深基坑支护工程锚索防渗漏施工方法与流程

1.本发明属于深基坑支护领域，涉及防渗漏技术，具体是深基坑支护工程锚索防渗漏施工方法。


背景技术：

2.公开号为cn107604907a的专利公开了一种深基坑支护工程锚索防渗漏施工工法，包括锚索防渗漏辅助桩施工工艺和锚索锁具端头堵漏施工工艺，堵漏作业可一次完成，高压注入油性聚氨酯遇水膨胀止水材料四面封堵堵漏作业既便利又快捷；具有很高的可靠性，很好的防治边坡渗漏的同时，也保障了边坡的安全；
3.但是，其针对如何控制相应的搅拌机进行下沉，在最小能耗的情况下，能够在达到目标速度沉降的同时，耗费准备的时间最少；缺乏相关的控制技术，同时对于基坑的渗漏情况如何进行监测，也是一个难题；基于此，提供一种解决方案。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供深基坑支护工程锚索防渗漏施工方法。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.深基坑支护工程锚索防渗漏施工方法，包括锚索防渗漏辅助桩施工工艺和锚索锁具端头堵漏施工工艺；
7.其中，所述锚索防渗漏辅助桩施工工艺包括以下步骤：
8.1)测量放线；
9.2)桩机就位对中；
10.3)预搅下沉；
11.待搅拌机的冷却水循环正常后，启动搅拌机，使搅拌机沿导向架搅拌下沉，下沉速度由沉降子系统驱动控制；
12.其中，所述沉降子系统包括湿度检测单元、电流随动单元、数据积累单元、基础数据库、处理器、录入单元、显示单元和电流控制单元；
13.所述湿度检测单元为设置在搅拌机沿导向架搅拌下沉位置处的若干湿度传感器，用于获取到对应受检测位置处的湿度命值，具体获取方式为：
14.步骤s1：获取到所有湿度传感器检测到的湿度信息，将其标记为di，i＝1...n，其中di表示为第i个湿度传感器测量得到的湿度信息；
15.步骤s2：获取到湿度信息的均值，并将该均值标记为p；
16.步骤s3：利用公式计算湿度信息的聚拢值jl，具体计算公式为：
[0017][0018]
步骤s4：当聚拢值jl超过x1时，x1为预设值，进行去除操作，具体去除操作为：
[0019]
步骤s41：按照|d
i
‑
p|从大到小的顺序，将最大的di删除，之后将剩余的标记为新
的湿度信息；
[0020]
步骤s42：重复步骤s2
‑
s41，直到满足jl小于x1，得到满足条件的湿度信息组；
[0021]
步骤s43：对得到满足条件的湿度信息组进行求均值，将该均值标记为湿度命值ms；
[0022]
所述湿度检测单元用于将湿度命值ms传输到数据积累单元，所述电流随动单元用于与电流控制单元的输出电流保持一致，该电流控制单元用于控制使搅拌机沿导向架搅拌下沉的驱动装置的工作电流，并结合数据积累单元、湿度检测单元进行单位控制处理，单位控制处理的具体步骤为：
[0023]
步骤s01：获取到湿度检测单元传输的湿度命值ms，同时获取到对应电流随动单元检测到的工作电流；
[0024]
步骤s02：保持工作电流不变，增加下沉位置处的湿度命值一个单位，同步检测此时搅拌机的沉降速度，得到在工作电流不变动的情况下，单位湿度增加的情况下的沉降速度增加值，将该值标记为单湿沉加值dsz；
[0025]
步骤s03：保持湿度命值不变，增加一个单位的工作电流，同步检测此时搅拌机的沉降速度，得到在湿度命值不变的情况下，单位工作电流增加的情况下的沉降速度增加值，将该值标记为单流沉加值dlz；
[0026]
步骤s04：将单湿沉加值dsz和单流沉加值dlz传输到基础数据库进行存储；
[0027]
所述湿度检测单元还用于检测实时的下沉位置处的湿度命值，将该湿度命值标记为现检湿度，所述湿度检测单元用于将现检湿度传输到处理器，所述处理器接收湿度检测单元传输的现检湿度；
[0028]
所述录入单元用于管理人员录入用户预期的沉降速度，将该速度标记为目标速度mb；所述录入单元用于将目标速度mb传输到处理器；所述处理器用于结合基础数据库对目标速度mb进行控制分析，具体分析步骤为：
[0029]
步骤ss1：获取到在最低工作电流的情况下，最低工作电流为用户录入，获取到该沉降位置的湿度上升情况和最大湿度；获取方式为：
