一种高水位浅基坑软弱地基处理施工方法转让专利

申请号 : CN202310715902.2

文献号 : CN116695676B

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发明人 : 曹金亮谭龙曹林陈建春王成志张艳辉井紫宽刘文强张国庆姚黎明陈杰东莫云超洪建才马志有范鹏飞郭红波

申请人 : 中国水利水电第三工程局有限公司

摘要 :

本发明属于地基施工技术领域,尤其是涉及一种高水位浅基坑软弱地基处理施工方法,包括以下步骤:S1、开设排水深槽并构筑加强桩;S2、排水深槽内安装排水支护设备;S3、夯实;S4、排水;S5、撤出排水深槽内支护机构;S6、建设混凝土支撑桩;S7、铺设混凝土筏板层。本发明的高水位浅基坑软弱地基处理施工方法无需全部挖出地基的软弱土壤,并且基坑防护简单,同时基坑防护不会影响高水位浅基坑软弱地基的施工,简单便捷,而且高水位浅基坑软弱地基处理施工方法还具有地基土壤密实度和抗剪切强度监控的功能,保证地基土壤处理合格后能够及时提示,避免过度夯实造成时间的浪费,进而提高了高水位浅基坑软弱地基处理的便捷性和效率。

权利要求 :

1.一种高水位浅基坑软弱地基处理施工方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1、首先在高水位浅基坑软弱地基位置划线,并在划线内侧的高水位浅基坑软弱地基上开设排水深槽,接着在排水深槽内部开设多个加强桩(1);

S2、接着在排水深槽的内外槽壁分别安装透水支护板(2)和支撑板(3),同时在排水深槽底部槽壁布置多个支护机构(4),并旋转支护机构(4)的顶部旋转部,旋转部使支护机构(4)两侧支撑位置分别在相邻透水支护板(2)和支撑板(3)的外壁;

S3、之后在地基上布置重锤夯实设备,并利用重锤下落的冲击力对地基表层土壤进行夯实,夯实过程中地基中水分通过透水支护板(2)流入排水深槽内;

S4、下一步在排水深槽内布置水泵及时排出排水深槽内积水;

S5、在步骤S3中预处理好的高水位浅基坑软弱地基上回填加强地基结构(5)前,撤出排水深槽内支护机构(4);

S6、在步骤S5中加强地基处理完毕后再在高水位浅基坑软弱地基内钻设多个桩孔,并在桩孔内建设混凝土支撑桩(6);

S7、最后在加强桩(1)、混凝土支撑桩(6)和加强地基结构(5)顶部共同铺设混凝土筏板层(7);

所述支护机构(4)包括与排水深槽内壁接触的底板(41),所述底板(41)的上表面通过滚动轴承连接转杆(42),所述转杆(42)的杆壁固定套接有两个对称分布的螺纹筒(43),所述螺纹筒(43)的外壁螺纹连接有螺纹套(44),所述螺纹套(44)的外壁铰接有两个支护杆(45),同侧两个所述支护杆(45)的侧端共同铰接有垫板(46),所述底板(41)的上表面固定连接有监控机构(8);

所述透水支护板(2)包括板体(21),所述板体(21)的外壁开设有开槽,且开槽的底端开设有水槽(22),所述开槽的槽壁固定连接有细目透水板(23),所述水槽(22)的槽壁固定连接有L形管(24),所述L形管(24)的侧端穿过板体(21)的外壁;

