CN116732979A - 一种利用注浆钢管桩处理深厚红层回填土地基的方法 - Google Patents
一种利用注浆钢管桩处理深厚红层回填土地基的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116732979A CN116732979A CN202311011296.2A CN202311011296A CN116732979A CN 116732979 A CN116732979 A CN 116732979A CN 202311011296 A CN202311011296 A CN 202311011296A CN 116732979 A CN116732979 A CN 116732979A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- grouting
- marked
- average
- slurry
- steel pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 45
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- MCSXGCZMEPXKIW-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxy-4-[(4-methyl-2-nitrophenyl)diazenyl]-N-(3-nitrophenyl)naphthalene-2-carboxamide Chemical compound Cc1ccc(N=Nc2c(O)c(cc3ccccc23)C(=O)Nc2cccc(c2)[N+]([O-])=O)c(c1)[N+]([O-])=O MCSXGCZMEPXKIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 23
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims description 24
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 64
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims abstract description 45
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000004513 sizing Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000002372 labelling Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims description 18
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 9
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 claims description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 238000007569 slipcasting Methods 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
- E02D5/22—Piles
- E02D5/34—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same
- E02D5/46—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same making in situ by forcing bonding agents into gravel fillings or the soil
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D15/00—Handling building or like materials for hydraulic engineering or foundations
- E02D15/02—Handling of bulk concrete specially for foundation or hydraulic engineering purposes