[0030]
步骤ss11：对该沉降位置进行浇水，实时检测湿度命值单位时间内上升的速度，将该速度标记为湿度升率ls；
[0031]
步骤ss12：当湿度命值上升到一定数值后，若持续浇水该湿度命值在预设时间t1内均无增长，则将该湿度命值标记为上限湿度sx；
[0032]
步骤ss2：获取到沉降位置为进行浇水时的初始湿度命值；
[0033]
步骤ss3：以该初始湿度命值为基础，最低工作电流情况下，搅拌机的沉降速度；
[0034]
步骤ss4：在工作电流不变的情况下，根据单湿沉加值dsz计算此时达到上限湿度sx时，下沉速率与目标速度mb之间的关系：
[0035]
当下沉速率大于mb时，根据湿度升率ls计算得到下沉速率需要达到目标速度mb时所需的时长，将该时长标记为对象时长；同时获取到在该工作电流的情况下，单位时间的耗电量，将该耗电量标记为对象耗能；
[0036]
当下沉速率低于mb时，将此时的对象时长和对象耗能均标记无穷大；
[0037]
步骤ss5：在最低工作电流的情况下，增加一个单位的工作电流，重复步骤ss4
‑
ss5；直到工作电流等于额定电流，得到工作电流从最低工作电流到额定电流这一过程中，
所有的对应对象时长和对象耗能；
[0038]
步骤ss6：将工作电流从最低工作电流到额定电流这标记为uj，j＝1...m；对应的对象时长和对象耗能分别标记为dsj和dhj，j＝1...m，且dsj、dhj均与uj一一对应；
[0039]
步骤ss7：根据公式计算选值xzj，具体计算公式为：
[0040]
xzj＝0.657*dsj+0.343*dhj；
[0041]
式中，0.657和0.343均为预设权值，因为两个因素对最终结果影响不同，故加入权值以体现；
[0042]
步骤ss8：将最大的选值xzj对应的工作电流标记为目标电流，同时根据此时的目标速度mb自动获取对应的湿度命值；
[0043]
所述处理器用于将目标电流传输到电流控制单元，所述电流控制单元接收处理器传输的目标电流并自动将工作电流设置为目标电流。
[0044]
进一步地，所述测量放线具体步骤为：根据方案确定的桩位线，用小木桩或其它明显材料测放标明具体的桩点，并编号作为施工记录的原始资料定位和校正垂直度。
[0045]
进一步地，所述桩机就位对中具体为：钻机安放定位时，要机座平整，机塔垂直，再进行钻进，搅拌桩垂直偏差不超过1.5％，桩位偏差不大于4％；斜桩的倾斜度应按照设计要求作相应的调整。
[0046]
进一步地，所述处理器用于将湿度命值传输到显示单元，所述显示单元接收处理器传输的湿度命值并进行实时显示。
[0047]
进一步地，预搅下沉步骤后还包括下述步骤：
[0048]
喷浆、搅拌、提升
[0049]
搅拌机下沉到2米以上后，开启灰浆泵，待浆液到达喷浆口，严格按设计确定的提升速度边喷浆边提升深层搅拌机；搅拌机喷浆提升至设计顶面标高时，关闭灰浆泵，集料斗中的浆液正好排空，为使软土和浆液搅拌均匀，再次将深层搅拌机边搅拌边下沉，至出地面。
[0050]
进一步地，所述锚索锁具端头堵漏施工工艺包括以下步骤：
[0051]
a)搭设脚手架
[0052]
根据施工方案在搅拌桩周围搭设脚手架，角手架底部平整坚实，步距为2000mm，跨度2500mm沿高度方向设拉杆与腰梁做刚性连接，并设与地面成45度角的斜支撑；
[0053]
b)钻机钻孔
[0054]
基坑支护采用专用的钻机并全长跟套管护壁钻进，钻头直径为15mm；从锚索锁具端头上下及左右两侧45度的方向钻孔，钻头穿破锚索套管后钻进结束，出钻杆和钻具，将冲击器清洗好备用；用一根聚乙烯管复核孔深，并以高压风吹孔，待孔内粉尘吹干净，孔深应根据锚索的实际深度进行控制；
[0055]
c)插管
[0056]
从沿着步骤b)的钻孔方向，插入直径为12mm的无缝钢管针头，然后高压注入油性聚氨酯止水材料，在插入过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，用一定的压力边下管边喷；
[0057]
d)油性聚氨酯注入
[0058]
注入油性聚氨酯的压力先小后大，每加深1.0m压力增大20～50kpa，最终压力为100～200kpa；
