一种临海推填区超深地下连续墙成槽加固结构及其工法转让专利

申请号 : CN202110324320.2

文献号 : CN113026768B

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发明人 : 孟庆礼崔玉音邓美龙程培春李喆刘大硕赵艳刘宴伟费立敏张宝

申请人 : 中国建筑一局(集团)有限公司中建一局集团安装工程有限公司

摘要 :

一种临海推填区超深地下连续墙成槽加固结构及其工法,该结构包括在30m范围内上部加固结构和在30m范围以下下部加固结构,上部加固结构采用三轴搅拌桩加固成型质量较好,具有较好的加固止水效果;在30m范围以下由于临海推填区水土压力较大,采用单一的槽壁加固方式不能保证加固效果,故先采用高压旋喷桩加固,后通过袖阀注浆弥补高压旋喷桩桩可能存在的缺陷。本发明结合了三轴搅拌桩、高压旋喷桩和袖阀管注浆三者的优点,地下连续墙施工时可以达到较好的槽壁加固效果,尤其适用于临海推填区超深地下连续墙成槽加固,是一种安全有效经济合理的槽壁加固方法。

权利要求 :

1.一种临海推填区超深地下连续墙成槽加固结构,成型在地下连续墙(6)的槽段内以及槽段周围的土体中,包括组合加固结构,其特征在于:所述组合加固结构包括上下连为一体、以固定高度为分界线的上部加固结构和下部加固结构,所述上部加固结构包括槽外三轴搅拌桩(1)和槽内三轴搅拌桩(2),

所述槽外三轴搅拌桩(1)以地下连续墙(6)的外边缘线为界、沿地下连续墙(6)的长度方向在其外边缘线的前后两侧之外各自设置有一排,所述槽内三轴搅拌桩(2)在两排槽外三轴搅拌桩(1)之间设置有一排或者前后侧并列连接有两排以上,所述槽外三轴搅拌桩(1)与槽内三轴搅拌桩(2)之间连接,所述下部加固结构包括高压旋喷桩(3)、槽外袖阀注浆体(4)和槽内袖阀注浆体(5),所述高压旋喷桩(3)以地下连续墙(6)的外边缘线为界、沿地下连续墙(6)的长度方向紧贴其外边缘线的前后外侧各自设置有一排,所述槽外袖阀注浆体(4)和槽内袖阀注浆体(5)均是沿地下连续墙(6)的长度方向通过袖阀注浆管注浆形成的土体加固体,所述槽外袖阀注浆体(4)共设置有两排,每排槽外袖阀注浆体(4)均间隔设置,分别位于前侧高压旋喷桩(3)的前侧和后侧高压旋喷桩(3)的后侧,所述槽内袖阀注浆体(5)设置在地下连续墙(6)的槽段内范围的中轴线上。

2.根据权利要求1所述的临海推填区超深地下连续墙成槽加固结构,其特征在于:所述组合加固结构中上部加固结构和下部加固结构的高度分界线为30m。

3.根据权利要求2所述的临海推填区超深地下连续墙成槽加固结构,其特征在于:所述上部加固结构的加固深度范围由地面至地下30m,所述槽外三轴搅拌桩(1)和槽内三轴搅拌桩(2)均为三轴水泥土搅拌桩,槽外三轴搅拌桩(1)和槽内三轴搅拌桩(2)的加固深度相同。

4.根据权利要求2或3所述的临海推填区超深地下连续墙成槽加固结构,其特征在于:

所述下部加固结构的加固深度范围由地下30m向下至地下连续墙(6)的槽段底或稳定岩土层(7),所述高压旋喷桩(3)为三重管高压旋喷桩,高压旋喷桩(3)与槽外袖阀注浆体(4)和槽内袖阀注浆体(5)的加固深度相同。

5.根据权利要求3所述的临海推填区超深地下连续墙成槽加固结构,其特征在于:所述槽外三轴搅拌桩(1)中相邻两根桩套打一孔,每根桩的中心均位于与地下连续墙(6)的轴线平行的同一条直线上。

6.根据权利要求3所述的临海推填区超深地下连续墙成槽加固结构,其特征在于:所述槽内三轴搅拌桩(2)中,同排相邻两根桩或前后排相邻两排桩均采用搭接连接,每排桩的桩中心均处于同一条直线上,并且每根直线均与地下连续墙(6)的轴线平行。

