CN117513292B - 一种堆载预压联合高压旋喷桩处理泥石过渡区域的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及软土地基处理施工技术领域，特别涉及一种堆载预压联合高压旋喷桩处理泥石过渡区域的方法。包括S1、前期泥石交界面探测；S2、施工准备；S3、堆载预压施工；S4、高压旋喷桩施工；S5、后期沉降监测。本发明通过采用堆载预压联合旋喷桩进行过渡区特殊地质的地基处理，有效的解决常规地基处理工艺无法达到设计使用要求的难题，减小了后期过渡段不均匀沉降，有效控制海上人工岛整体稳定性。

Description

一种堆载预压联合高压旋喷桩处理泥石过渡区域的方法

技术领域

本发明属于软土地基处理领域，特别涉及一种适用于吹填淤泥与回填围堰泥石过渡区域的堆载预压联合高压旋喷桩处理泥石过渡区域的方法。

背景技术

海上人工岛吹填工程通常均需优先形成围堰，且回填围堰材料根据工程所在地特点，大部分采用开山爆破块石为主，规格大小不一。根据海上人工岛地基适用要求进行地基处理过程中，吹填形成的淤泥区域与回填的围堰区域均可采用常规地基处理工艺进行有效的地基处理，达到陆域使用要求。

但两者的过渡段由于先回填围堰再进行吹填，形成上泥下石结构，常规地基处理方法无法满足设计要求，如按堆载预压进行施工，可能存在排水板打至块石范围，造成整个堆载系统无法封闭，压力达不到设计要求，而桩基施工则存在设备重量大，在未处理上泥下石范围无法作业，如回填垫层又影响桩基作业，所以单一工艺均不能起到较好的加固效果，后期存在不均匀沉降等诸多隐患，是海上人工岛吹填工程地基处理的重点及难点。

发明内容

为了解决上泥下石过渡区地基处理常见问题，本发明提出了一种堆载预压联合高压旋喷桩处理泥石过渡区域的方法。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种堆载预压联合高压旋喷桩处理泥石过渡区域的方法，其特征是，包括以下步骤：

S1、前期泥石交界面探测；

S2、施工准备；

S3、堆载预压施工，具体包括：

S301、在上泥下石过渡区铺设荆笆，并在荆笆上层增设一层土工织物，提高地基承载能力；

S302、采用轻型打板机，按过渡区断面图分不同长度进行插板，使排水板底部距离泥石交界面1m距离，形成竖向排水通道；

S303、进行水平滤管的布设及连接，并采用手型接头与塑料排水板进行有效连接，完成水平排水通道施工，并保证水平排水通道与竖向排水通道连接顺畅；

S304、铺设表层密封膜，设置出膜装置，将加固地基与排水的地下水隔离，并设置压膜装置及相应抽水设备，保证排水的地下水能够有效排出过渡区加固范围；

S305、铺设一层1m砂垫层作业保护层，防止堆载石料将密封膜破坏；加载石料分级进行加载，其中第一层加载高度1m，第二层加载高度1m，第三层加载高度1m，第四层加载高度1.5m，第五层加载高度1.5m，共计5层加载，加载高度6m；加载后压载时间不小于120天，竖向变形不大于15mm/天后方可进行卸载；

S4、高压旋喷桩施工，具体包括：

S401、根据设计方案中桩位坐标，采用GPS根据地面导线控制点进行实地放样，测量人员需放出桩位，确保桩机准确就位；桩间距为1.5m，桩直径为1m，桩长25m；

S402、制浆水泥采用普通硅酸盐水泥PO42.5，水灰比为0.8：0.9，制浆采用一体化制浆设备，泥浆搅拌时间不少于180s，搅拌完成后，放入泥浆储料罐内，待压浆时备用；