- E02D15/04—Placing concrete in mould-pipes, pile tubes, bore-holes or narrow shafts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/70—Grouts, e.g. injection mixtures for cables for prestressed concrete
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Piles And Underground Anchors (AREA)
Abstract
本发明涉及建筑工程技术领域，具体涉及一种利用注浆钢管桩处理深厚红层回填土地基的方法，该方法包括:根据测量位置进行钻孔，形成桩孔；在钻孔过程中，基于钻孔机底部的压力值对注浆钢管进行分段标注，得到标注分段；根据红层土质平均含水密度和平均孔隙率得到对应标注分段的平均渗透指数；按照平均渗透指数确定各个标注分段的浆料的制备工艺，得到标注分段对应的浆料；基于各个标注分段对应的浆料进行注浆操作，直至完成注浆。本发明按照平均渗透指数确定各个标注分段的浆料的制备工艺，得到标注分段对应的浆料；并基于各个标注分段对应的浆料进行注浆操作，完成注浆，增加桩基的稳定性、提高力学性能。
Description
技术领域
本发明涉及建筑工程技术领域，具体涉及一种利用注浆钢管桩处理深厚红层回填土地基的方法。
背景技术
红层广泛存在于我国的内陆盆地或者湖泊环境，其沉积特征在粒度上呈现出一定的规律，在水平剖面上看，红层边缘往往堆积巨厚的洪积相混杂泥砾，往中心渐变成洪、冲积砾岩、砂砾岩、粉沙岩或者泥质岩等。在垂直剖面上看，红层常常表现为互层状，砂砾岩、粉沙岩夹砂层交互成层，使得红层可溶性物质较多，透水性较差。
往往在对红层地质进行注浆施工操作时，与普通地质条件相比，深厚红层的渗透系数各分层有很大差别，对浆料的需求也不同，技术难度也更加复杂，注浆加固难度也相应增加，若对深厚红层各个分层的注浆浆料不进行区分灌注，可能会导致桩柱的承受力不满足标准要求，进而导致桩柱的力学性能差。
发明内容
针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种利用注浆钢管桩处理深厚红层回填土地基的方法，能够有效地解决现有技术中因对深厚红层各个分层的注浆浆料不进行区分灌注，导致桩柱在不同分层的承受力不满足标准要求，力学性能差的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
本发明提供一种利用注浆钢管桩处理深厚红层回填土地基的方法，包括以下步骤：
根据测量位置进行钻孔，形成桩孔；
在钻孔过程中，基于钻孔机底部的压力值对注浆钢管进行分段标注，得到标注分段；
收集钻孔竖直方向的红层土质并检测各个标注分段对应的红层土质参数数据；
根据红层土质参数数据计算平均含水密度和平均孔隙率，并基于平均含水密度和平均孔隙率得到对应标注分段的平均渗透指数；
按照平均渗透指数确定各个标注分段的浆料的制备工艺，得到标注分段对应的浆料；
基于各个标注分段对应的浆料进行注浆操作，直至完成注浆。
进一步地，在钻孔过程中，基于钻孔机底部的压力值对注浆钢管进行分段标准，得到标注分段，包括：
以时间间隔T设定各个采集时刻，获取N个采集时刻钻孔机底部的压力值，得到N-1个相邻采集时刻压力差值的绝对值，选取绝对值变化范围大于预设范围值对应的相邻采集时刻Ni、Ni-1，并将Ni、Ni-1两个采集时刻之间的时段设定为第i-1时段，其中，N≥2，且为正整数；
根据各个时段对应的桩孔深度值对注浆钢管进行分段标注，得到标注分段，并将注浆钢管桩插入桩孔孔底。
进一步地，根据红层土质参数数据计算平均含水密度和平均孔隙率，并基于平均含水密度和平均孔隙率得到对应标注分段的平均渗透参数，包括：
获取标注分段对应的红层土质参数数据，其中，参数数据包括砂砾的不同粗细规格所占比例、含黏土的砂砾所占比例、含水量；
基于砂砾的不同粗细规格所占比例和含黏土的砂砾所占比例根据关联公式计算得到对应标注段的平均孔隙率；
计算标注分段的含水量占红层土质总量的比例，得到平均含水密度；
依据平均孔隙率和平均含水密度进行关联得到平均渗透指数。
进一步地，按照平均渗透指数确定各个标注分段的浆料的制备工艺，得到标注分段对应的浆料，包括：
获取各个标注分段注浆钢管的体积和所需注浆最小压力值；
根据平均渗透指数、所需注浆最小压力值和各个标注分段注浆钢管的体积确定各个标注分段对应浆料的最小总量值；
依据平均渗透指数确定各个标注分段对应浆料的成分的比例，得到标注分段对应的浆料。