[0059]
e)验收
[0060]
施工完毕后待聚氨酯强度达到要求时，借助验收子系统进行验收，若还有渗漏时，须再次进行注浆。
[0061]
进一步地，所述验收子系统包括表层湿度检测单元、湿度勘测模块、控制器、决策单元、喷淋单元，所述喷淋单元用于向目标的油性聚氨酯止水材料进行喷淋，所述表层湿度检测单元为设置在该止水材料表层的湿度传感器，用于获取表层湿度，并将表层湿度传输到控制器，所述湿度勘测模块为设置在止水材料内部的湿度传感器组，且该湿度传感器在止水材料内为同轴等距离往下依次设置，用于获取各个深度止水材料处的湿度信息，并对该湿度信息进行处理，得到等效湿度，等效湿度获取方式如下：
[0062]
步骤s001：按照从上到下的顺序依次将湿度信息标记为dsi,i＝1...m；
[0063]
步骤s002：根据公式计算等效湿度dxs，具体为：
[0064][0065]
所述决策单元内存储由渗漏判定规则，所述控制器用于结合决策单元、喷淋单元和表层湿度检测单元对等效湿度进行渗漏判定，具体判定过程为：
[0066]
步骤s010：首先，通过控制器驱动喷淋单元打开，喷淋t1时间，t1为预设值；
[0067]
步骤s020：之后利用表层湿度检测单元获取到表层湿度，将其标记为bcs；
[0068]
步骤s030：利用湿度勘测模块获取到此时的等效湿度dxs；
[0069]
步骤s040：去除t1、dxs和bcs的量纲，之后按照公式计算偏渗值psz,计算公式为：psz＝(bcs
‑
dxs)/t1；
[0070]
步骤s050：当psz低于x2时，产生渗漏信号；此时通知管理人员须再次进行注浆，并重新借助验收子系统进行验收。
[0071]
本发明的有益效果：
[0072]
本发明通过公开的相关沉降子系统，会自动收集对应沉降位置的湿度、控制设备的工作电流与下降速度之间的关系，并探索了在任一因素不变的情况下，达到目标的沉降速度所需的时间，之后根据探索到的数据，能够自动计算出在需要达到目标沉降速度的时候，最小的能耗同时又相对耗费时长较短，二者结合起来效率最高的方案，加快了工作效率，避免人工尝试；
[0073]
同时，通过核验子系统能够对防漏施工后的位置进行渗漏检测，自动探测到当前防渗漏是否成功，探索依据细微，且能实现精准分析；本发明简单有效，且易于实用。
附图说明
[0074]
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0075]
图1为本发明沉降子系统的系统框图；
[0076]
图2为本发明核验子系统的系统框图。
具体实施方式
[0077]
如图1
‑
2所示，深基坑支护工程锚索防渗漏施工方法，包括锚索防渗漏辅助桩施工工艺和锚索锁具端头堵漏施工工艺；
[0078]
其中，所述锚索防渗漏辅助桩施工工艺包括以下步骤：
[0079]
1)测量放线
[0080]
根据方案确定的桩位线，用小木桩或其它明显材料测放标明具体的桩点，并编号作为施工记录的原始资料定位和校正垂直度：
[0081]
2)桩机就位对中
[0082]
钻机安放定位时，要机座平整，机塔垂直，再进行钻进，搅拌桩垂直偏差不超过1.5％，桩位偏差不大于4％；斜桩的倾斜度应按照设计要求作相应的调整；
[0083]
3)预搅下沉
[0084]
待搅拌机的冷却水循环正常后，启动搅拌机，使搅拌机沿导向架搅拌下沉，下沉速度由沉降子系统驱动控制；电气控制装置的电流监测表控制，工作电流不大于额定电流，如果下沉速度太慢，可从输浆系统补给清水以利钻进；
[0085]
其中，所述沉降子系统包括湿度检测单元、电流随动单元、数据积累单元、基础数据库、处理器、录入单元、显示单元和电流控制单元；
[0086]
所述湿度检测单元为设置在搅拌机沿导向架搅拌下沉位置处的若干湿度传感器，用于获取到对应受检测位置处的湿度命值，具体获取方式为：
[0087]
步骤s1：获取到所有湿度传感器检测到的湿度信息，将其标记为di，i＝1...n，其中di表示为第i个湿度传感器测量得到的湿度信息；
[0088]
步骤s2：获取到湿度信息的均值，并将该均值标记为p；
[0089]
