一种适用于地基破坏后块体码头的修复加固方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于地基破坏后块体码头的修复加固方法，采用以下步骤：1)在码头前侧堆砌反压土工袋；2)在反压土工袋堆垛外侧打设砂井，对地基进行排水固结；3)在地基沉降稳定后，分段拆除反压土工袋堆垛，并同步分段打设一排灌注桩Ⅰ，灌注桩Ⅰ贯穿码头破坏段的前沿底部；在码头破坏段两侧，各打设一排靠近码头前沿的灌注桩Ⅱ；4)进行基床升浆；5)在码头前侧进行反压，形成永久反压结构；6)通过外侧植筋找平胸墙，胸墙找平结构的底部支撑在灌注桩Ⅰ上；7)通过修补找平码头面。本发明专利技术既能恢复码头外观，又可以满足船舶靠泊及货物装卸使用功能，还可以加固地基，增大结构稳定性，具有明显的经济性和环境友好性。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于地基破坏后块体码头的修复加固方法
本专利技术涉及一种码头的修复加固方法，特别是一种地基破坏后块体码头的修复加固方法。
技术介绍
近些年来，我国码头工程建设发展迅速，已处于世界领先水平。块体码头是由混凝土块体或浆砌石砌筑而成的，坐落在基床上，可在块体后方回填后，在码头外搭接护面块体兼做防波堤，在港口和海岸工程中应用较为广泛。块体码头属于重力式结构，依靠结构重力维持稳定，因此对地基承载力要求较高，一般适用于硬黏土、中砂等条件较好的地基。虽然块体码头的地基条件一般较好，但是仍有可能出现因地基承载力不足导致的结构失稳。我国处于环太平洋地震带上，沿海低烈度地震频发，会导致砂土中孔隙水压力累积升高，特别是在硬黏土覆盖中间砂层的地质条件，一旦有偶然外力作用或出现排水通道，地基会出现承载力不足的现象，造成结构失稳。海洋环境中，风、浪、流等荷载耦合作用，会对硬黏土地基形成扰动，或者对码头前沿形成冲刷，使硬黏土地基出现可能的承载性能演化。施工过程中块体码头下方的二片石铺设不足、为满足吃水要求时码头前沿开挖等，均可导致块体码头的地基出现失稳，尤其在块体重力过大、码头断面较小的情况，地基破坏程度更为严重。地基破坏后，块体码头会发生不均匀的沉陷，导致码头前沿基床块石或土体发生隆起。尤其在码头后方兼做防波堤的情况下，块体码头可同时发生滑移，导致底部块体发生较大距离滑动，出现“鼓肚子”现象。结构失稳和地基破坏会影响码头外观，导致船舶在块体码头停靠困难，阻碍货物堆放和装卸机械运行，损失使用功能的同时还可能带来更大的安全隐患。拆除重建是彻底解决块体码头地基破坏的根本方法，但是费用及其昂贵，也会造成很大的环境污染和资源浪费。为此，秉承资源节约和费用节省的原则，提出一种适用于地基破坏后块体码头的修复加固方法，既能恢复码头外观，又可以满足船舶靠泊及货物装卸使用功能，还可以加固地基，增强结构稳定性，具有重要的实际意义和应用价值。
技术实现思路
本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种适用于地基破坏后块体码头的修复加固方法，该方法不仅能够恢复码头外观，还可以满足船舶靠泊及货物装卸使用功能，加固地基，增强结构稳定性；相比拆除重建等具有明显的经济性和环境友好性。