水下粉喷桩加固软弱坝基的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高等级堤坝边坡稳定性加固方法，具体涉及水下粉喷粧加固软弱坝基的方法，为水下均质土坝软弱地基加固提供一种新技术。
【背景技术】
[0002]我国河流堤防工程战线长、保护范围广，堤防所在地区自然环境、土质情况、建成年代、社会条件等存在很大差异，边坡抗滑稳定不足是均质土坝存在的主要问题之一。主要原因是堤坝下的软弱地基长期蠕动所致，存在安全隐患。加固方法一般是在滑动侧增做一级或多级抗滑平台，使之满足抗滑要求。传统方法适用于背水坡加固，但如何提高堤坝迎水坡边坡稳定性，还没有可靠的解决方法。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于:提供一种水下粉喷粧加固软弱坝基的方法，该方法采用粉喷粧水下加固堤防软弱地基，由提高地基承载力扩展到用于抗滑稳定，施工由陆地拓展到水上，无振动，无噪音，无环境污染，加固费用较低，科学环保，适应新时期水利工程需要。
[0004]本发明的技术解决方案是该水下粉喷粧加固软弱坝基的具体步骤如下:
(1)搭建平台组装设备:搭建一座水上操作平台，以支撑粉喷粧钻机设备；该平台包括水上浮台、连接框架和井架，在水上浮台上安装连接框架，井架的底部通过支腿坐落在连接框架的轨道上，整体构成水下粉喷粧加固软弱坝基的平台；将粉喷粧施工设备布置在平台上;
(2)测量放样:水上放样每次放样一列粧，按粧体间距1.5m等边三角形布置，粧土置换率约为10% ;根据导线确定定位粧与导线的距离；距离确定之后，先临时放下一根定位粧，移动船体，使同侧的另一根粧在方向线上，放下该定位粧；然后拔起临时放下的定位粧，再移动船体，当拔起的定位粧再移到其方向线上时，同时放下三根粧，这样该列粧的放样工作就完成了 ；
(3)粧体施工:放样完成后进行粧体施工，水下粉喷粧施工方法与陆地相同；粧径0.5m，粧底嵌入硬粘土层0.5m ;水泥掺入比20% ;粧体凝聚力C=66kPa，内摩擦角Φ =24.5° ;复合地基抗剪强度为凝聚力C=12.6kPa，内摩擦角Φ=6° ;
(4)质量检测:每批粧抽样检测1%，平面位置(纵横)允许偏差20cm，粧身垂直度偏差小于1.5%，粧底标高插入硬粘土层50cm，允许偏差15cm，粧身强度满足设计要求，水泥用量 66.7kg/m0
[0005]本发明的优点是:使用施工机械，遵循施工程序，引入检测手段，形成整套的水下粉喷粧加固软弱坝基的方法，该方法科学合理，满足施工精度要求，适用于加固各种成因的含水量宜大于45%、加固深度一般在14m左右、水深约4m的饱和软粘土均质地基。
【附图说明】
[0006]图1为水下粉喷粧加固软弱坝基的平台示意图。
[0007]图2为粉喷粧加固软弱坝基的施工方法示意图。
【具体实施方式】
[0008]下面结合实施例进一步说明本发明的技术解决方案，实施例不能理解为是对技术方案的限制。
[0009]实施例:以洪泽湖大堤上游三河拦河坝加固工程为例说明粉喷粧加固软弱坝基的方法，具体步骤如下:
(O基本情况:三河上游拦河坝全长643m，坝基为粉质粘土质淤泥，含水量高，压缩性大，抗剪强度低，1964年、1981年和1992年先后对其加固，没有解决坝体蠕动及边坡稳定问题；据勘探资料，基底土层共分为4层，其中第三层为灰色粘土质淤泥，层厚约4m，标贯击数为I击，天然含水量为53.8%，天然干密度1.09，凝聚力为7kPa，内摩擦角为4° ;第四层为黄色硬粘土层，标贯击数为20击，天然含水量为23.4%，天然干密度1.65，凝聚力为58.5kPa，内摩擦角为25° ;
(2)搭建平台组装设备:搭建一座水上操作平台，以支撑粉喷粧钻机设备；该平台包括水上浮台、连接框架和井架，在水上浮台上安装连接框架，井架的底部通过支腿坐落在连接框架的轨道上，整体构成水下粉喷粧加固软弱坝基的平台；将粉喷粧施工设备布置在平台上，连接相关钻井设备就可以进行水下粉喷粧作业；