S403、喷管放入孔底后，启动高压注浆泵送浆，通过在管底部侧面的喷嘴，同时喷射出高压浆液，来冲击切割土体；

S404、施工中，提升速度8—10cm/min，高压泵压力32MPa；

S405、先进行孔底静喷，待孔口返浆后再进行旋喷提升，由下而上进行旋喷，最后在土体中形成圆柱状固体结构；

S406、喷射注浆过程中，试验与技术人员时刻检查浆液初凝时间、注浆流量旋转提升速度参数是否符合设计要求，并做好记录；

S5、后期沉降监测。

所述步骤S1包括：

S101、采用勘探设备插探上泥下石区域范围，以探杆插探至石料为准，记录插探石料深度及与围堰顶边界距离，得出从围堰顶边界到无石料区域的距离；

S102、为保证工程整体质量，在S101确定的距离基础上再向吹填区内延伸30m，作为本方案地基处理范围；

S103、通过多个断面插探，绘制出过渡区断面图。

所述步骤S2包括：

S201、编制完成施工方案，确定具体工艺参数，包括注浆压力、注浆量、提升速度、旋转速度、水胶比；

S202、根据堆载预压与旋喷桩工艺特点，进行人员、机械、材料准备工作；

S203、进行现场典型施工，旋喷桩施工参数的选择是否满足现场土质加固需求，满足地基处理设计及规范要求，包括注浆压力、注浆量、提升速度、旋转速度、水胶比。

所述步骤S5包括：

S501、施工完成后，按检测要求进行旋喷桩检测，重点进行钻芯取样，保证28天抗压强度达到1.5MPa；

S502、同时进行该区域沉降位移监测，保证该区域工后沉降满足设计要求，工后20年沉降小于30cm。

所述过渡区位于回填围堰与吹填淤泥衔接段，形成上泥下石结构，根据断面不同位置，泥与石的厚度发生变化，总泥与石的总厚度最大可达22m。

本发明有效的解决了海上人工岛围堰与吹填淤泥土之间过渡区地基处理后的不均匀沉降问题，联合两种不同地基处理工艺，将优势进行互补，解决了常规地基处理工艺无法解决上泥下石特殊地质的难题，提出了一种新型地基处理复合工艺，满足了人工岛后期使用要求，有效控制了过渡区的不均匀沉降，保证了陆域上部结构的整体稳定性。

附图说明

图1是旋喷桩断面图。

图2是堆载预压断面图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明，但本发明不局限于具体实施例。

实施例

过渡区位于回填围堰与吹填淤泥衔接段，形成上泥下石结构，根据断面不同位置，泥与石的厚度发生变化，总泥与石的总厚度最大可达22m。采用一种堆载预压联合高压旋喷桩处理泥石过渡区域的方法，包括以下步骤：

S1、前期泥石交界面探测，具体包括：

S101、采用勘探设备插探上泥下石区域范围，以探杆插探至石料为准，记录插探石料深度及与围堰顶边界距离，得出从围堰顶边界到无石料区域的距离；

S102、为保证工程整体质量，在S101确定的距离基础上再向吹填区内延伸30m，作为本方案地基处理范围；

S103、通过多个断面插探，绘制出过渡区断面图；

S2、施工准备，具体包括：

S201、编制完成施工方案，确定具体工艺参数，包括注浆压力、注浆量、提升速度、旋转速度、水胶比；

S202、根据堆载预压与旋喷桩工艺特点，进行人员、机械、材料准备工作；

S203、进行现场典型施工，旋喷桩施工参数的选择是否满足现场土质加固需求，满足地基处理设计及规范要求，包括注浆压力、注浆量、提升速度、旋转速度、水胶比；

S3、堆载预压施工，具体包括：

S301、在上泥下石过渡区铺设荆笆，并在荆笆上层增设一层土工织物，提高地基承载能力；

S302、采用轻型打板机，按过渡区断面图分不同长度进行插板，使排水板底部距离泥石交界面1m距离，形成竖向排水通道；

S303、进行水平滤管的布设及连接，并采用手型接头与塑料排水板进行有效连接，完成水平排水通道施工，并保证水平排水通道与竖向排水通道连接顺畅；

S304、铺设表层密封膜，设置出膜装置，将加固地基与排水的地下水隔离，并设置压膜装置及相应抽水设备，保证排水的地下水能够有效排出过渡区加固范围；

S305、铺设一层1m砂垫层作业保护层，防止堆载石料将密封膜破坏；加载石料分级进行加载，其中第一层加载高度1m，第二层加载高度1m，第三层加载高度1m，第四层加载高度1.5m，第五层加载高度1.5m，共计5层加载，加载高度6m；加载后压载时间不小于120天，竖向变形不大于15mm/天后方可进行卸载；

S4、高压旋喷桩施工，具体包括：

S401、根据设计方案中桩位坐标，采用GPS根据地面导线控制点进行实地放样，测量人员需放出桩位，确保桩机准确就位；桩间距为1.5m，桩直径为1m，桩长25m；

S402、制浆水泥采用普通硅酸盐水泥PO42.5，水灰比为0.8：0.9，制浆采用一体化制浆设备，泥浆搅拌时间不少于180s，搅拌完成后，放入泥浆储料罐内，待压浆时备用；