7.根据权利要求4所述的临海推填区超深地下连续墙成槽加固结构,其特征在于:每排高压旋喷桩(3)中,相邻两根高压旋喷桩(3)均采用搭接连接,每排桩的桩中心均处于同一条直线上,并且每根直线均与地下连续墙(6)的轴线平行。

8.根据权利要求4所述的临海推填区超深地下连续墙成槽加固结构,其特征在于:每排槽外袖阀注浆体(4)均处于同一条直线上,并且每根直线均与地下连续墙(6)的轴线平行。

9.根据权利要求4所述的临海推填区超深地下连续墙成槽加固结构,其特征在于:所述槽内袖阀注浆体(5)与槽外袖阀注浆体(4)的间隔加固位置在前后侧一一对应。

10.一种根据权利要求1‑9任意一项所述的临海推填区超深地下连续墙成槽加固结构的施工方法,其特征在于,施工步骤如下:步骤一,平整场地,保证地面承载力满足设计要求;

步骤二,施工上部加固结构:以地下连续墙(6)的外边缘线为界、沿地下连续墙(6)的长度方向在其外边缘线的前后两侧之外各自施工一排槽外三轴搅拌桩(1),槽外三轴搅拌桩(1)采用跳打施工,相邻桩套打一孔,槽外三轴搅拌桩(1)的施工深度为30m;

步骤三,在两排槽外三轴搅拌桩(1)之间根据地下连续墙的设计依次施工槽内三轴搅拌桩(2),槽内三轴搅拌桩(2)的施工排数以地下连续墙的厚度为准,保证槽内三轴搅拌桩(2)的总厚度大于地下连续墙的厚度,槽内三轴搅拌桩(2)的相邻桩和前后排桩均进行搭接,槽内三轴搅拌桩(2)施工深度为30m;

步骤四,施工下部加固结构:所有三轴搅拌桩施工完成并达到强度后,在地下连续墙(6)的外侧进行30m深度以下范围的进行高压旋喷桩(3)施工,相邻桩采用搭接,高压旋喷桩(3)底部施工至槽段底或稳定岩土层(7),形成封闭的加固止水体系;

步骤五,在前侧高压旋喷桩(3)的前侧和后侧高压旋喷桩(3)的后侧依次打入槽外袖阀注浆管并分层分段注浆,分别形成两排槽外袖阀注浆体(4),注浆深度范围同高压旋喷桩(3)保持一致;

步骤六,槽外袖阀注浆体(4)施工完成后,沿地下连续墙(6)的中轴线依次打入槽内袖阀注浆管并分层分段注浆,形成槽内袖阀注浆体(5),注浆深度同高压旋喷桩(3)保持一致。

说明书 :