本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种适用于地基破坏后块体码头的修复加固方法，所述块体码头，在地基破坏处，产生不均匀沉陷，码头前方地基隆起，码头向前滑移，且底部块体滑动距离较大，该块体码头的修复加固方法采用以下步骤：1)在码头破坏段前侧、隆起的地基上堆砌反压土工袋，形成倚靠码头破坏段前侧面的反压土工袋堆垛；2)在反压土工袋堆垛外侧打设一行与码头前沿平行的砂井，对破坏地基进行排水固结；3)在破坏地基沉降稳定后，沿码头长度方向分段拆除反压土工袋堆垛，并同步分段打设一排灌注桩Ⅰ，灌注桩Ⅰ贯穿码头破坏段的前沿底部，灌注桩Ⅰ的底部打入地基持力层；在码头破坏段两侧，各打设一排靠近码头前沿的灌注桩Ⅱ；4)在灌注桩Ⅰ和灌注桩Ⅱ达到设计强度后，对码头破坏段基床进行升浆；5)在升浆后的基床达到设计强度后，对码头破坏段前侧的地基进行反压，并形成永久反压结构；6)通过外侧植筋找平码头破坏段前侧胸墙，胸墙找平结构的底部支撑在灌注桩Ⅰ上；7)通过修补找平码头破坏段的码头面，使码头面齐整并达到原设计标高。所述步骤1)，反压土工袋为砂袋；反压土工袋堆垛，顶部堆砌宽度不低于码头面距离地基泥面的高度，堆砌高度不低于码头面距离地基泥面高度的2/3，是沿码头长度方向分段堆砌而成的。所述步骤2)，砂井的直径为0.8～1.2m，间隔与块体码头的分段长度相同。所述步骤3)，灌注桩Ⅰ和灌注桩Ⅱ，均采用C40混凝土灌筑，尺寸相同、间距相同、桩顶高程相同，且直径为0.8～1.2m，桩顶高程与极限低水位平齐，间距为2～10倍灌注桩Ⅰ直径。所述步骤5)，永久反压结构，是采用10～100kg块石抛填形成的，是采用升浆材料胶结在一起的，顶面宽度不低于码头面距离地基泥面的高度，外侧进行放坡处理。所述步骤6)，在码头破坏段前侧植水平筋，在水平筋上固定与其垂直的钢筋网片，钢筋网片的底部延伸至极端低水位，在水平筋和钢筋网片上浇筑C40混凝土进行修补找平。所述步骤7)，采用C40混凝土找平码头破坏段的码头面面层。本专利技术具有的优点和积极效果是：反压土工袋可防止块体结构继续滑移和因打设砂井排水时发生的坍塌，在灌注桩施工时，反压土工袋逐段拆除。打设砂井可以解决上覆硬黏土的砂层存在的孔隙水压力累积问题，可通过排水使地基固结，达到提高地基承载力的目的。打设灌注桩可防止块体结构继续发生滑移，同时支撑胸墙找平结构。基床升浆可增大基床与地基接触面积，防止基床块石继续下沉，达到增大基床整体承载力的目的。码头前永久反压结构，可增大块体码头相应前侧反压力，阻止因块体沉陷和滑移引起的前沿土体隆起，增大块体码头的地基承载力。胸墙外侧浇筑找平可以恢复码头停靠船功能，且采用灌注桩支撑胸墙找平结构，使码头整体更为坚固。码头面找平可以恢复块体码头使用功能，修复因沉陷导致变形的堆场及装卸区域。相比拆除重建，本专利技术既能恢复码头外观，又可以满足船舶靠泊及货物装卸使用功能，还可以加固地基，增大结构稳定性，具有重要的实际意义和应用价值，具有明显的经济性和环境友好性。附图说明图1为块体码头地基破坏后的结构断面图；图2为本专利技术实施步骤1)的示意图；图3为本专利技术实施步骤2)的示意图；图4为本专利技术实施步骤3)的示意图；图5为本专利技术实施步骤4)的示意图；图6为本专利技术实施步骤5)的示意图；图7为本专利技术实施步骤6)的示意图；图8为本专利技术实施步骤7)的示意图。图中：—————设计结构，----------破坏结构，············修复结构；1、块体码头；2、地基；3、回填块石；4、挡浪墙；5、基床；6、反压土工袋堆垛；7、砂井；8、灌注桩Ⅰ；9、升浆后的基床；10、永久反压结构；11、胸墙找平结构；12、修补找平后的码头面。具体实施方式为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：请参阅图1，块体码头1坐落在基床5上，基床5固定在地基2上，在块体码头1后方设有回填块石3，搭接护面块体兼做防波堤，防波堤顶部是挡浪墙4。