所述监控机构(8)包括与底板(41)上表面固定连接的水箱(81),所述水箱(81)的上表面固定连接有驱动电机(82),所述驱动电机(82)的输出端穿过水箱(81)的内壁,所述驱动电机(82)的输出端固定连接有螺纹管(83),所述螺纹管(83)的底端通过螺栓连接有过滤网罩(84),所述过滤网罩(84)的内壁固定连接有过滤海绵层(85),所述水箱(81)的上表面开设有与L形管(24)底端相配合的插孔(86),所述水箱(81)的底端固定连通有透水管(87),所述水箱(81)的顶端开设有固定通孔,且固定通孔的孔壁固定连接有绝缘筒(88),所述绝缘筒(88)的侧壁开设有矩形条孔,且矩形条孔的孔壁固定连接有感湿电阻膜片(89),所述感湿电阻膜片(89)的两端分别固定连接有第一导电杆(810)和第二导电杆(811),所述第一导电杆(810)和第二导电杆(811)的顶端均穿过水箱(81)的上表面,所述绝缘筒(88)的底端活动套接有空心浮环(812),所述空心浮环(812)的上表面固定连接有刮水环(813)和薄橡胶套(814),所述薄橡胶套(814)的顶端与水箱(81)的内壁固定连接,所述薄橡胶套(814)的底端开设有出水孔(815),所述水箱(81)的上表面固定连接有报警器(816)。

2.根据权利要求1所述的一种高水位浅基坑软弱地基处理施工方法,其特征在于,所述加强地基结构(5)包括卵石层(51)、砂石混合层(52)、垫石层(53)和回填土层(54),所述卵石层(51)、砂石混合层(52)、垫石层(53)和回填土层(54)从上到下逐一铺设。

3.根据权利要求1所述的一种高水位浅基坑软弱地基处理施工方法,其特征在于,所述空心浮环(812)的上表面固定连接有两个导杆(9),所述水箱(81)的上表面开设有两个与导杆(9)相配合的圆孔。

4.根据权利要求1所述的一种高水位浅基坑软弱地基处理施工方法,其特征在于,其中两个所述垫板(46)的外壁共同开设有通孔,且通孔的孔壁固定连接有L形限位杆(10)。

5.根据权利要求1所述的一种高水位浅基坑软弱地基处理施工方法,其特征在于,所述转杆(42)的顶端固定连接有转动块(11),所述转杆(42)的顶端两侧外壁均固定连接有旋转把手(12)。

6.根据权利要求1所述的一种高水位浅基坑软弱地基处理施工方法,其特征在于,所述水箱(81)的外壁开设有维护孔,且维护孔的孔壁活动连接有盖板(13),所述盖板(13)的四角处均通过螺栓与水箱(81)的外壁固定连接。

说明书 :

一种高水位浅基坑软弱地基处理施工方法

技术领域

[0001] 本发明属于地基施工技术领域,尤其是涉及一种高水位浅基坑软弱地基处理施工方法。

背景技术

[0002] 高水位浅基坑软弱地基主要是指地下水位高,接近地表的地基较软,并且地基内土壤含水率较高,土壤密实度较差的地基,高水位浅基坑软弱地基还具有天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长和扰动性大等特点,高水位浅基坑软弱地基未经人工加固处理时不能在上面修筑基础结构和建筑物。
[0003] 目前高水位浅基坑软弱地基常用的处理方法通过换填法施工,即取出上层软弱土壤,并在开挖后的地基上进行夯实处理,最后在回填抗剪切强度高和压缩性小的土壤,最后处理好的地基上进行建筑物施工,而且在换填过程中还需要注意基坑防护,保证坑边稳定,导致在基坑边缘位置加装大量支护设备,而且较多的支护设备还占用基坑空间,进一步导致基坑换填施工过程较为不便,并影响高水位浅基坑软弱地基处理的便捷性,同时增加了高水位浅基坑软弱地基处理的工作量,以及影响高水位浅基坑软弱地基处理的效率。
[0004] 为此,我们提出一种高水位浅基坑软弱地基处理施工方法来解决上述问题。