一种临海推填区超深地下连续墙成槽加固结构及其工法

技术领域

[0001] 本发明属于槽壁加固领域,特别是一种临海推填区超深地下连续墙的成槽加固及其施工方法。

背景技术

[0002] 随着我国建筑工程的不断发展,各种深大基坑例如深度在二三十米的基坑大量涌现。对于深大基坑,地下连续墙已经成为一种十分重要的支护形式。由于地下连续墙施工时缺乏支护桩类似的“圆拱效应”,成槽时稳定性相对较差,因此在地质条件较差时,地连墙施工前往往要进行槽壁加固方可进行成槽施工。
[0003] 根据目前地下连续墙施工经验,常见的槽壁加固形式主要有单一使用的水泥土搅拌桩、高压旋喷桩和注浆加固等,根据不同的地层条件和加固要求可采取合适的加固措施。水泥土搅拌桩往往在25 30m以内范围加固效果较好,高压旋喷桩加固深度较深但成桩质量~
易受地层条件影响,而单一的注浆加固的加固效果有限,并且当地下水位高、含水量较大时,常见的各种加固方法效果都会大打折扣。因此,临海推填区地下连续墙槽壁加固深度要求超过30m时,目前常见的加固方法效果均不能保证,故需要一种适用于临海推填区超深地下连续墙的成槽加固结构和方法,以克服地下水位高、槽壁不稳定、加固体成型难度大、加固效果难以达到要求的技术难题。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种临海推填区超深地下连续墙成槽加固结构及其工法,要解决临海推填区由于地下水位高和土体不稳定,容易导致地下连续墙槽壁发生坍塌的技术问题,还要解决临海推填区地下连续墙槽壁加固深度要求超过30m时,由于水土压力大,现有单一加固方法加固效果差更容易发生槽壁坍塌,特别是还存在槽壁不稳定、加固体成型难度大、加固效果难以达到要求的技术问题。
[0005] 为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
[0006] 一种临海推填区超深地下连续墙成槽加固结构,成型在地下连续墙的槽段内以及槽段周围的土体中,包括组合加固结构,所述组合加固结构包括上下连为一体、以固定高度为分界线的上部加固结构和下部加固结构,
[0007] 所述上部加固结构包括槽外三轴搅拌桩和槽内三轴搅拌桩,
[0008] 所述槽外三轴搅拌桩以地下连续墙的外边缘线为界、沿地下连续墙的长度方向在其外边缘线的前后两侧之外各自设置有一排,所述槽内三轴搅拌桩在两排槽外三轴搅拌桩之间设置有一排或者前后侧并列连接有两排以上,所述槽外三轴搅拌桩与槽内三轴搅拌桩之间连接,
[0009] 所述下部加固结构包括高压旋喷桩、槽外袖阀注浆体和槽内袖阀注浆体,[0010] 所述高压旋喷桩以地下连续墙的外边缘线为界、沿地下连续墙的长度方向紧贴其外边缘线的前后外侧各自设置有一排,
[0011] 所述槽外袖阀注浆体和槽内袖阀注浆体均是沿地下连续墙的长度方向通过袖阀注浆管注浆形成的土体加固体,
[0012] 所述槽外袖阀注浆体共设置有两排,每排槽外袖阀注浆体均间隔设置,分别位于前侧高压旋喷桩的前侧和后侧高压旋喷桩的后侧,所述槽内袖阀注浆体设置在地下连续墙的槽段内范围的中轴线上。
[0013] 所述组合加固结构中上部加固结构和下部加固结构的高度分界线为30m。
[0014] 所述上部加固结构的加固深度范围由地面至地下30m,所述槽外三轴搅拌桩和槽内三轴搅拌桩均为三轴水泥土搅拌桩,槽外三轴搅拌桩和槽内三轴搅拌桩的加固深度相同。
[0015] 所述下部加固结构的加固深度范围由地下30m向下至地下连续墙的槽段底或稳定岩土层,所述高压旋喷桩为三重管高压旋喷桩,高压旋喷桩与槽外袖阀注浆体和槽内袖阀注浆体的加固深度相同。
[0016] 所述槽外三轴搅拌桩中相邻两根桩套打一孔,每根桩的中心均位于与地下连续墙的轴线平行的同一条直线上。