(3)测量放样:水上放样每次放样一列粧，按粧体间距1.5m等边三角形布置，粧土置换率约为10% ;根据导线确定定位粧与导线的距离；距离确定之后，先临时放下一根定位粧，移动船体，使同侧的另一根粧在方向线上，放下该定位粧；然后拔起临时放下的定位粧，再移动船体，当拔起的定位粧再移到其方向线上时，同时放下三根粧，这样该列粧的放样工作就完成了 ；
(4)粧体施工:放样完成后进行粧体施工，水下粉喷粧施工方法与陆地相同；粧径0.5m，粧底嵌入硬粘土层0.5m ;水泥掺入比20% ;粧体凝聚力C=66kPa，内摩擦角Φ =24.5° ;复合地基抗剪强度为凝聚力C=12.6kPa，内摩擦角Φ=6° ;
粉喷粧施工每台班6~8人；移船定位每台班约10人，其中放样2人，控制定位粧2人，控制绞盘机2人，收放缆绳4人；发电机组每台班2人；
施工技术要点:一是判别粧体进入硬粘土层，粧体从软弱土层进入硬粘土层后，粧基电流表示数由正常突然变大，由此判别粧体是否进入硬粘土层；二是确定粧体复搅次数，合理确定粧体复搅次数为二次；三是控制喷粉量和均匀性，根据设备的气流量和管道压力、送灰管道的脉冲、提升速度等，控制喷粉量和均匀性；
(5)质量检测:每批粧抽样检测1%，平面位置(纵横)允许偏差20cm，粧身垂直度偏差小于1.5%，粧底标高插入硬粘土层50cm，允许偏差15cm，粧身强度满足设计要求，水泥用量 66.7kg/m ；
采用现场取样、室内养护方法，具体做法是:对取样粧体用护筒施工，利用施工平台作为取样平台，在成粧6小时以后至水泥终凝前，采用取土样的办法，利用对开式取土器取出粧身样本，现场密封送至检测站进行标准养护，到设计龄期28天后再加工成抗剪强度测定试块，测定粧体指标。
【主权项】
1.水下粉喷粧加固软弱坝基的方法，其特征是该加固软弱坝基方法的具体步骤如下: (1)搭建平台组装设备:搭建一座水上操作平台，以支撑粉喷粧钻机设备；该平台包括水上浮台、连接框架和井架，在水上浮台上安装连接框架，井架的底部通过支腿坐落在连接框架的轨道上，整体构成水下粉喷粧加固软弱坝基的平台；将粉喷粧施工设备布置在平台上，连接相关钻井设备就可以进行水下粉喷粧作业； (2)测量放样:水上放样每次放样一列粧，按粧体间距1.5m等边三角形布置，粧土置换率约为10% ;根据导线确定定位粧与导线的距离；距离确定之后，先临时放下一根定位粧，移动船体，使同侧的另一根粧在方向线上，放下该定位粧；然后拔起临时放下的定位粧，再移动船体，当拔起的定位粧再移到其方向线上时，同时放下三根粧，这样该列粧的放样工作就完成了 ； (3)粧体施工:放样完成后进行粧体施工，水下粉喷粧施工方法与陆地相同；粧径.0.5m，粧底嵌入硬粘土层0.5m ;水泥掺入比20% ;粧体凝聚力C=66kPa，内摩擦角Φ =24.5° ;复合地基抗剪强度为凝聚力C=12.6kPa，内摩擦角Φ=6° ; (4)质量检测:每批粧抽样检测1%，平面位置(纵横)允许偏差20cm，粧身垂直度偏差小于1.5%，粧底标高插入硬粘土层50cm，允许偏差15cm，粧身强度满足设计要求，水泥用量 66.7kg/m0
【专利摘要】本发明公开了水下粉喷桩加固软弱坝基的方法，该加固软弱坝基方法包括以下步骤：（1）搭建平台组装设备；（2）测量放样；（3）桩体施工；（4）质量检测。本发明采用粉喷桩水下加固堤防软弱地基，由提高地基承载力扩展到用于抗滑稳定，施工由陆地拓展到水上，无振动，无噪音，无环境污染，加固费用较低，科学环保，适应新时期水利工程需要。
【IPC分类】E02D5/46, E02D27/40
【公开号】CN105113493
【申请号】CN201510378665
【发明人】王道虎, 张谊, 吴昌新, 孟佳佳, 周凤扬, 潘光杰, 皇甫全欢, 黄苏宁, 孙海波, 谢亚军, 石炜, 吴兵
【申请人】淮安市水利规划办公室
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年7月2日