发明内容

[0005] 本发明的目的是针对上述问题,提供一种高水位浅基坑软弱地基处理施工方法。
[0006] 为达到上述目的,本发明采用了下列技术方案:一种高水位浅基坑软弱地基处理施工方法,包括以下步骤:
[0007] S1、首先在高水位浅基坑软弱地基位置划线,并在划线内侧的高水位浅基坑软弱地基上开设排水深槽,接着在排水深槽内部开设多个加强桩;
[0008] S2、接着在排水深槽的内外槽壁分别安装透水支护板和支撑板,同时在排水深槽底部槽壁布置多个支护机构,并旋转支护机构的顶部旋转部,旋转部使支护机构两侧支撑位置分别在相邻透水支护板和支撑板的外壁;
[0009] S3、之后在地基上布置重锤夯实设备,并利用重锤下落的冲击力对地基表层土壤进行夯实,夯实过程中地基中水分通过透水支护板流入排水深槽内;
[0010] S4、下一步在排水深槽内布置水泵及时排出排水深槽内积水;
[0011] S5、在步骤S3中预处理好的高水位浅基坑软弱地基上回填加强地基结构前,撤出排水深槽内支护机构;
[0012] S6、在步骤S5中加强地基处理完毕后再在高水位浅基坑软弱地基内钻设多个桩孔,并在桩孔内建设混凝土支撑桩;
[0013] S7、最后在加强桩、混凝土支撑桩和加强地基结构顶部共同铺设混凝土筏板层。
[0014] 在上述的一种高水位浅基坑软弱地基处理施工方法中,所述加强地基结构包括卵石层、砂石混合层、垫石层和回填土层,所述卵石层、砂石混合层、垫石层和回填土层从上到下逐一铺设。
[0015] 在上述的一种高水位浅基坑软弱地基处理施工方法中,所述支护机构包括与排水深槽内壁接触的底板,所述底板的上表面通过滚动轴承连接转杆,所述转杆的杆壁固定套接有两个对称分布的螺纹筒,所述螺纹筒的外壁螺纹连接有螺纹套,所述螺纹套的外壁铰接有两个支护杆,同侧两个所述支护杆的侧端共同铰接有垫板,所述底板的上表面固定连接有监控机构。
[0016] 在上述的一种高水位浅基坑软弱地基处理施工方法中,所述透水支护板包括板体,所述板体的外壁开设有开槽,且开槽的底端开设有水槽,所述开槽的槽壁固定连接有细目透水板,所述水槽的槽壁固定连接有L形管,所述L形管的侧端穿过板体的外壁。
[0017] 在上述的一种高水位浅基坑软弱地基处理施工方法中,所述监控机构包括与底板上表面固定连接的水箱,所述水箱的上表面固定连接有驱动电机,所述驱动电机的输出端穿过水箱的内壁,所述驱动电机的输出端固定连接有螺纹管,所述螺纹管的底端通过螺栓连接有过滤网罩,所述过滤网罩的内壁固定连接有过滤海绵层,所述水箱的上表面开设有与L形管底端相配合的插孔,所述水箱的底端固定连通有透水管,所述水箱的顶端开设有固定通孔,且固定通孔的孔壁固定连接有绝缘筒,所述绝缘筒的侧壁开设有矩形条孔,且矩形条孔的孔壁固定连接有感湿电阻膜片,所述感湿电阻膜片的两端分别固定连接有第一导电杆和第二导电杆,所述第一导电杆和第二导电杆的顶端均穿过水箱的上表面,所述绝缘筒的底端活动套接有空心浮环,所述空心浮环的上表面固定连接有刮水环和薄橡胶套,所述薄橡胶套的顶端与水箱的内壁固定连接,所述薄橡胶套的底端开设有出水孔,所述水箱的上表面固定连接有报警器。
[0018] 在上述的一种高水位浅基坑软弱地基处理施工方法中,所述空心浮环的上表面固定连接有两个导杆,所述水箱的上表面开设有两个与导杆相配合的圆孔。
[0019] 在上述的一种高水位浅基坑软弱地基处理施工方法中,其中两个所述垫板的外壁共同开设有通孔,且通孔的孔壁固定连接有L形限位杆。
[0020] 在上述的一种高水位浅基坑软弱地基处理施工方法中,所述转杆的顶端固定连接有转动块,所述转杆的顶端两侧外壁均固定连接有旋转把手。
[0021] 在上述的一种高水位浅基坑软弱地基处理施工方法中,所述水箱的外壁开设有维护孔,且维护孔的孔壁活动连接有盖板,所述盖板的四角处均通过螺栓与水箱的外壁固定连接。
[0022] 与现有的技术相比,一种高水位浅基坑软弱地基处理施工方法的优点在于:
[0023] 1、通过设置的支护机构、透水支护板和支撑板,当高水位浅基坑软弱地基处理施工时,首先开挖排水深槽,并在排水深槽的槽壁上铺设支撑板和透水支护板,接着通过支护机构进行支撑,并能够同时进行多位置支护,提高地基施工过程的便捷性,接着通过夯实设备夯实地基上土壤,而且此时高水位浅基坑软弱地基内水分会通过透水支护板的L形管排出,部分水体排出监控水箱中进行地基土壤压缩性和抗剪强度监控,之后在夯实的地基上增加混凝土支撑桩进行支撑,同时在基坑内逐层夯实铺设卵石层、砂石混合层、垫石层和回填土层,最后再施工混凝土筏板层收尾,整个施工过程无需全部挖出地基的软弱土壤,并且基坑防护简单,同时基坑防护不会影响高水位浅基坑软弱地基的施工,简单便捷,进而提高了高水位浅基坑软弱地基处理的便捷性和效率。
[0024] 2、通过设置的监控机构,当高水位浅基坑软弱地基处理施工时,地基土壤内水分随着夯实被挤出进入透水支护板的L形管内,并输入到监控机构的水箱中,当地基土壤夯实后无地基水挤出后监控机构能够及时反馈,并进一步表示地基土壤的密实度和抗剪切强度合格,同时能够避免因不能及时了解地基土壤变化而过度夯实造成浪费时间的情况,该机构使高水位浅基坑软弱地基处理施工方法具有地基土壤密实度和抗剪切强度监控的功能,保证地基土壤处理合格后能够及时提示,避免过度夯实造成时间的浪费,进而提高了高水位浅基坑软弱地基处理的效率。