[0017] 所述槽内三轴搅拌桩中,同排相邻两根桩或前后排相邻两排桩均采用搭接连接,每排桩的桩中心均处于同一条直线上,并且每根直线均与地下连续墙的轴线平行。
[0018] 每排高压旋喷桩中,相邻两根高压旋喷桩均采用搭接搭接连接,每排桩的桩中心均处于同一条直线上,并且每根直线均与地下连续墙的轴线平行。
[0019] 每排槽外袖阀注浆体均处于同一条直线上,并且每根直线均与地下连续墙的轴线平行。
[0020] 所述槽内袖阀注浆体与槽外袖阀注浆体的间隔加固位置在前后侧一一对应。
[0021] 一种临海推填区超深地下连续墙成槽加固结构的施工方法,施工步骤如下:
[0022] 步骤一,平整场地,保证地面承载力满足设计要求;
[0023] 步骤二,施工上部加固结构:以地下连续墙的外边缘线为界、沿地下连续墙的长度方向在其外边缘线的前后两侧之外各自施工一排槽外三轴搅拌桩,
[0024] 槽外三轴搅拌桩采用跳打施工,相邻桩套打一孔,槽外三轴搅拌桩的施工深度为30m;
[0025] 步骤三,在两排槽外三轴搅拌桩之间根据地下连续墙的设计依次施工槽内三轴搅拌桩,槽内三轴搅拌桩的施工排数以地下连续墙的厚度为准,保证槽内三轴搅拌桩的总厚度大于地下连续墙的厚度,槽内三轴搅拌桩的相邻桩和前后排桩均进行搭接,槽内三轴搅拌桩施工深度为30m;
[0026] 步骤四,施工下部加固结构:所有三轴搅拌桩施工完成并达到强度后,在地下连续墙的外侧进行30m深度以下范围的进行高压旋喷桩施工,相邻桩采用搭接,高压旋喷桩底部施工至槽段底或稳定岩土层,形成封闭的加固止水体系;
[0027] 步骤五,在前侧高压旋喷桩的前侧和后侧高压旋喷桩的后侧依次打入槽外袖阀注浆管并分层分段注浆,分别形成两排槽外袖阀注浆体,注浆深度范围同高压旋喷桩保持一致;
[0028] 步骤六,槽外袖阀注浆体施工完成后,沿地下连续墙的中轴线依次打入槽内袖阀注浆管并分层分段注浆,形成槽内袖阀注浆体,注浆深度同高压旋喷桩保持一致。
[0029] 与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果:
[0030] 本发明包括在30m范围内上部加固结构和在30m范围以下下部加固结构,上部加固结构采用三轴搅拌桩加固成型质量较好,具有较好的加固止水效果;三轴搅拌桩将水泥浆与填土层及软弱土层搅拌结合,形成具有一定强度的水泥土,保证30m范围内的地下连续墙槽壁具有较强的稳定性与止水性能,防止槽壁坍塌。
[0031] 在30m范围以下由于临海推填区水土压力较大,采用单一的槽壁加固方式不能保证加固效果,故采用高压旋喷桩和袖阀注浆体,先高压旋喷桩加固,后通过袖阀注浆弥补高压旋喷桩桩可能存在的缺陷,共同形成封闭的槽壁加固止水体系。高压旋喷桩通过高压注浆在30m范围以下形成连续闭合的槽壁加固体,槽外袖阀注浆体可弥补高压旋喷桩成桩质量不佳的缺陷部位,槽内袖阀注浆体通过袖阀注浆管从槽内向槽壁方向注浆扩散形成,可进一步防止槽外加固效果不佳造成槽壁失稳。
[0032] 本发明针对临海推填区超深地下连续墙成槽提出了组合式的成槽加固方法,可解决临海推填区土体不稳定、地下水位高、水土压力大的问题,把松散、不稳定土体转换为加固体,成槽时槽壁稳固且具有较好的止水性能。本发明结合了三轴搅拌桩、高压旋喷桩和袖阀管注浆三者的优点,三者相互结合形成组合式的地下连续墙成槽加固,地下连续墙施工时可以达到较好的槽壁加固效果,尤其适用于临海推填区超深地下连续墙成槽加固,是一种安全有效经济合理的槽壁加固技术,在临海推填区超深地下连续墙成槽加固施工过程中具有显著的优势,保证成槽过程中槽壁的稳定性,避免槽壁坍塌的处理成本。