S403、喷管放入孔底后，启动高压注浆泵送浆，通过在管底部侧面的喷嘴，同时喷射出高压浆液，来冲击切割土体；

S404、施工中，提升速度8-10cm/min，高压泵压力32MPa；

S405、先进行孔底静喷，待孔口返浆后再进行旋喷提升，由下而上进行旋喷，最后在土体中形成圆柱状固体结构；

S406、喷射注浆过程中，试验与技术人员时刻检查浆液初凝时间、注浆流量旋转提升速度参数是否符合设计要求，并做好记录；

S5、后期沉降监测，具体包括：

S501、施工完成后，按检测要求进行旋喷桩检测，重点进行钻芯取样，保证28天抗压强度达到1.5MPa；

S502、同时进行该区域沉降位移监测，保证该区域工后沉降满足设计要求，工后20年沉降小于30cm。

Claims (3)

1.一种堆载预压联合高压旋喷桩处理泥石过渡区域的方法，其特征是，包括以下步骤：

S1、前期泥石交界面探测,具体包括：

S101、采用勘探设备插探上泥下石区域范围，以探杆插探至石料为准，记录插探石料深度及与围堰顶边界距离，得出从围堰顶边界到无石料区域的距离；

S102、为保证工程整体质量，在S101确定的距离基础上再向吹填区内延伸30m，作为本方案地基处理范围；

S103、通过多个断面插探，绘制出过渡区断面图，所述过渡区位于回填围堰与吹填淤泥衔接段，形成上泥下石结构，根据断面不同位置，泥与石的厚度发生变化，总泥与石的总厚度最大可达22m；

S2、施工准备；

S3、堆载预压施工，具体包括：

S301、在上泥下石过渡区铺设荆笆，并在荆笆上层增设一层土工织物，提高地基承载能力；

S302、采用轻型打板机，按过渡区断面图分不同长度进行插板，使排水板底部距离泥石交界面1m距离，形成竖向排水通道；

S303、进行水平滤管的布设及连接，并采用手型接头与塑料排水板进行有效连接，完成水平排水通道施工，并保证水平排水通道与竖向排水通道连接顺畅；

S304、铺设表层密封膜，设置出膜装置，将加固地基与排出的地下水隔离，并设置压膜装置及相应抽水设备，保证排出的地下水能够有效排出过渡区加固范围；

S305、铺设一层1m砂垫层作业保护层，防止堆载石料将密封膜破坏；堆载石料分级进行加载，其中第一层加载高度1m，第二层加载高度1m，第三层加载高度1m，第四层加载高度1.5m，第五层加载高度1.5m，共计5层加载，加载高度6m；加载后压载时间不小于120天，竖向变形不大于15mm/天后方可进行卸载；

S4、高压旋喷桩施工，具体包括：

S401、根据设计方案中桩位坐标，采用GPS根据地面导线控制点进行实地放样，测量人员需放出桩位，确保桩机准确就位；桩间距为1.5m，桩直径为1m，桩长25m；

S402、制浆水泥采用普通硅酸盐水泥PO42.5，水灰比为0.8：0.9，制浆采用一体化制浆设备，泥浆搅拌时间不少于180s，搅拌完成后，放入泥浆储料罐内，待压浆时备用；

S403、喷管放入孔底后，启动高压注浆泵送浆，通过在管底部侧面的喷嘴，同时喷射出高压浆液，来冲击切割土体；

S404、施工中，提升速度8—10cm/min，高压泵压力32MPa；

S405、先进行孔底静喷，待孔口返浆后再进行旋喷提升，由下而上进行旋喷，最后在土体中形成圆柱状固体结构；

S406、喷射注浆过程中，试验与技术人员时刻检查浆液初凝时间、注浆流量旋转提升速度参数是否符合设计要求，并做好记录；

S5、后期沉降监测。

2.根据权利要求1所述一种堆载预压联合高压旋喷桩处理泥石过渡区域的方法，其特征在于：所述步骤S2包括：

S201、编制完成施工方案，确定具体工艺参数，包括注浆压力、注浆量、提升速度、旋转速度、水胶比；

S202、根据堆载预压与旋喷桩工艺特点，进行人员、机械、材料准备工作；

S203、进行现场典型施工，旋喷桩施工参数的选择是否满足现场土质加固需求，满足地基处理设计及规范要求，包括注浆压力、注浆量、提升速度、旋转速度、水胶比。

3.根据权利要求1所述一种堆载预压联合高压旋喷桩处理泥石过渡区域的方法，其特征在于：所述步骤S5包括：

S501、施工完成后，按检测要求进行旋喷桩检测，重点进行钻芯取样，保证28天抗压强度达到1.5MPa；

S502、同时进行该区域沉降位移监测，保证该区域工后沉降满足设计要求，工后20年沉降小于30cm。