附图说明

[0025] 图1是本发明提供的一种高水位浅基坑软弱地基处理施工方法施工前的结构示意图;
[0026] 图2是本发明提供的一种高水位浅基坑软弱地基处理施工方法施工后的结构示意图;
[0027] 图3是本发明提供的一种高水位浅基坑软弱地基处理施工方法中支护机构的结构示意图;
[0028] 图4是图3中局部剖视的结构示意图;
[0029] 图5是图4中局部放大的结构示意图;
[0030] 图6是本发明提供的一种高水位浅基坑软弱地基处理施工方法中透水支护板的结构示意图。
[0031] 图7是本发明的方法流程框图。
[0032] 图中:1加强桩、2透水支护板、21板体、22水槽、23细目透水板、24L形管、3支撑板、4支护机构、41底板、42转杆、43螺纹筒、44螺纹套、45支护杆、46垫板、5加强地基结构、51卵石层、52砂石混合层、53垫石层、54回填土层、6混凝土支撑桩、7混凝土筏板层、8监控机构、81水箱、82驱动电机、83螺纹管、84过滤网罩、85过滤海绵层、86插孔、87透水管、88绝缘筒、89感湿电阻膜片、810第一导电杆、811第二导电杆、812空心浮环、813刮水环、814薄橡胶套、815出水孔、816报警器、9导杆、10L形限位杆、11转动块、12旋转把手、13盖板。

