CN207228101U - 一种用于深水外海软土地基中加固直立式护岸的挤密砂桩 - Google Patents
一种用于深水外海软土地基中加固直立式护岸的挤密砂桩 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型是一种用于深水外海软土地基中加固直立式护岸的挤密砂桩，包括有砂桩（1）、基床（2）、沉箱（3），其中砂桩（1）施打在软土（4）中，基床（2）位于砂桩（1）的顶部，沉箱（3）置于基床（2）的顶部。砂桩（1）施打的深度和断面方向的宽度，根据稳定性要求来确定，砂桩（1）的直径和间距根据不同的原始地基土体强度区别设计。本实用新型能够安全可靠地防止软土地基上的直立式护岸失稳滑动，提高直立式护岸地基承载力，且工期短、效果好、构造简单、施工方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及深水外海软土地基设计领域，尤其是一种用于深水外海软土地基中加固直立式护岸的挤密砂桩。
背景技术
随着社会经济发展，土地资源越来越少。人们逐步向大海要资源，进行围海造地，填海成岛。因此近年来，填海造地工程愈加普遍，且鉴于生态环保、城市规划等原因，在深水外海进行的填岛工程所占比例也有增加的趋势。
而护岸作为整个工程的结构边界，承受着较大的荷载。护岸常用的形式有斜坡式及直立式。由于斜坡式护岸占用海域使用面积大，形成陆域小，造成土地开发成本增加，开发单位已越来越多地倾向于使用直立式护岸，直立式护岸对地基提出了更高的要求，尤其是软土地基。软土地基处理的目标主要是提高地基承载力并减小残余沉降，使上部直立式护岸结构满足安全及使用要求。常用的软土地基处理技术包括换填法、复合地基法、排水固结法、强夯法等。
排水固结法施工工艺简单，技术成熟，造价较低，但本方法需要的工期长，一般仅满载后排水固结时间至少需要6个月方可满足稳定及承载力的要求，并且本方法一般工后沉降较大，一般无法满足深水外海填岛工程直立式护岸对地基承载力及残余沉降的要求。同时本方法一般需要排水砂垫层出水方可实施。而深水外海填岛工程直立式护岸的基础一般均在水下，水深一般可达5~10m，因此本方法不适用于深水外海填岛工程直立式护岸的软土地基加固处理。
换填法，适用于地质条件为软土的地基。软土地基若换填砂垫层，一般适用于换填软土厚度不大于4m的结构，同时抛泥容易引起环境污染。但深水外海填岛工程直立式护岸结构对地基承载力要求较高，需要开挖换填工程量一般均非常大，换填材料一般采用砂，为达到承载力要求，对回填砂也需要进行振冲密实处理，因此导致工程造价极高，工期较长。
强夯法，适用于松软的碎石土、砂土低、饱和度的粉土和粘性土，但只能对地层做浅层处理，同时水上施工难度大，效果不理想。
因此对于越来越多的填岛工程，特别是深水外海直立式护岸的软土地基，今后的发展趋势必将是寻找造价低、施工工期短、加固效果好等要求的方法。以上常规办法较难实现以上要求。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种用于深水外海软土地基中加固直立式护岸的挤密砂桩。本实用新型对软土地基既可以起到置换的作用，也可起到排水作用，对软土地基承载力提高效果明显，工后沉降小，施工速度快，使整个土体的抗剪能力强，直立式护岸结构的抗倾抗滑稳定性增强。
本实用新型的技术方案如下:本实用新型的用于深水外海软土地基中加固直立式护岸的挤密砂桩，包括有砂桩、基床、沉箱，其中砂桩施打在软土中，基床位于砂桩的顶部，沉箱置于基床的顶部。
本实用新型对软土地基既可以起到置换的作用，也可起到排水作用，对软土地基承载力提高效果明显，工后沉降小，施工速度快，使整个土体的抗剪能力强，直立式护岸结构的抗倾抗滑稳定性增强。地基挤密砂桩根据地基原始土体抗剪强度的不同采用不同的直径及布置间距，施打深度以穿过软土层，并满足稳定和沉降要求为准。挤密砂桩构造简单、原理清晰、施工工艺成熟，施工设备常见，施工方便，适用于外海软土地基上的直立式护岸结构。本实用新型是一种设计合理，方便实用的用于深水外海软土地基中加固直立式护岸的挤密砂桩。
附图说明
图1为本实用新型的挤密砂桩断面示意图；
图2为本实用新型的沉箱结构俯视图；
图3为本实用新型的砂桩布置示意图。
具体实施方式
参见附图1，本实用新型应用于深水外海填岛工程直立式护岸软土地基加固的挤密砂桩结构，包括有砂桩1、基床2、沉箱3，其中砂桩1施打在软土4中，基床2位于砂桩1的顶部，沉箱3置于基床2的顶部。砂桩1施打的深度和断面方向的宽度，根据稳定性要求来确定。
此外，上述基床2的外侧设有护底块石6。上述沉箱3的外侧设有抛石棱体5。
本实施例中，上述基床2的厚度为2.0m～3.0m，基床2的厚度根据地基承载力计算确定，最厚处为3.0m，采用10～100kg抛石，并进行夯实处理，上述护底块石6采用200～300kg块石，厚度为1m。
另外，为分散受力并防冲刷，上述护底块石6的下方铺设厚度为0.3m的二片石垫层及多功能土工垫一层。