因地基2的局部破坏，块体码头1在地基2的破坏处产生不均匀沉陷，块体码头1前方地基隆起，块体码头1向前滑移，且底部块体滑动距离较大，出现“鼓肚子”现象，需要采用以下步骤对破坏处进行修复加固，请参阅图2～图8。1)在码头破坏段前侧、隆起的地基上堆砌反压土工袋，形成倚靠码头破坏段前侧面的反压土工袋堆垛6。反压土工袋堆垛6倚靠在码头破坏段前侧面、反压在隆起的地基上，可防止码头块体再发生滑移，可防止地基因打设砂井造成的突然坍塌。2)在反压土工袋堆垛6外侧打设一行与码头前沿平行的砂井7，对破坏地基进行排水固结，降低上覆硬黏土的砂层孔隙水压力，解决本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于地基破坏后块体码头的修复加固方法，所述块体码头，在地基破坏处，产生不均匀沉陷，码头前方地基隆起，码头向前滑移，且底部块体滑动距离较大，/n其特征在于，该块体码头的修复加固方法采用以下步骤：/n1)在码头破坏段前侧、隆起的地基上堆砌反压土工袋，形成倚靠码头破坏段前侧面的反压土工袋堆垛；/n2)在反压土工袋堆垛外侧打设一行与码头前沿平行的砂井，对破坏地基进行排水固结；/n3)在破坏地基沉降稳定后，沿码头长度方向分段拆除反压土工袋堆垛，并同步分段打设一排灌注桩Ⅰ，灌注桩Ⅰ贯穿码头破坏段的前沿底部，灌注桩Ⅰ的底部打入地基持力层；在码头破坏段两侧，各打设一排靠近码头前沿的灌注桩Ⅱ；/n4)在灌注桩Ⅰ和灌注桩Ⅱ达到设计强度后，对码头破坏段基床进行升浆；/n5)在升浆后的基床达到设计强度后，对码头破坏段前侧的地基进行反压，并形成永久反压结构；/n6)通过外侧植筋找平码头破坏段前侧胸墙，胸墙找平结构的底部支撑在灌注桩Ⅰ上；/n7)通过修补找平码头破坏段的码头面，使码头面齐整并达到原设计标高。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于地基破坏后块体码头的修复加固方法，所述块体码头，在地基破坏处，产生不均匀沉陷，码头前方地基隆起，码头向前滑移，且底部块体滑动距离较大，
其特征在于，该块体码头的修复加固方法采用以下步骤：
1)在码头破坏段前侧、隆起的地基上堆砌反压土工袋，形成倚靠码头破坏段前侧面的反压土工袋堆垛；
2)在反压土工袋堆垛外侧打设一行与码头前沿平行的砂井，对破坏地基进行排水固结；
3)在破坏地基沉降稳定后，沿码头长度方向分段拆除反压土工袋堆垛，并同步分段打设一排灌注桩Ⅰ，灌注桩Ⅰ贯穿码头破坏段的前沿底部，灌注桩Ⅰ的底部打入地基持力层；在码头破坏段两侧，各打设一排靠近码头前沿的灌注桩Ⅱ；
4)在灌注桩Ⅰ和灌注桩Ⅱ达到设计强度后，对码头破坏段基床进行升浆；
5)在升浆后的基床达到设计强度后，对码头破坏段前侧的地基进行反压，并形成永久反压结构；
6)通过外侧植筋找平码头破坏段前侧胸墙，胸墙找平结构的底部支撑在灌注桩Ⅰ上；
7)通过修补找平码头破坏段的码头面，使码头面齐整并达到原设计标高。


2.根据权利要求1所述的适用于地基破坏后块体码头的修复加固方法，其特征在于，所述步骤1)，反压土工袋为砂袋；反压土工袋堆垛，顶部堆砌宽度不低于码头面距离地基泥面的高度，堆砌高度不低于码头面距离地基泥面...

【专利技术属性】
技术研发人员：焉振，张华庆，董胜，吕鹏，
申请(专利权)人：交通运输部天津水运工程科学研究所，中国海洋大学，
类型：发明
国别省市：天津;12