具体实施方式

[0033] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0034] 如图1‑7所示,一种高水位浅基坑软弱地基处理施工方法,包括以下步骤:
[0035] S1、首先在高水位浅基坑软弱地基位置划线,并在划线内侧的高水位浅基坑软弱地基上开设排水深槽,接着在排水深槽内部开设多个加强桩1,排水深槽的宽度为35‑45厘米;
[0036] S2、接着在排水深槽的内外槽壁分别安装透水支护板2和支撑板3,同时在排水深槽底部槽壁布置多个支护机构4,并旋转支护机构4的顶部旋转部,旋转部使支护机构4两侧支撑位置分别在相邻透水支护板2和支撑板3的外壁,一个支护机构4能够实现多个支撑位置同时快速支撑;
[0037] S3、之后在地基上布置重锤夯实设备,并利用重锤下落的冲击力对地基表层土壤进行夯实,夯实过程中地基中水分通过透水支护板2流入排水深槽内,通过夯实排出地基土壤内水分,并能够提高地基土壤中密实度和抗剪切性,进而提高高水位浅基坑软弱地基常用处理的效果;
[0038] S4、下一步在排水深槽内布置水泵及时排出排水深槽内积水,避免积水造成地基中基坑垮塌;
[0039] S5、在步骤S3中预处理好的高水位浅基坑软弱地基上回填加强地基结构5前,撤出排水深槽内支护机构4,加强地基结构5能够进一步提高地基的结构稳定性和抗剪切性,保证地基使用的安全可靠性;
[0040] S6、在步骤S5中加强地基处理完毕后再在高水位浅基坑软弱地基内钻设多个桩孔,并在桩孔内建设混凝土支撑桩6,混凝土支撑桩6能够进一步提高地基处理的效果;
[0041] S7、最后在加强桩1、混凝土支撑桩6和加强地基结构5顶部共同铺设混凝土筏板层7,而且上述方法施工过程中无需全部挖出地基的软弱土壤,并且基坑防护简单,同时基坑防护不会影响高水位浅基坑软弱地基的施工,简单便捷,进而提高了高水位浅基坑软弱地基处理的便捷性和效率。
[0042] 加强地基结构5包括卵石层51、砂石混合层52、垫石层53和回填土层54,卵石层51、砂石混合层52、垫石层53和回填土层54从上到下逐一铺设,进而能够进一步提高地基的结构稳定性和抗剪切性。
[0043] 支护机构4包括与排水深槽内壁接触的底板41,底板41的上表面通过滚动轴承连接转杆42,转杆42的顶端固定连接有转动块11,转杆42的顶端两侧外壁均固定连接有旋转把手12,转动块11能够方便连接电动钻动设备自动旋转转杆42,旋转把手12能够方便人工旋转转杆42,转杆42的杆壁固定套接有两个对称分布的螺纹筒43,螺纹筒43的外壁螺纹连接有螺纹套44,螺纹套44的外壁铰接有两个支护杆45,同侧两个支护杆45的侧端共同铰接有垫板46,其中两个垫板46的外壁共同开设有通孔,且通孔的孔壁固定连接有L形限位杆10,支护机构4的转杆42旋转的时候通过把持L形限位杆10能够保证支护机构4可靠张开进行支撑,该机构能够同时支撑多个支撑点,方便支护机构4的拆装,进而提高地基处理的便捷性和效率。
[0044] 透水支护板2包括板体21,板体21的外壁开设有开槽,且开槽的底端开设有水槽22,开槽的槽壁固定连接有细目透水板23,水槽22的槽壁固定连接有L形管24,L形管24的侧端穿过板体21的外壁,透水支护板2能够及时排出地基内地基水,并尽量防止土壤流失。
[0045] 底板41的上表面固定连接有监控机构8,监控机构8包括与底板41上表面固定连接的水箱81,水箱81的上表面固定连接有驱动电机82,驱动电机82的输出端穿过水箱81的内壁,驱动电机82的输出端固定连接有螺纹管83,螺纹管83的底端通过螺栓连接有过滤网罩84,过滤网罩84的内壁固定连接有过滤海绵层85,水箱81的上表面开设有与L形管24底端相配合的插孔86,水箱81的底端固定连通有透水管87,水箱81的顶端开设有固定通孔,且固定通孔的孔壁固定连接有绝缘筒88,绝缘筒88的侧壁开设有矩形条孔,且矩形条孔的孔壁固定连接有感湿电阻膜片89,感湿电阻膜片89的两端分别固定连接有第一导电杆810和第二导电杆811,第一导电杆810和第二导电杆811的顶端均穿过水箱81的上表面,绝缘筒88的底端活动套接有空心浮环812,空心浮环812的上表面固定连接有刮水环813和薄橡胶套814,薄橡胶套814的顶端与水箱81的内壁固定连接,薄橡胶套814的底端开设有出水孔815,水箱