进一步地，根据平均渗透指数、所需注浆最小压力值和各个标注分段注浆钢管的体积确定各个标注分段对应浆料的最小总量值，包括：
根据平均渗透指数、所需注浆最小压力值计算浆料最小渗透量值；
基于各个标注分段注浆钢管的体积得到各个标注分段的浆料填充量值；
计算浆料最小渗透量值和浆料填充量值之和得到各个标注分段对应浆料的最小总量值。
进一步地，依据平均渗透指数确定各个标注分段对应浆料的成分的比例，得到标注分段对应的浆料，包括：
依据平均渗透指数划分指数区间；
若标注分段的平均渗透指数位于第一指数区间，则确定第一浆料：水泥占比为15%、水占比25%、飞灰占比40%、螯合剂占比5%、黏土占比2%、粉煤灰占比5%、硅藻土占比8%；
若标注分段的平均渗透指数位于第二指数区间，则确定第二浆料：水泥占比为20%、水占比15%、飞灰占比45%、螯合剂占比8%、黏土占比4%、粉煤灰占比3%、硅藻土占比5%；
若标注分段的平均渗透指数位于第三指数区间，则确定第三浆料：水泥占比为27%、水占比10%、飞灰占比43%、螯合剂占比10%、黏土占比5%、粉煤灰占比3%、硅藻土占比2%。
进一步地，基于各个标注分段对应的浆料进行注浆操作，直至完成注浆，包括：
按照从孔底至孔口的顺序依次确定各个标注分段的注浆顺序；
在对各个标注分段进行注浆过程中，检测各个标注分段的临界线管内壁压力，判断管内壁压力是否达到预设压力阈值，若是，则将达到预设压力阈值对应的时刻记为初始时刻，根据注浆流量与预留注浆深度值计算预留注浆时间间隔值，根据初始时刻与预留注浆时间间隔值计算得到终止时刻，并在终止时刻停止对应标注分段注浆，其中，预留注浆深度值为超出临界线的深度值；
按照注浆顺序依次对标注分段注入对应的浆料，直至纯净的浆料从桩孔孔口冒出，终止注浆。
本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：
本发明通过钻孔机底部的压力值对注浆钢管进行分段标注，得到标注分段，得到平均渗透指数，依据平均渗透指数确定各个标注分段对应浆料的成分的比例，得到标注分段对应的浆料，基于各个标注分段对应的浆料进行注浆操作，直至完成注浆。本发明的方法对深厚红层进行分段，得到不同分段对应的平均渗透指数，并对平均渗透指数对应的分段进行浆料成分确定，按照不同分段对应的浆料进行注浆操作，能够使得浆料更好的渗透到周边红层中，形成的桩柱更加稳固，力学性能更优异。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种利用注浆钢管桩处理深厚红层回填土地基的方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
本发明提供了一种利用注浆钢管桩处理深厚红层回填土地基的方法，图1为本发明的一种利用注浆钢管桩处理深厚红层回填土地基的方法的流程图，如图1所示，该方法包括步骤S101至步骤S106：
步骤S101，根据测量位置进行钻孔，形成桩孔；
步骤S102，在钻孔过程中，基于钻孔机底部的压力值对注浆钢管进行分段标注，得到标注分段；
步骤S103，收集钻孔竖直方向的红层土质并检测各个标注分段对应的红层土质参数数据；
步骤S104，根据红层土质参数数据计算平均含水密度和平均孔隙率，并基于平均含水密度和平均孔隙率得到对应标注分段的平均渗透指数；
步骤S105，按照平均渗透指数确定各个标注分段的浆料的制备工艺，得到标注分段对应的浆料；
步骤S106，基于各个标注分段对应的浆料进行注浆操作，直至完成注浆。
综上，本发明提供的一种利用注浆钢管桩处理深厚红层回填土地基的方法，对深厚红层进行分段，得到不同分段对应的平均渗透指数，并对平均渗透指数对应的分段进行浆料成分确定，按照不同分段对应的浆料进行注浆操作，能够使得浆料更好的渗透到周边红层中，形成的桩柱更加稳固，力学性能更优异。
优选地，在步骤S101中，在进行钻孔之前，要夯实土地基，保证土地基平整，根据测量位置进行钻孔，形成桩孔，相邻桩孔间距优选为0.6m，可以保证相邻桩孔在进行钻孔时不会相互影响，减少深厚红层的土质坍塌的风险。
优选地，在步骤S102中，以时间间隔T设定各个采集时刻，获取N个采集时刻钻孔机底部的压力值，得到N-1个相邻采集时刻压力差值的绝对值，选取绝对值变化范围大于预设范围值对应的相邻采集时刻Ni、Ni-1，并将Ni、Ni-1两个采集时刻之间的时段设定为第i-1时段，其中，i∈N，N≥2，且i、N为正整数，并根据采集时刻对应的桩孔深度值对注浆钢管进行分段标注，得到标注分段，并将注浆钢管桩插入桩孔孔底。
综上，以时间间隔T采集各个时刻的压力值，并得到相邻采集时刻的压力值变化范围，能够更精确捕捉到红层在竖直方向的土质结构的变化，进而更精确地对红层进行分段，更加精确地对不同红层的分段进行浆料制备，从而使得得到的桩柱在不同的红层分段的力学性能更加优异，稳定性更高。
