海边吹填泥层地层中成槽施工的土体加固方法与流程

文档序号:13699830阅读:482来源:国知局
技术领域本发明涉及一种地下建筑工程技术领域中的施工方法,具体地,涉及一种海边吹填泥层地层中成槽施工的土体加固方法。

背景技术:
全国各大城市正在大规模地建设城市地下铁道以及各种地下空间。这些地下空间构筑物需要通过基坑开挖来建造,基坑开挖时需要用地下连续墙作为挡土与挡水的临时结构。由于各城市所处的地质条件和周围环境的不同,需要在各种地质条件下修筑地下连续墙。地下连续墙施工工艺已在我国天然沉积砂性土、粘性土等软土地层中得到了广泛应用。但在我国沿海地区,淤泥土分布广泛、埋深浅且层厚大。淤泥土是在静水或缓慢的流水环境中沉积,经物理、化学和生物化学作用形成的,未固结的软弱细粒或极细粒土,其特征为高含水量、高孔隙比、高压缩性、低强度。在这种厚淤泥土中进行地下连续墙成槽施工,传统成槽机难于抓挖淤泥土成槽,造成施工成槽困难、槽壁失稳、施工效率低、工期长的不利局面。针对上述难点,为保证地下连续墙成槽施工顺利进行,迫切需要一种加固地下连续墙槽壁两侧的厚淤泥土的安全施工方法。传统处理淤泥土的方法包括换填法、排水固结法、压密灌浆法等。换填法适用于浅埋淤泥土加固,对层厚较大的淤泥土或者无法完全挖除进行换填,或者可以换填但成本高、工期长。排水固结法可分为真空预压、强夯、真空联合预压堆载,该方法适用于层厚为4~8m的淤泥土加固,对于厚度超过10m的淤泥层,采用该方法易产生堆载或强夯时间过长、造价高、甚至不能处理深部淤泥土的难题。压密灌浆法是通过钻孔在土中灌入极浓的浆液,在注浆点使土体压密,并在注浆管端部附近形成“浆泡”,采用该方法加固的土体密度不匀均、力学性质不统一,难以保证后续成槽施工过程中槽壁的稳定性。经对现有文献的检索,中国发现发明专利:申请号为201110254239.8,发明名称:抛石挤淤也逐渐成为一种淤泥软土地基的加固技术;该专利自述为:“通过向淤泥中抛填开山料的整式挤淤方式,将较大块径的单块体抛入淤泥中,并用振动碾逐层加载,使较大块径的单块体在淤泥中形成骨架,然后在骨架上部及间隙采用大小级配良好,透水不透泥的爆破开山料进行整式压载挤淤置换。”该专利所述的淤泥软土地基处理方法对4~5m的浅埋深淤泥层是有效的,而对于厚度超过10m的淤泥层,上述专利提出的方法难以挖出置换深部淤泥土,且由于淤泥土含水饱和、流塑性极大、侧滑或上涌现象严重,上述方法易造成土体倾覆、塌陷等工程事故,难以确保工程质量和施工工期。

技术实现要素:
本发明针对现有技术的不足,提供一种海边吹填泥层地层中成槽施工的土体加固方法,所述方法打破了传统淤泥加固方法难于在短时间内加固厚度超过10m淤泥土的局面,克服了现有技术中存在的施工工期长、造价高、甚至不能加固的缺点和不足,实现了厚淤泥土的高效加固施工。本发明是通过以下技术方案实现的:本发明提供一种海边吹填泥层地层中成槽施工的土体加固方法,所述方法包括如下步骤:第一步、对施工场地进行现场勘查,确定施工场地的土层划分信息和地下水分布情况;依据施工场地的土层划分,确定存在厚淤泥;所述的厚淤泥,是指层厚不小于10m的淤泥;第二步、通过钻孔取芯确定厚淤泥的长度、宽度、层顶标高、层底标高的信息;结合地下连续墙设计图,确定厚淤泥影响地下连续墙成槽施工的区段长度L;第三步、采用水泥搅拌桩和CFG桩相结合的方法,隔离加固影响地下连续墙成槽施工的厚淤泥土,并确定地下连续墙槽壁两侧厚淤泥的加固宽度B;第四步、根据厚淤泥的信息,结合现场试验,确定水泥搅拌桩和CFG桩的桩径、桩长、平面布置、排数、中心间距、单排数量;第五步、根据水泥搅拌桩和CFG桩的施工参数,在影响地下连续墙成槽施工的长度及加固宽度内,于地下连续墙槽壁两侧各施打平行于槽壁的水泥搅拌桩,之后再各施打平行于槽壁的CFG桩,且CFG桩位于水泥搅拌桩远离槽壁的一侧。优选地,第一步中,所述的土层划分是指:采用孔压式静力触探法,检测施工场地周围地表以下1.5倍地下连续墙深度范围的土体;确定施工场地土体的贯入阻力与孔隙水压与深度的关系曲线;作出以孔隙水压力与贯入阻力之比为横轴、以贯入阻力与初始地层应力之比为纵轴的关系图,并在关系图上划分若干不同土性特征区,将实测的静力触探曲线的数据标于关系图上以判断现场土层的类型;将土的类型对照贯入阻力曲线与孔隙水压力分布曲线,确定施工场地的土层划分信息。优选地,第一步中,所述的地下水分布情况是指:通过钻孔揭露的土体类型判断含水层类型及厚度;钻井观测不同含水层的稳定水位,对承压含水层需采取隔水措施。优选地,第三步中,所述的水泥搅拌桩,是利用水泥作为固化剂的主剂,通过深层搅拌机械,在地基深处将软土和固化剂就地强制拌合,利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理‐化学反应,使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土。优选地,第三步中,所述的CFG桩,是水泥粉煤灰碎石桩(CementFly-ashGravel),由碎石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加水拌合,用成桩机械制成的具有强度的可变桩。第三步中采用水泥搅拌桩与CFG桩相结合的方法,发挥了CFG桩强度高、刚度大及水泥搅拌桩不易在淤泥中产生紧缩的特性。优选地,第三步中,所述的地下连续墙槽壁两侧厚淤泥的加固宽度B满足以下公式:B=max{1.3(Ea+Ew)ρSgμ×10-3;3.2(1.4Eaba+Ewbw)ρSg×10-3;1412(Eaba+Ewbw)2.4fa-ρSg×10-3
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