度调节为H,设定H=H0×β1;
若△Sz2<△Sz,所述数据分析单元判定使用β2将单次多层成槽施工的抓取深度调节为H,设定H=H0×β2;
其中,所述第四施工条件为Sz2<Sz。
具体而言,所述数据分析单元在第五施工条件下检测第i+1次成形槽壁的槽壁孔洞数量S”并将S”与第一预设槽壁孔洞数量进行比对以判定是否对单次多层成槽次数进行调节,所述数据分析单元设有第一预设次数调节次数γ1,设定γ1=S”/S1,若γ1不是整数时,γ1向上取整;
若S”≤S1,所述数据分析单元判定无需对单次多层成槽施工的抓取次数进行调节;
若S1<S”,所述数据分析单元判定使用γ1将单次多层成槽施工的抓取次数调节为N,设定N=N0×γ1;
其中,N0为初始多层成槽次数,所述第五施工条件为第i+1次多层成槽施工完成。
具体而言,所述数据分析单元在第六施工条件下根据S1和S”的差值对液压成槽机的底部的垫板面积进行调节,所述数据分析单元判定将垫板面积调节至B,设定B=B0×(S”²/S1²)/10,B0为初始垫板面积,若(S”²/S1²)/10为非整数时,(S”²/S1²)/10向下取整;
其中,所述第六施工条件为所述为S”>S1。
实施例:请参阅图2至图3所示,在本实施例中,目标施工成槽区域的表层土质参考强度P=20%,P1=40%,此时,P<P1,所述数据分析单元判定针对目标施工成槽区域采用第一施工方式,宽度转换系数ζ=0.2,中心成槽区域的宽度R=20%×100×0.2=4m;
图中,1,第一侧成槽区;2,第二侧成槽区域;3,中心成槽区域;4,成形槽壁;
第一侧成槽区域的成槽施工完成时,第一侧成槽区域的槽壁孔洞数量S=15个,第一预设槽壁孔洞数量S1=15个,此时,S=S1,所述数据分析单元判定无需对中心成槽区域的宽度进行调节;
1次多层成槽施工完成时,第1次成形槽壁的槽壁孔洞数量S’=10个,与第一侧成槽区域的相同高度处成型槽壁的槽壁孔洞数量Sv=5个,Sz=10/5=2,第一预设数量比值Sz1=3,此时,Sz<Sz1,所述数据分析单元判定无需对泥浆比重进行调节;
2次多层成槽施工完成时,第2次成形槽壁的槽壁孔洞数量S”=20个,初始抓取次数N0=3次,初始垫板面积B0=12m²,此时,S”>S1,所述数据分析单元将多层成槽次数调节为N,设定N=3×2=6次,数据分析单元判定将垫板面积调节至B,设定B=10×(20²/15²)/10=17m²。
至此,已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换,这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明;对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种软土地层超深地下连续墙快速成槽方法,其特征在于,包括:
数据分析单元根据目标施工成槽区域的表层土质参考强度与预设表层参考强度比对以判定针对目标施工成槽区域的施工方式,施工方式包括第一施工方式以及第二施工方式;
第一施工方式中,根据表层土质参考强度与预设表层参考强度的差值确定中心成槽区域的宽度;
使用液压抓斗成槽机对第一侧成槽区域进行成槽施工;所述第一侧成槽区域施工完成时,根据第一侧成槽区域施工的成型槽壁的槽壁孔洞数量与预设槽壁孔洞数量的比对结果判定是否对中心成槽区域的宽度进行调节;使用液压抓斗成槽机对第二侧成槽区域进行成槽施工,并在成槽施工完成时针对中心成槽区域进行多层成槽施工;
第i次多层成槽施工完成时,根据第i次成形槽壁的槽壁孔洞数量与第一侧成槽区域的相同高度处成型槽壁的槽壁孔洞数量的比值判定是否对泥浆比重进行调节,且在比值大于预设比值阈值时根据该比值与预设比值的差值判定是否对单次多层成槽施工的抓取深度进行调节;
第i+1次多层成槽施工完成时,根据第i+1次成形槽壁的槽壁孔洞数量与第一预设槽壁孔洞数量的比对结果判定是否对中心成槽区域的多层成槽次数进行调节;
其中,i=1+2n,n为整数,i∈[1,m],m+1为单个中心成槽区域的成槽施工总层数,m与施工成槽区域的土壤强度有关;
所述第一施工方式包括:液压抓斗成槽机依次对第一侧成槽区域以及第二侧成槽区域进行成槽施工且在成槽施工完成时针对中心成槽区域进行i次多层成槽施工,并确定单次多层成槽施工中液压抓斗成槽机的抓取深度;
其中,单次多层成槽施工时液压抓斗成槽机针对中心成槽区域沿预设水平方向进行若干次的抓取直至成槽深度达到施工人员设定的深度;
所述第一侧成槽区域与所述第二侧成槽区域的成槽宽度相同,所述第一侧成槽区域与所述第二侧成槽区域分别位于中心成槽区域两侧,并且第一侧成槽区域、中心成槽区域以及第二侧成槽区域按连续墙长度方向排布。
2.根据权利要求1所述的软土地层超深地下连续墙快速成槽方法,其特征在于,所述第二施工方式包括:
控制液压抓斗成槽机首先针对第一侧成槽区域进行成槽操作,液压抓斗成槽机进行若干次抓取直至第一成槽区域的成槽深度符合预设深度;