步骤s3：利用公式计算湿度信息的聚拢值jl，具体计算公式为：
[0090][0091]
步骤s4：当聚拢值jl超过x1时，x1为预设值，进行去除操作，具体去除操作为：
[0092]
步骤s41：按照|d
i
‑
p|从大到小的顺序，将最大的di删除，之后将剩余的标记为新的湿度信息；
[0093]
步骤s42：重复步骤s2
‑
s41，直到满足jl小于x1，得到满足条件的湿度信息组；
[0094]
步骤s43：对得到满足条件的湿度信息组进行求均值，将该均值标记为湿度命值ms；
[0095]
所述湿度检测单元用于将湿度命值ms传输到数据积累单元，所述电流随动单元用于与电流控制单元的输出电流保持一致，该电流控制单元用于控制使搅拌机沿导向架搅拌下沉的驱动装置的工作电流，并结合数据积累单元、湿度检测单元进行单位控制处理，单位控制处理的具体步骤为：
[0096]
步骤s01：获取到湿度检测单元传输的湿度命值ms，同时获取到对应电流随动单元检测到的工作电流；
[0097]
步骤s02：保持工作电流不变，增加下沉位置处的湿度命值一个单位，同步检测此时搅拌机的沉降速度，得到在工作电流不变动的情况下，单位湿度增加的情况下的沉降速度增加值，将该值标记为单湿沉加值dsz；
[0098]
步骤s03：保持湿度命值不变，增加一个单位的工作电流，同步检测此时搅拌机的沉降速度，得到在湿度命值不变的情况下，单位工作电流增加的情况下的沉降速度增加值，将该值标记为单流沉加值dlz；
[0099]
步骤s04：将单湿沉加值dsz和单流沉加值dlz传输到基础数据库进行存储；
[0100]
所述湿度检测单元还用于检测实时的下沉位置处的湿度命值，将该湿度命值标记为现检湿度，所述湿度检测单元用于将现检湿度传输到处理器，所述处理器接收湿度检测单元传输的现检湿度；
[0101]
所述录入单元用于管理人员录入用户预期的沉降速度，将该速度标记为目标速度mb；所述录入单元用于将目标速度mb传输到处理器；所述处理器用于结合基础数据库对目标速度mb进行控制分析，具体分析步骤为：
[0102]
步骤ss1：获取到在最低工作电流的情况下，最低工作电流为用户录入，获取到该沉降位置的湿度上升情况和最大湿度；获取方式为：
[0103]
步骤ss11：对该沉降位置进行浇水，实时检测湿度命值单位时间内上升的速度，将该速度标记为湿度升率ls；
[0104]
步骤ss12：当湿度命值上升到一定数值后，若持续浇水该湿度命值在预设时间t1内均无增长，则将该湿度命值标记为上限湿度sx；
[0105]
步骤ss2：获取到沉降位置为进行浇水时的初始湿度命值；
[0106]
步骤ss3：以该初始湿度命值为基础，最低工作电流情况下，搅拌机的沉降速度；
[0107]
步骤ss4：在工作电流不变的情况下，根据单湿沉加值dsz计算此时达到上限湿度sx时，下沉速率与目标速度mb之间的关系：
[0108]
当下沉速率大于mb时，根据湿度升率ls计算得到下沉速率需要达到目标速度mb时所需的时长，将该时长标记为对象时长；同时获取到在该工作电流的情况下，单位时间的耗电量，将该耗电量标记为对象耗能；
[0109]
当下沉速率低于mb时，将此时的对象时长和对象耗能均标记无穷大；
[0110]
步骤ss5：在最低工作电流的情况下，增加一个单位的工作电流，重复步骤ss4
‑
ss5；直到工作电流等于额定电流，得到工作电流从最低工作电流到额定电流这一过程中，所有的对应对象时长和对象耗能；
[0111]
步骤ss6：将工作电流从最低工作电流到额定电流这标记为uj，j＝1...m；对应的对象时长和对象耗能分别标记为dsj和dhj，j＝1...m，且dsj、dhj均与uj一一对应；
[0112]
步骤ss7：根据公式计算选值xzj，具体计算公式为：
[0113]
xzj＝0.657*dsj+0.343*dhj；
[0114]
式中，0.657和0.343均为预设权值，因为两个因素对最终结果影响不同，故加入权值以体现；
[0115]
步骤ss8：将最大的选值xzj对应的工作电流标记为目标电流，同时根据此时的目标速度mb自动获取对应的湿度命值；
[0116]