优选地，在步骤S103中，选取定量的不同分段的红层土质进行检测，得到各个标注分段对应的红层土质参数数据，将定量的红层土质的体积定位V,以下提及的比例均以体积V为基准生成的比例，红层土质参数数据可以包括砂砾的不同粗细规格所占比例、含黏土的砂砾所占比例、含水量，其中，砂砾的粗细规格根据检测到砂砾的直径大小分为细砂砾、中粗砂砾和粗砂砾，不同粗细规格的砂砾对应的权重影响孔隙率的计算值。
进一步地，基于砂砾的粗细规格、砂砾所占比例和含黏土的砂砾所占比例根据关联公式计算得到对应标注段的平均孔隙率，具体方式如下：确定砂砾的粗细规格对应的权重，细砂砾、中粗砂砾和粗砂砾对应的权重分别为K1、K2、K3,k3＞K2＞K1，细砂砾、中粗砂砾和粗砂砾所占比例为Af、As、Ad，含黏土的砂砾所占比例为Ao，E为常数系数，依据对应分段实际采集的红层土质体积和应采集的红层体积的比例确定，根据关联公式得到孔隙率M,关联公式如下：进一步地，通过计算标注分段的含水量占红层土质总量的比例，得到平均含水密度/>，依据平均孔隙率M和平均含水密度进行关联得到平均渗透指数S，关联关系公式为：/>其中，/>为黏度参数，/>，e的值为2.72。
优选地，在步骤S105中，按照平均渗透指数确定各个标注分段的浆料的制备工艺，得到标注分段对应的浆料，方法具体如下：
获取各个标注分段注浆钢管的体积和所需注浆最小压力值；根据平均渗透指数、所需注浆最小压力值计算浆料最小渗透量值，值得说明的是，可以对与分段红层的相同渗透指数的模拟实验场景施加缩小一定比例的压力，得到模拟实验场景的最小渗透量，并根据模拟场景的最小渗透量根据缩放比例计算浆料最小渗透量值；
基于各个标注分段注浆钢管的体积得到各个标注分段的浆料填充量值；
计算浆料最小渗透量值和浆料填充量值之和得到各个标注分段对应浆料的最小总量值，依据浆料的最小总量值进行灌注，能保证桩柱的浆料填充更加充分，不会造成浆料不够而导致的桩柱不牢靠问题；
依据平均渗透指数划分指数区间，并确定各个标注分段对应浆料的成分的比例，得到标注分段对应的浆料，其中，浆料以比例计量：
在一些实施例中，若标注分段的平均渗透指数位于第一指数区间，该第一指数区间可以为-1.03-0.17cm/s，则确定第一浆料：水泥占比为15%、水占比25%、飞灰占比40%、螯合剂占比5%、黏土占比2%、粉煤灰占比5%、硅藻土占比8%；
在一些实施例中，若标注分段的平均渗透指数位于第二指数区间，该第二指数区间可以为0.17-0.76cm/s，则确定第二浆料：水泥占比为20%、水占比15%、飞灰占比45%、螯合剂占比8%、黏土占比4%、粉煤灰占比3%、硅藻土占比5%；
在一些实施例中，若标注分段的平均渗透指数位于第三指数区间，该第三指数区间可以为0.76-1.21cm/s，则确定第三浆料：水泥占比为27%、水占比10%、飞灰占比43%、螯合剂占比10%、黏土占比5%、粉煤灰占比3%、硅藻土占比2%。
实施例和对比例的桩柱力学性能对比：
实施例：基于钻孔机底部的压力值对注浆钢管进行分段标注，得到3段标注分段，从下至上分别为第一分段、第二分段、第三分段，对应的平均渗透指数分别位于第一指数区间、第二指数区间和第三指数区间，根据根据指数区间确定各个分段对应的浆料，并进行灌注。
对比例1：对注浆钢管只灌注第一浆料，灌注所需压力与实施例相同。
对比例2：对注浆钢管只灌注第二浆料，灌注所需压力与实施例相同。
对比例3：对注浆钢管只灌注第三浆料，灌注所需压力与实施例相同。
对桩柱养护一段时间后，测试实施例与对比例1-5的单桩承载力（KN）和无侧限抗压强度（Mpa）。
无侧限抗压强度测试：随机选取3个桩柱进行无侧限抗压强度测试，测得实施例的无侧限抗压强度分别为：4.2、4.5、4.1；对比例1无侧限抗压强度分别为：3.5、3.6、3.4；对比例2无侧限抗压强度分别为：3.4、3.3、3.6；对比例3无侧限抗压强度分别为：3.3、3.4、3.6。
单桩承载力测试：随机选取3个桩柱进行单桩承载力测试，测得实施例的单桩承载力分别为：180、165、172；对比例1单桩承载力分别为：134、143、148；对比例2单桩承载力分别为：140、138、128；对比例3单桩承载力分别为：150、148、136。
综上，本发明的实施例的桩柱在无侧限抗压强度和单桩承载力要对比例有明显的增强，即力学性能更加优异。
优选地，在步骤S106中，按照从孔底至孔口的顺序依次确定各个标注分段的注浆顺序；在对各个标注分段进行注浆过程中，检测各个标注分段的临界线管内壁压力，判断管内壁压力是否达到预设压力阈值，若是，则将达到预设压力阈值对应的时刻记为初始时刻，根据注浆流量与预留注浆深度值计算预留注浆时间间隔值，根据初始时刻与预留注浆时间间隔值计算得到终止时刻，其中，预留注浆深度值为超出临界线的深度值，并在终止时刻停止对应标注分段注浆，切换浆料，按照注浆顺序依次对标注分段注入对应的浆料，直至纯净的浆料从桩孔孔口冒出，终止注浆。
