CN116289862A - 一种上覆开山石层下卧软土振冲碎石桩复合地基施工方法 - Google Patents

一种上覆开山石层下卧软土振冲碎石桩复合地基施工方法 Download PDF

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CCCC First Harbor Engineering Co Ltd
Tianjin Port Engineering Institute Ltd of CCCC Frst Harbor Engineering Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种上覆开山石层下卧软土振冲碎石桩复合地基施工方法，在海床淤泥层之上填覆开山石，形成上覆深厚开山石地基；在上覆深厚开山石地基目标区域确定桩位，利用旋挖钻机将护筒埋设到桩位处预定深度，使护筒的底端要超过上覆深厚开山石地基进入淤泥层；然后在淤泥层逐段施工振冲碎石桩，直至护筒底；之后，拔出护筒，自下而上逐段在上覆深厚开山石地基中构造振冲碎石桩，直至地面。本发明采用在上覆开山石地层采用旋挖钻引孔埋设护筒，施工工艺简便，成本较低，质量可控。本发明分两段分别施工振冲碎石桩，淤泥层碎石桩送料方式可控，成桩质量可控。

Description

一种上覆开山石层下卧软土振冲碎石桩复合地基施工方法
技术领域
本发明涉及岩土工程中软土地基处理技术领域，更具体地说涉及一种上覆开山石层下卧软土振冲碎石桩复合地基施工方法。
背景技术
我国沿海地区存在大量的围海造陆，沿海滩涂分布深厚海相沉积淤泥，淤泥厚度约10m～30m，有些地方为了加快围海造地进度，采用开山石直接陆上抛填至淤泥层上部，由于抛石挤淤不均匀，导致产生大量上覆深厚开山石层下卧深厚软土地基。对于上覆开山石层厚度超过10m时，采用传统振冲碎石桩、沉管碎石桩和旋喷桩均不能快速有效解决直接穿透开山石层进行加固下部淤泥的效果。
《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012，规定：对大型的、重要的或场地复杂的工程，以及处理不排水抗剪强度不小于20kPa的饱和黏性土，应在场地试验其适用性。
但是对于上覆盖10m左右开山石，下部为10m～15m淤泥的工程场地，采用堆载预压(竖向排水体为排水板或袋装砂井)施工难度大，成本高，排水板或袋装砂井容易被碎石层割破，大大降低排水效果；采用强夯工艺处理淤泥层基本没有效果；采用水泥土固化(如：高压旋喷桩或水泥搅拌桩)，施工难度大、造价高、污染环境等问题突出；通过技术和造价比选，碎石桩复合地基优势较大，但碎石桩复合地基也存在许多施工难题。
发明内容
本发明克服了现有技术中的不足，提供了一种上覆开山石层下卧软土振冲碎石桩复合地基施工方法，该方法通过先在碎石层采用旋挖钻钻孔埋设钢护筒，接着振冲器穿过护筒进入下部淤泥层，在淤泥层施工振冲碎石桩，然后拔出碎石层中钢护筒，振冲器从地面开始振冲，加固上部开山石层覆盖层。
本发明的目的通过下述技术方案予以实现。
一种上覆开山石层下卧软土振冲碎石桩复合地基施工方法，包括以下步骤：
步骤1，在海床淤泥层之上填覆开山石，形成上覆深厚开山石地基；
步骤2，在上覆深厚开山石地基目标区域确定桩位，旋挖钻机到指定桩位并对中；利用旋挖钻机将护筒埋设到桩位处预定深度，使护筒的底端要超过上覆深厚开山石地基进入淤泥层；
步骤3，在淤泥层构造振冲碎石桩，具体步骤如下：
步骤3.1，振冲碎石桩机就位；
步骤3.2，将振冲碎石桩机的振冲器放入护筒中，开启振冲器的高压水，振冲器在护筒底部淤泥层进行向下造孔，当孔壁达到泥浆平衡不塌孔时，停止造孔；
步骤3.3，开启振冲器高压气，从护筒的上端口加入填料，每次加入填料时将振冲器提升至护筒底端，再带料往下振冲；
步骤3.4，反复进行步骤3.3，在淤泥层逐段施工振冲碎石桩，直至护筒底；
步骤4，拔出护筒，自下而上逐段在上覆深厚开山石地基中构造振冲碎石桩，直至地面；
步骤5，在上覆深厚开山石地基铺设垫层；
步骤6，在垫层上方进行结构层施工，工程施工完成。
在上述技术方案中，上覆深厚开山石地基的厚度优选范围是5m～15m。
在上述技术方案中，护筒的直径要比振冲器的直径大30cm～50cm。
在上述技术方案中，护筒直径优选为900mm。
在上述技术方案中，所述振冲碎石桩桩桩径1.0m～1.2m，桩间距2.0m～3.0m，总桩长约20m～25m。
在上述技术方案中，填料采用小于10cm的碎石土。
在上述技术方案中，每次振冲的留振时间8s～20s，再提升1.0m～1.2m，反插0.5m～0.6m，当密实电流达到设计密实电流时往上提振冲器。
本发明的有益效果为：
本发明在上覆开山石地层采用旋挖钻引孔埋设护筒，使护筒的底端超过上覆深厚开山石地基进入淤泥层，再对淤泥层进行造孔，进而实现了分两段分别施工振冲碎石桩，即先在淤泥层构建振冲碎石桩然后在上覆深厚开山石地基中构造振冲碎石桩。这种施工方案，施工工艺简便，成本较低，成桩质量可控，能够构造总桩长在20m～25m的碎石桩，大大提高了地基的稳定性。