所述处理器用于将目标电流传输到电流控制单元，所述电流控制单元接收处理器传输的目标电流并自动将工作电流设置为目标电流。
[0117]
所述处理器用于将湿度命值传输到显示单元，所述显示单元接收处理器传输的湿度命值并进行实时显示。
[0118]
4)喷浆、搅拌、提升
[0119]
搅拌机下沉到2米以上后，开启灰浆泵，待浆液到达喷浆口，严格按设计确定的提升速度边喷浆边提升深层搅拌机；搅拌机喷浆提升至设计顶面标高时，关闭灰浆泵，集料斗
中的浆液正好排空，为使软土和浆液搅拌均匀，再次将深层搅拌机边搅拌边下沉，至出地面；
[0120]
所述锚索锁具端头堵漏施工工艺包括以下步骤：
[0121]
a)搭设脚手架
[0122]
根据施工方案在搅拌桩周围搭设脚手架，角手架底部平整坚实，步距为2000mm，跨度2500mm沿高度方向设拉杆与腰梁做刚性连接，并设与地面成45度角的斜支撑；
[0123]
b)钻机钻孔
[0124]
基坑支护采用专用的钻机并全长跟套管护壁钻进，钻头直径为15mm；从锚索锁具端头上下及左右两侧45度的方向钻孔，钻头穿破锚索套管后钻进结束，出钻杆和钻具，将冲击器清洗好备用；用一根聚乙烯管复核孔深，并以高压风吹孔，待孔内粉尘吹干净，孔深应根据锚索的实际深度进行控制；
[0125]
c)插管
[0126]
从沿着步骤b)的钻孔方向，插入直径为12mm的无缝钢管针头，然后高压注入油性聚氨酯止水材料，在插入过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，用一定的压力边下管边喷；
[0127]
d)油性聚氨酯注入
[0128]
注入油性聚氨酯的压力先小后大，每加深1.0m压力增大20～50kpa，最终压力为100～200kpa；
[0129]
e)验收
[0130]
施工完毕后待聚氨酯强度达到要求时，借助验收子系统进行验收，若还有渗漏时，须再次进行注浆；
[0131]
验收子系统包括表层湿度检测单元、湿度勘测模块、控制器、决策单元、喷淋单元，所述喷淋单元用于向目标的油性聚氨酯止水材料进行喷淋，所述表层湿度检测单元为设置在该止水材料表层的湿度传感器，用于获取表层湿度，并将表层湿度传输到控制器，所述湿度勘测模块为设置在止水材料内部的湿度传感器组，且该湿度传感器在止水材料内为同轴等距离往下依次设置，用于获取各个深度止水材料处的湿度信息，并对该湿度信息进行处理，得到等效湿度，等效湿度获取方式如下：
[0132]
步骤s001：按照从上到下的顺序依次将湿度信息标记为dsi,i＝1...m；
[0133]
步骤s002：根据公式计算等效湿度dxs，具体为：
[0134][0135]
所述决策单元内存储由渗漏判定规则，所述控制器用于结合决策单元、喷淋单元和表层湿度检测单元对等效湿度进行渗漏判定，具体判定过程为：
[0136]
步骤s010：首先，通过控制器驱动喷淋单元打开，喷淋t1时间，t1为预设值；
[0137]
步骤s020：之后利用表层湿度检测单元获取到表层湿度，将其标记为bcs；
[0138]
步骤s030：利用湿度勘测模块获取到此时的等效湿度dxs；
[0139]
步骤s040：去除t1、dxs和bcs的量纲，之后按照公式计算偏渗值psz,计算公式为：psz＝(bcs
‑
dxs)/t1；
[0140]
步骤s050：当psz低于x2时，产生渗漏信号；此时通知管理人员须再次进行注浆，并重新借助验收子系统进行验收。
[0141]
深基坑支护工程锚索防渗漏施工方法，本发明通过公开的相关沉降子系统，会自动收集对应沉降位置的湿度、控制设备的工作电流与下降速度之间的关系，并探索了在任一因素不变的情况下，达到目标的沉降速度所需的时间，之后根据探索到的数据，能够自动计算出在需要达到目标沉降速度的时候，最小的能耗同时又相对耗费时长较短，二者结合起来效率最高的方案，加快了工作效率，避免人工尝试；
[0142]
同时，通过核验子系统能够对防漏施工后的位置进行渗漏检测，自动探测到当前防渗漏是否成功，探索依据细微，且能实现精准分析；本发明简单有效，且易于实用。
[0143]
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。