综上，对分段临界线进行预留注浆深度处理，能够避免出现在对分段灌注浆料之后，因浆料上层的重量压力和注浆压力导致，下层浆料被进一步压缩，下层浆料会向四周红层进行压缩性渗透，进而导致浆料不能够完全填满对应标注分段。本实施例对对应注浆时间进行精确的把控，能够使得注浆钢管的注浆更加充分，相应地，浆料向红层四周渗透也更充分，提高桩柱的稳定性和力学性能。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的保护范围。
Claims (7)
1.一种利用注浆钢管桩处理深厚红层回填土地基的方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据测量位置进行钻孔，形成桩孔；
在钻孔过程中，基于钻孔机底部的压力值对注浆钢管进行分段标注，得到标注分段；
收集钻孔竖直方向的红层土质并检测各个标注分段对应的红层土质参数数据；
根据红层土质参数数据计算平均含水密度和平均孔隙率，并基于平均含水密度和平均孔隙率得到对应标注分段的平均渗透指数；
按照平均渗透指数确定各个标注分段的浆料的制备工艺，得到标注分段对应的浆料；
基于各个标注分段对应的浆料进行注浆操作，直至完成注浆。
2.根据权利要求1所述的一种利用注浆钢管桩处理深厚红层回填土地基的方法，其特征在于，在钻孔过程中，基于钻孔机底部的压力值对注浆钢管进行分段标准，得到标注分段，包括：
以时间间隔T设定各个采集时刻，获取N个采集时刻钻孔机底部的压力值，得到N-1个相邻采集时刻压力差值的绝对值，选取绝对值变化范围大于预设范围值对应的相邻采集时刻Ni、Ni-1，并将Ni、Ni-1两个采集时刻之间的时段设定为第i-1时段，其中，N≥2，且为正整数；
根据各个时段对应的桩孔深度值对注浆钢管进行分段标注，得到标注分段，并将注浆钢管桩插入桩孔孔底。
3.根据权利要求1所述的一种利用注浆钢管桩处理深厚红层回填土地基的方法，其特征在于，根据红层土质参数数据计算平均含水密度和平均孔隙率，并基于平均含水密度和平均孔隙率得到对应标注分段的平均渗透参数，包括：
获取标注分段对应的红层土质参数数据，其中，参数数据包括砂砾的不同粗细规格所占比例、含黏土的砂砾所占比例、含水量；
基于砂砾的不同粗细规格所占比例和含黏土的砂砾所占比例根据关联公式计算得到对应标注段的平均孔隙率；
计算标注分段的含水量占红层土质总量的比例，得到平均含水密度；
依据平均孔隙率和平均含水密度进行关联得到平均渗透指数。
4.根据权利要求1所述的一种利用注浆钢管桩处理深厚红层回填土地基的方法，其特征在于，按照平均渗透指数确定各个标注分段的浆料的制备工艺，得到标注分段对应的浆料，包括：
获取各个标注分段注浆钢管的体积和所需注浆最小压力值；
根据平均渗透指数、所需注浆最小压力值和各个标注分段注浆钢管的体积确定各个标注分段对应浆料的最小总量值；
依据平均渗透指数确定各个标注分段对应浆料的成分的比例，得到标注分段对应的浆料。
5.根据权利要求3所述的一种利用注浆钢管桩处理深厚红层回填土地基的方法，其特征在于，根据平均渗透指数、所需注浆最小压力值和各个标注分段注浆钢管的体积确定各个标注分段对应浆料的最小总量值，包括：
根据平均渗透指数、所需注浆最小压力值计算浆料最小渗透量值；
基于各个标注分段注浆钢管的体积得到各个标注分段的浆料填充量值；
计算浆料最小渗透量值和浆料填充量值之和得到各个标注分段对应浆料的最小总量值。
6.根据权利要求3所述的一种利用注浆钢管桩处理深厚红层回填土地基的方法，其特征在于，依据平均渗透指数确定各个标注分段对应浆料的成分的比例，得到标注分段对应的浆料，包括：
依据平均渗透指数划分指数区间；
若标注分段的平均渗透指数位于第一指数区间，则确定第一浆料：水泥占比为15%、水占比25%、飞灰占比40%、螯合剂占比5%、黏土占比2%、粉煤灰占比5%、硅藻土占比8%；
若标注分段的平均渗透指数位于第二指数区间，则确定第二浆料：水泥占比为20%、水占比15%、飞灰占比45%、螯合剂占比8%、黏土占比4%、粉煤灰占比3%、硅藻土占比5%；
若标注分段的平均渗透指数位于第三指数区间，则确定第三浆料：水泥占比为27%、水占比10%、飞灰占比43%、螯合剂占比10%、黏土占比5%、粉煤灰占比3%、硅藻土占比2%。
7.根据权利要求1所述的一种利用注浆钢管桩处理深厚红层回填土地基的方法，其特征在于，基于各个标注分段对应的浆料进行注浆操作，直至完成注浆，包括：
按照从孔底至孔口的顺序依次确定各个标注分段的注浆顺序；