81的上表面固定连接有报警器816,该机构使高水位浅基坑软弱地基处理施工方法具有地基土壤密实度和抗剪切强度监控的功能,保证地基土壤处理合格后能够及时提示,避免过度夯实造成时间的浪费。
[0046] 空心浮环812的上表面固定连接有两个导杆9,水箱81的上表面开设有两个与导杆9相配合的圆孔,导杆9能够保证空心浮环812移动的可靠性,水箱81的外壁开设有维护孔,且维护孔的孔壁活动连接有盖板13,盖板13的四角处均通过螺栓与水箱81的外壁固定连接,打开盖板13能够方便对水箱81内部结构进行清洁维护。
[0047] 现对本发明的操作原理做如下描述:当高水位浅基坑软弱地基处理施工时,首先划线确定基坑位置,接着地基边缘处开设有宽度在40厘米的排水深槽,并在排水深槽的槽壁上铺设支撑板3和透水支护板2,接着通过支护机构4进行支撑,支护机构4通过螺纹筒43、转杆42和螺纹套44使支护杆45外移,并把垫板46靠近支撑板3和透水支护板2上,能够同时进行多位置支护,提高地基施工过程的便捷性,接着通过夯实设备夯实地基上土壤,而且此时高水位浅基坑软弱地基内水分会通过透水支护板2的细目透水板23流入水槽22,接着通过L形管24排出,部分水体排出监控水箱81中进行地基土壤压缩性和抗剪强度监控,在地基土壤夯实后拆除支护机构4、支撑板3和透水支护板2,并增加混凝土支撑桩6进行支撑,同时在基坑内逐层夯实铺设卵石层51、砂石混合层52、垫石层53和回填土层54,最后再施工混凝土筏板层7收尾,该高水位浅基坑软弱地基处理施工方法无需全部挖出地基的软弱土壤,并且基坑防护简单,同时基坑防护不会影响高水位浅基坑软弱地基的施工,简单便捷,进而提高了高水位浅基坑软弱地基处理的便捷性和效率。
[0048] 当高水位浅基坑软弱地基处理施工时,地基土壤内水分随着夯实被挤出进入透水支护板2的L形管24内,并输入到水箱81中,之后地基水会通过透水管87排出,但透水管87孔径较小,排水速度较慢,导致部分地基水在水箱81内累积,并使空心浮环812漂浮在水面上,空心浮环812上升后绝缘筒88上感湿电阻膜片89受潮湿地基水影响而降低电阻,并使报警器816和驱动电机82启动,还能够启动排水深槽内排水的水泵,报警器816发出报警表示地基土壤内水分过高,地基结构较为软弱而不合格,而驱动机构使螺纹管83旋转,螺纹管83带动过滤网罩84和过滤海绵层85对L形管24输送的地基水进行旋转过滤,避免地基水中杂质过多堵塞透水管87,另外,水箱81内积累的地基水越多,空心浮环812上升高度越高,进而导致感湿电阻膜片89受潮面积越大,并促使感湿电阻膜片89的电阻越低,进而促使同一电路中驱动电机82和水泵附近电压增强,提高了工作功率,驱动电机82能够加快过滤地基水,水泵能够加快排水,且实现水泵排水自动调节的功能,若初始阶段水泵以最大功率排水则容易造成地基水供应不及时,并造成水泵空转的情况,最后直至L形管24不排水,空心浮环812与水箱81底部接触,并使驱动电机82、水泵和报警器816不通电而停止工作,并进一步表示地基土壤内水分排出完毕,能够有效提高地基土壤的密实度和抗剪切强度,避免因不能及时了解地基土壤变化而过度夯实造成浪费时间的情况,该机构使高水位浅基坑软弱地基处理施工方法具有地基土壤密实度和抗剪切强度监控的功能,保证地基土壤处理合格后能够及时提示,避免过度夯实造成时间的浪费,进而提高了高水位浅基坑软弱地基处理的效率。
[0049] 以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。