附图说明
图1是本发明步骤2的施工结构示意图；
图2是本发明步骤3的施工结构示意图；
图3是本发明步骤4的施工结构示意图；
图4是全部桩位的振冲碎石桩完成后的示意图。
对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
一种上覆开山石层下卧软土振冲碎石桩复合地基施工方法，包括以下步骤：
步骤1，在海床淤泥层2之上填覆开山石，形成上覆深厚开山石地基1，上覆深厚开山石地基1的厚度优选范围是10m。
步骤2，参见附图1，在上覆深厚开山石地基1目标区域确定桩位，旋挖钻机到指定桩位并对中；利用旋挖钻机将护筒3埋设到桩位处预定深度，使护筒3的底端要超过上覆深厚开山石地基1进入淤泥层2。
步骤3，参见附图2，在淤泥层2构造振冲碎石桩401。
采用“孔口填料”施工工艺，其中，施工工艺参数为：振冲器采用水气联动成孔，振冲器功率130kW～230kW,密实电流110A～130A，留振时间8s～20s,填料采用小于10cm的碎石土，由护筒3的上端口直接倾倒入护筒内。具体施工过程如下：
步骤3.1，振冲碎石桩机就位：振冲碎石桩机由大型吊车吊至桩位，检查其工作是否正常；
步骤3.2，淤泥层造孔：将振冲碎石桩机的振冲器5放入护筒中，护筒的直径要比振冲器的直径大30cm，开启振冲器的高压水，振冲器在护筒底部淤泥层进行向下造孔，当孔壁达到泥浆平衡不塌孔时，停止造孔；
步骤3.3，淤泥层制桩：开启振冲器高压气，从护筒3的上端口加入填料，填料采用小于10cm的碎石土，每次加入填料时将振冲器提升至护筒底端，再带料往下振冲，留振时间8s～20s，再提升1.0m～1.2m，反插0.5m～0.6m，当密实电流达到设计密实电流时(密实电流优选为110A～130A)往上提振冲器,并根据设计填料量逐步进行加料作业；
步骤3.4，反复进行步骤3.3，在淤泥层逐段施工振冲碎石桩401，直至护筒底。
步骤4，参见附图3，拔出护筒3，在上覆深厚开山石地基1中构造振冲碎石桩402，振冲器穿过上覆碎石层，由上覆碎石层底部由底到顶逐步振冲至地面；
步骤5，待全部桩位的振冲碎石桩完成后(见附图4)，在上覆深厚开山石地基1铺设垫层；
步骤6，在垫层上方进行结构层施工，工程施工完成。
为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。
而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种上覆开山石层下卧软土振冲碎石桩复合地基施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，在海床淤泥层之上填覆开山石，形成上覆深厚开山石地基；
步骤2，在上覆深厚开山石地基目标区域确定桩位，旋挖钻机到指定桩位并对中；利用旋挖钻机将护筒埋设到桩位处预定深度，使护筒的底端要超过上覆深厚开山石地基进入淤泥层；
步骤3，在淤泥层构造振冲碎石桩，具体步骤如下：
步骤3.1，振冲碎石桩机就位；
步骤3.2，将振冲碎石桩机的振冲器放入护筒中，开启振冲器的高压水，振冲器在护筒底部淤泥层进行向下造孔，当孔壁达到泥浆平衡不塌孔时，停止造孔；
步骤3.3，开启振冲器高压气，从护筒的上端口加入填料，每次加入填料时将振冲器提升至护筒底端，再带料往下振冲；
步骤3.4，反复进行步骤3.3，在淤泥层逐段施工振冲碎石桩，直至护筒底；
步骤4，拔出护筒，自下而上逐段在上覆深厚开山石地基中构造振冲碎石桩，直至地面；
步骤5，在上覆深厚开山石地基铺设垫层；
步骤6，在垫层上方进行结构层施工，工程施工完成。
2.根据权利要求1所述的上覆开山石层下卧软土振冲碎石桩复合地基施工方法，其特征在于：上覆深厚开山石地基的厚度优选范围是5m～15m。
3.根据权利要求1所述的上覆开山石层下卧软土振冲碎石桩复合地基施工方法，其特征在于：护筒的直径要比振冲器的直径大30cm～50cm。
4.根据权利要求1所述的上覆开山石层下卧软土振冲碎石桩复合地基施工方法，其特征在于：护筒直径优选为900mm。
5.根据权利要求1所述的上覆开山石层下卧软土振冲碎石桩复合地基施工方法，其特征在于：所述振冲碎石桩桩桩径1.0m～1.2m，桩间距2.0m～3.0m，总桩长约20m～25m。
6.根据权利要求1所述的上覆开山石层下卧软土振冲碎石桩复合地基施工方法，其特征在于：填料采用小于10cm的碎石土。
7.根据权利要求1所述的上覆开山石层下卧软土振冲碎石桩复合地基施工方法，其特征在于：每次振冲的留振时间8s～20s，再提升1.0m～1.2m，反插0.5m～0.6m，当密实电流达到设计密实电流时往上提振冲器。
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