在对各个标注分段进行注浆过程中，检测各个标注分段的临界线管内壁压力，判断管内壁压力是否达到预设压力阈值，若是，则将达到预设压力阈值对应的时刻记为初始时刻，根据注浆流量与预留注浆深度值计算预留注浆时间间隔值，根据初始时刻与预留注浆时间间隔值计算得到终止时刻，并在终止时刻停止对应标注分段注浆，其中，预留注浆深度值为超出临界线的深度值；
按照注浆顺序依次对标注分段注入对应的浆料，直至纯净的浆料从桩孔孔口冒出，终止注浆。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311011296.2A CN116732979B (zh) | 2023-08-11 | 2023-08-11 | 一种利用注浆钢管桩处理深厚红层回填土地基的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311011296.2A CN116732979B (zh) | 2023-08-11 | 2023-08-11 | 一种利用注浆钢管桩处理深厚红层回填土地基的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116732979A true CN116732979A (zh) | 2023-09-12 |
| CN116732979B CN116732979B (zh) | 2023-10-20 |
Family
ID=87906382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311011296.2A Active CN116732979B (zh) | 2023-08-11 | 2023-08-11 | 一种利用注浆钢管桩处理深厚红层回填土地基的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116732979B (zh) |
Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060273788A1 (en) * | 2005-06-03 | 2006-12-07 | Baker Hughes Incorporated | Pore-scale geometric models for interpretation of downhole formation evaluation data |
| CN102493437A (zh) * | 2011-11-26 | 2012-06-13 | 山东大学 | 注浆式微型钢管桩及注浆加固方法 |
| US20150168596A1 (en) * | 2013-12-18 | 2015-06-18 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Inflow performance relationship for horizontal wells producing oil from multi-layered heterogeneous solution gas-drive reservoirs |
| CN104975594A (zh) * | 2015-06-17 | 2015-10-14 | 中国矿业大学 | 一种用于杂填土地层的注浆管及施工方法 |
| CN105938611A (zh) * | 2016-07-06 | 2016-09-14 | 山东大学 | 一种基于随钻参数对地下工程围岩快速实时分级的方法 |
| CN108643214A (zh) * | 2018-06-13 | 2018-10-12 | 北京爱地地质勘察基础工程公司 | 一种回填杂土复合地基结构及其施工方法 |
| CN109763845A (zh) * | 2019-01-23 | 2019-05-17 | 江西省宜丰万国矿业有限公司 | 一种通过构筑l型注浆截流帷幕防治水的施工方法 |
| CN111021333A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-04-17 | 西南交通大学 | 分段压力注浆的螺旋钢桩及其注浆工艺 |
| CN113075106A (zh) * | 2021-03-26 | 2021-07-06 | 桂林理工大学 | 一种砾石土侵蚀阶段的水力参数及涌水量的确定方法 |
| CN114000896A (zh) * | 2021-10-12 | 2022-02-01 | 中煤科工开采研究院有限公司 | 深部分区破裂围岩复合注浆加固方法 |
| CN114108609A (zh) * | 2021-09-29 | 2022-03-01 | 华北水利水电大学 | 一种采空区多级分段精准充灌深成桩施工工艺及方法 |