附图说明

[0033] 下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
[0034] 图1是本发明组合加固结构的剖面示意图。
[0035] 图2是上部加固结构位置的横截面示意图。
[0036] 图3是下部加固结构位置的横截面示意图。
[0037] 附图标记:1-槽外三轴搅拌桩、2-槽内三轴搅拌桩、3-高压旋喷桩、4-槽外袖阀注浆体、5-槽内袖阀注浆体、6-地下连续墙、7-槽段底或稳定岩土层、8-高度分界线。

具体实施方式

[0038] 实施例参见图1‑3所示,一种临海推填区超深地下连续墙成槽加固结构,成型在地下连续墙6的槽段内以及槽段周围的土体中,包括组合加固结构,所述组合加固结构包括上下连为一体、以固定高度为分界线的上部加固结构和下部加固结构。本实施例中,所述组合加固结构中上部加固结构和下部加固结构的高度分界线8为30m。
[0039] 所述上部加固结构包括槽外三轴搅拌桩1和槽内三轴搅拌桩2,所述上部加固结构的加固深度范围由地面至地下30m。所述槽外三轴搅拌桩1和槽内三轴搅拌桩2均为三轴水泥土搅拌桩,槽外三轴搅拌桩1和槽内三轴搅拌桩2的加固深度相同。
[0040] 所述槽外三轴搅拌桩1以地下连续墙6的外边缘线为界、沿地下连续墙6的长度方向在其外边缘线的前后两侧之外各自设置有一排,所述槽内三轴搅拌桩2在两排槽外三轴搅拌桩1之间设置有四排,所述槽外三轴搅拌桩1与槽内三轴搅拌桩2之间采用搭接连接。
[0041] 所述槽外三轴搅拌桩1中相邻两根桩套打一孔,每根桩的中心均位于与地下连续墙6的轴线平行的同一条直线上。所述槽内三轴搅拌桩2中,同排相邻两根桩或前后排相邻两排桩均采用搭接连接,每排桩的桩中心均处于同一条直线上,并且每根直线均与地下连续墙6的轴线平行。
[0042] 所述下部加固结构包括高压旋喷桩3、槽外袖阀注浆体4和槽内袖阀注浆体5,所述下部加固结构的加固深度范围由地下30m向下至地下连续墙6的槽段底或稳定岩土层7,所述高压旋喷桩3为三重管高压旋喷桩,高压旋喷桩3与槽外袖阀注浆体4和槽内袖阀注浆体5的加固深度相同。
[0043] 所述高压旋喷桩3以地下连续墙6的外边缘线为界、沿地下连续墙6的长度方向紧贴其外边缘线的前后外侧各自设置有一排。每排高压旋喷桩3中,相邻两根高压旋喷桩3均采用搭接搭接连接,每排桩的桩中心均处于同一条直线上,并且每根直线均与地下连续墙6的轴线平行。
[0044] 所述槽外袖阀注浆体4和槽内袖阀注浆体5均是沿地下连续墙6的长度方向通过袖阀注浆管注浆形成的土体加固体。所述槽内袖阀注浆体5与槽外袖阀注浆体4的间隔加固位置在前后侧一一对应。
[0045] 所述槽外袖阀注浆体4共设置有两排,每排槽外袖阀注浆体4均间隔设置,分别位于前侧高压旋喷桩3的前侧和后侧高压旋喷桩3的后侧,所述槽内袖阀注浆体5设置在地下连续墙6的槽段内范围的中轴线上。每排槽外袖阀注浆体4均处于同一条直线上,并且每根直线均与地下连续墙6的轴线平行。
[0046] 这种临海推填区超深地下连续墙成槽加固结构的施工方法,施工步骤如下:
[0047] 步骤一,平整场地,保证地面承载力满足设计要求。
[0048] 步骤二,施工上部加固结构:以地下连续墙6的外边缘线为界、沿地下连续墙6的长度方向在其外边缘线的前后两侧之外各自施工一排槽外三轴搅拌桩1;
[0049] 槽外三轴搅拌桩1采用跳打施工,相邻桩套打一孔,增强加固止水效果,槽外三轴搅拌桩1的施工深度为30m。
[0050] 步骤三,在两排槽外三轴搅拌桩1之间根据地下连续墙的设计依次施工槽内三轴搅拌桩2,槽内三轴搅拌桩2的施工排数以地下连续墙的厚度为准,保证槽内三轴搅拌桩2的总厚度大于地下连续墙的厚度,槽内三轴搅拌桩2的相邻桩和前后排桩均进行搭接,槽内三轴搅拌桩2施工深度为30m。
[0051] 步骤四,施工下部加固结构:所有三轴搅拌桩施工完成并达到强度后,在地下连续墙6的外侧进行30m深度以下范围的进行高压旋喷桩3施工,相邻桩采用搭接,高压旋喷桩3底部施工至槽段底或稳定岩土层7,形成封闭的加固止水体系。
[0052] 步骤五,在前侧高压旋喷桩3的前侧和后侧高压旋喷桩3的后侧依次打入槽外袖阀注浆管并分层分段注浆,分别形成两排槽外袖阀注浆体4,注浆深度范围同高压旋喷桩3保持一致。
[0053] 步骤六,槽外袖阀注浆体4施工完成后,沿地下连续墙6的中轴线依次打入槽内袖阀注浆管并分层分段注浆,形成槽内袖阀注浆体5,注浆深度同高压旋喷桩3保持一致。