针对第二侧成槽区域进行成槽操作,液压抓斗成槽机进行若干次抓取直至第二成槽区域的成槽深度与第一成槽区域的成槽深度相同;
针对中心成槽区域进行成槽操作,液压抓斗成槽机进行若干次抓取直至中心成槽区域的成槽深度与第一成槽区域的成槽深度相同。
3.根据权利要求2所述的软土地层超深地下连续墙快速成槽方法,其特征在于,所述数据分析单元在数据检测条件下将目标施工成槽区域的表层土质参考强度P与预设表层参考强度进行比对以判定针对目标施工成槽区域的施工方式,数据分析单元设有第一预设表层参考强度P1,其中,0<P1;
若0<P≤P1,所述数据分析单元判定针对目标施工成槽区域采用第一施工方式;
若P1<P,所述数据分析单元判定针对目标施工成槽区域采用第二施工方式;
其中,所述数据检测条件为导墙修筑完成且施工人员获取表层土质参考强度完成。
4.根据权利要求3所述的软土地层超深地下连续墙快速成槽方法,其特征在于,所述数据分析单元在第一施工条件下计算表层土质参考强度差值△P并根据△P判定中心成槽区域的宽度R,设定△P=P1-P,R=△P×100×ζ,ζ为宽度转换系数,0<ζ;
其中,第一施工条件为所述数据分析单元判定针对目标施工成槽区域采用第一施工方式。
5.根据权利要求4所述的软土地层超深地下连续墙快速成槽方法,其特征在于,所述数据分析单元在第二施工条件下检测第一侧成槽区域施工的成形槽壁的槽壁孔洞数量S并将S与预设槽壁孔洞数量进行比对以判定是否对中心成槽区域的宽度进行调节,所述数据分析单元设有第一预设槽壁孔洞数量S1、第二预设槽壁孔洞数量S2、第一预设宽度调节系数θ1以及第二预设宽度调节系数θ2,其中,0<S1<S2,1<θ1<θ2;
若S≤S1,所述数据分析单元判定无需对中心成槽区域的宽度进行调节;
若S1<S≤S2,所述数据分析单元判定使用θ1将中心成槽区域的宽度调节为R’,设定R’=R×θ1;
若S2<S,所述数据分析单元判定使用θ2将中心成槽区域的宽度调节为R’,设定R’=R×θ2;
其中,所述第二施工条件为针对第一侧成槽区域的成槽施工完成。
6.根据权利要求5所述的软土地层超深地下连续墙快速成槽方法,其特征在于,所述数据分析单元在第三施工条件下检测第i次多层成槽施工形成的成形槽壁的槽壁孔洞数量S’并计算S’与第一侧成槽区域的相同高度处成型槽壁的槽壁孔洞数量Sv的比值Sz,设定Sz=S’/Sv,数据分析单元将Sz与预设数量比值进行比对以判定是否对泥浆比重进行调节,所述数据分析单元设有第一预设数量比值Sz1、第二预设数量比值Sz2、初始泥浆比重M0、第一预设比重调节系数α1以及第二预设比重调节系数α2,其中,0<S1<S2,0<M0,1<α1<α2;
若Sz≤Sz1,所述数据分析单元判定无需对泥浆比重进行调节;
若Sz1<Sz≤Sz2,所述数据分析单元判定使用α1将泥浆比重调节为M,设定M=M0×α1;
若Sz2<Sz,所述数据分析单元判定使用α2将泥浆比重调节为M,设定M=M0×α2;
其中,所述第三施工条件为第i次多层成槽施工完成。
7.根据权利要求6所述的软土地层超深地下连续墙快速成槽方法,其特征在于,所述数据分析单元在第四施工条件下计算Sz与Sz2的差值△Sz并将△Sz与预设参考差值进行比对以判定是否对单次多层成槽施工的抓取深度进行调节,设定△Sz=Sz-Sz2,所述数据分析单元设有第一预设差值△Sz1、第二预设差值△Sz2、第一预设深度调节系数β1、第二预设深度调节系数β2以及成槽施工预设深度H0,其中,0<△Sz1<△Sz2,0<β2<β1<1;
若△Sz≤△Sz1,所述数据分析单元判定无需对单次多层成槽施工的抓取深度进行调节;
若△Sz1<△Sz≤△Sz2,所述数据分析单元判定使用β1将单次多层成槽施工的抓取深度调节为H,设定H=H0×β1;
若△Sz2<△Sz,所述数据分析单元判定使用β2将单次多层成槽施工的抓取深度调节为H,设定H=H0×β2;
其中,所述第四施工条件为Sz2<Sz。
8.根据权利要求7所述的软土地层超深地下连续墙快速成槽方法,其特征在于,所述数据分析单元在第五施工条件下检测第i+1次多层成槽施工形成的成形槽壁的槽壁孔洞数量S”并将S”与第一预设槽壁孔洞数量进行比对以判定是否对单次多层成槽施工的抓取次数进行调节,所述数据分析单元设有第一预设次数调节次数γ1,设定γ1=S”/S1;
若S”≤S1,所述数据分析单元判定无需对单次多层成槽施工的抓取次数进行调节;
若S1<S”,所述数据分析单元判定使用γ1将单次多层成槽施工的抓取次数调节为N,设定N=N0×γ1;
其中,N0为初始抓取次数,所述第五施工条件为第i+1次多层成槽施工完成。
9.根据权利要求8所述的软土地层超深地下连续墙快速成槽方法,其特征在于,所述数据分析单元在第六施工条件下根据S1和S”的差值对液压成槽机的底部的垫板面积进行调节,所述数据分析单元判定将垫板面积调节至B,设定B=B0×(S”²/S1²)/10,B0为初始垫板面积;
其中,所述第六施工条件为所述为S”>S1。
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