| CN114720331A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-07-08 | 成都理工大学 | 岩土体迂曲度幂律浆液时变性的柱半球渗透半径确定方法 |
| CN116306350A (zh) * | 2023-02-15 | 2023-06-23 | 苏州科技大学 | 一种基于颗粒三维特征的粗粒土渗透系数预测方法 |
| CN116517583A (zh) * | 2022-12-09 | 2023-08-01 | 辽宁工程技术大学 | 富水粉细砂层盾尾注浆生成滤饼及充填盾尾间隙施工方法 |
-
2023
- 2023-08-11 CN CN202311011296.2A patent/CN116732979B/zh active Active
Patent Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060273788A1 (en) * | 2005-06-03 | 2006-12-07 | Baker Hughes Incorporated | Pore-scale geometric models for interpretation of downhole formation evaluation data |
| CN102493437A (zh) * | 2011-11-26 | 2012-06-13 | 山东大学 | 注浆式微型钢管桩及注浆加固方法 |
| US20150168596A1 (en) * | 2013-12-18 | 2015-06-18 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Inflow performance relationship for horizontal wells producing oil from multi-layered heterogeneous solution gas-drive reservoirs |
| CN104975594A (zh) * | 2015-06-17 | 2015-10-14 | 中国矿业大学 | 一种用于杂填土地层的注浆管及施工方法 |
| CN105938611A (zh) * | 2016-07-06 | 2016-09-14 | 山东大学 | 一种基于随钻参数对地下工程围岩快速实时分级的方法 |
| CN108643214A (zh) * | 2018-06-13 | 2018-10-12 | 北京爱地地质勘察基础工程公司 | 一种回填杂土复合地基结构及其施工方法 |
| CN109763845A (zh) * | 2019-01-23 | 2019-05-17 | 江西省宜丰万国矿业有限公司 | 一种通过构筑l型注浆截流帷幕防治水的施工方法 |
| CN111021333A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-04-17 | 西南交通大学 | 分段压力注浆的螺旋钢桩及其注浆工艺 |
| CN113075106A (zh) * | 2021-03-26 | 2021-07-06 | 桂林理工大学 | 一种砾石土侵蚀阶段的水力参数及涌水量的确定方法 |
| CN114108609A (zh) * | 2021-09-29 | 2022-03-01 | 华北水利水电大学 | 一种采空区多级分段精准充灌深成桩施工工艺及方法 |
| CN114000896A (zh) * | 2021-10-12 | 2022-02-01 | 中煤科工开采研究院有限公司 | 深部分区破裂围岩复合注浆加固方法 |
| CN114720331A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-07-08 | 成都理工大学 | 岩土体迂曲度幂律浆液时变性的柱半球渗透半径确定方法 |
| CN116517583A (zh) * | 2022-12-09 | 2023-08-01 | 辽宁工程技术大学 | 富水粉细砂层盾尾注浆生成滤饼及充填盾尾间隙施工方法 |
| CN116306350A (zh) * | 2023-02-15 | 2023-06-23 | 苏州科技大学 | 一种基于颗粒三维特征的粗粒土渗透系数预测方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 杨伟军;周洁;陈维超;: "砂土介质后注浆原理室内模拟试验研究", 福建建材, no. 04 * |