本实施例中，上述沉箱3共设有6个隔舱。上述沉箱3为重力式方沉箱结构，沉箱隔舱内回填粉细砂，后方设置抛石棱体5。本实施例中，上述沉箱3的高度为9m，长15.2m，宽12m，单个沉箱总重789.6t。
本实施例中，上述软土4为淤泥及淤泥质土，其抗剪强度平均约10kPa，含水率平均约为50%。
上述砂桩1根据原始土体抗剪强度的不同，计算出需要的置换率，从而设置两种规格：原始土体十字板剪切强度<10kPa区域：挤密砂桩直径1.0m，间距2.2m，按正方形布置的方式施打。砂桩施打的深度和断面方向的宽度，根据稳定性要求来确定，处理范围基本位于直立式护岸沉箱正下方及往两侧延伸约10m范围内。砂桩的直径和间距根据原始土体强度的不同也进行区别设计：原始土体十字板剪切强度>10kPa区域：挤密砂桩直径0.8m，间距1.8m，按正方形布置的方式施打。
本实施例中，上述砂桩1采用中粗砂，其布置方式详见附图3。其中挤密砂桩技术要求如下：
1)振动锤功率（单机功率）：水上砂桩采用DZ75kw或以上型号；
2)加固深度：处理深度约16m以内的软土层，底高程不得高于设计底高程；
3)留振时间：拔管前留振15s，当管尖离泥面2~3m时再留振20s；
4)填料：采用含泥量小于5%的中粗砂；
5)砂桩要求均匀连续不断桩，为防止在软土中颈缩和断桩，要求充盈系数2.0。
参见附图3，根据地基原始土体抗剪强度的不同，布置两种方式：原始土体十字板剪切强度<10kPa区域：挤密砂桩直径1.0m，间距2.2m，按正方形布置的方式施打。原始土体十字板剪切强度>10kPa区域：挤密砂桩直径0.8m，间距1.8m，按正方形布置的方式施打。
本实用新型在目前地基加固方法的基础上，先通过理论分析，研究挤密砂桩在填岛工程直立式护岸结构软土地基处理中应用的可行性，然后结合实际应用调整施工工艺，通过检测成果验证其加固效果，使其具有普遍的适用性。
本实用新型将结合海口市如意岛项目填岛工程的实际需要，研究填岛工程挤密砂桩的应用技术，为今后有关这类工程设计、施工提供参考依据。
尽管以上结合附图对本实用新型的实施方案进行了描述，但本实用新型并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下和在不脱离本实用新型权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本实用新型保护之列。
Claims (9)
1.一种用于深水外海软土地基中加固直立式护岸的挤密砂桩，其特征在于包括有砂桩（1）、基床（2）、沉箱（3），其中砂桩（1）施打在软土（4）中，基床（2）位于砂桩（1）的顶部，沉箱（3）置于基床（2）的顶部。
2.根据权利要求1所述的用于深水外海软土地基中加固直立式护岸的挤密砂桩，其特征在于上述基床（2）的外侧设有护底块石（6）。
3.根据权利要求2所述的用于深水外海软土地基中加固直立式护岸的挤密砂桩，其特征在于上述护底块石（6）采用200～300kg块石。
4.根据权利要求2所述的用于深水外海软土地基中加固直立式护岸的挤密砂桩，其特征在于上述护底块石（6）下方铺设二片石垫层及多功能土工垫层。
5.根据权利要求1所述的用于深水外海软土地基中加固直立式护岸的挤密砂桩，其特征在于上述沉箱（3）的外侧设有抛石棱体（5）。
6.根据权利要求1至5任一项所述的用于深水外海软土地基中加固直立式护岸的挤密砂桩，其特征在于上述基床（2）的厚度为2.0m～3.0m，采用10～100kg抛石，并进行夯实处理。
7.根据权利要求6所述的用于深水外海软土地基中加固直立式护岸的挤密砂桩，其特征在于上述沉箱（3）共设有6个隔舱。
8.根据权利要求7所述的用于深水外海软土地基中加固直立式护岸的挤密砂桩，其特征在于上述沉箱（3）为重力式方沉箱结构，沉箱隔舱内回填粉细砂。
9.根据权利要求8所述的用于深水外海软土地基中加固直立式护岸的挤密砂桩，其特征在于上述沉箱（3）的高度为9m，长为15.2m，宽为12m。
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| CN201721233499.6U CN207228101U (zh) | 2017-09-25 | 2017-09-25 | 一种用于深水外海软土地基中加固直立式护岸的挤密砂桩 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN109853608A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-06-07 | 长江勘测规划设计研究有限责任公司 | 一种海上风机重力式基础复合地基及其处理方法 |
| CN110439020A (zh) * | 2019-08-22 | 2019-11-12 | 上海勘测设计研究院有限公司 | 具有砂桩加固地基的海上单桩基础 |
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