| 邱观贵;张祖莲;袁强;李锐华;任国榕;: "红土特性及水温对其渗透系数的影响研究", 价值工程, no. 23 * |
| 陈若飞;: "杨村煤矿风井地面预注浆工程的下第三系红层注浆", 煤炭技术, no. 08 * |
| 高希章;孙陶;: "四川"红层"地区筑坝材料和填筑标准研究", 四川水利, no. 01 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116732979B (zh) | 2023-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Alfaro et al. | Improvement techniques of soft ground in subsiding and lowland environment | |
| Ziccarelli et al. | Hydraulic conductivity and strength of pervious concrete for deep trench drains | |
| CN114117581B (zh) | 隧道浅埋段高压旋喷桩法加固中的浆液渗透范围计算方法 | |
| CN106223346B (zh) | 一种报废机井的封填方法 | |
| CN110644461A (zh) | 一种地基处理方法 | |
| CN116732979B (zh) | 一种利用注浆钢管桩处理深厚红层回填土地基的方法 | |
| Leonards et al. | Piping and erosion tests at Conner Run Dam | |
| CN218148458U (zh) | 一种裂隙发育岩层深水深基坑降排水系统 | |
| Khoury et al. | Design, construction and performance of a soil-bentonite cutoff wall constructed in two stages | |
| Thasnanipan et al. | Concrete bleeding in bored pile construction in Bangkok soil | |
| Zhang et al. | Effects of Soil Properties on the Performance of TRD Cut‐Off Wall | |
| CN1250126A (zh) | 灌注高水速凝固化材料根治管涌及用旋喷加固堤防的方法 | |
| CN207193993U (zh) | 一种具有监测减压作用的地铁基坑降水井 | |
| CN206459935U (zh) | 一种透水砖的透水系数测定仪器 | |
| CN110258225A (zh) | 消除砂土地基液化的注浆方法 | |
| Mert et al. | Analysis of a Prefabricated Vertical Drain (PVD) Soil Improvement Project | |
| CN115233658B (zh) | 一种干作业扩底钻孔灌注桩施工方法 | |
| CN108663299A (zh) | 一种用于面板堆石坝原位水平渗透试验方法 | |
| Qiu et al. | Research on grouting experiment in Aeolian sand tunnel | |
| Sliwinski et al. | PAPER 1 Practical considerations affecting the construction of diaphragm walls | |
| Willis | Granular Filter Design and Performance Considerations for Aging Embankment Dams | |
| Zhao et al. | Design and practice of deformation monitoring of seawall during construction | |
| CN115595843A (zh) | 沿海公路软基地基处理与路基填筑成套施工工艺 | |
| Lehane et al. | Skirt penetration resistance in carbonate soils from the CPT | |
| CN109682740A (zh) | 一种确定错动带非线性流渗透参数的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |