一种提高岩溶溶蚀破碎带桩基结构承载性能的施工方法技术

本发明专利技术公开一种提高岩溶溶蚀破碎带桩基结构承载性能的施工方法，包括如下步骤：（1）桩基结构平面定位；（2）利用旋挖钻机开挖桩基结构桩孔，采用泥浆进行桩孔护壁，直至桩基结构底部高程；（3）清洗桩孔，在桩孔中放入桩基结构钢筋笼；（4）制作半弧开孔注浆管，注浆管外套无纱土工布袋，在孔壁四周间隔放入注浆管，注浆管带孔侧紧贴孔壁；（5）从桩孔底部开始逐渐向上缓慢灌注桩基结构混凝土；（6）桩基结构混凝土灌注完成，且在混凝土初凝前，通过注浆管进行高压注浆。本发明专利技术方法具有施工简单、质量可控、承载效果好、经济环保和利于推广应用等特点。点。点。

【技术实现步骤摘要】
一种提高岩溶溶蚀破碎带桩基结构承载性能的施工方法


[0001]本专利技术涉及岩土工程，特别涉及一种提高岩溶溶蚀破碎带桩基结构承载性能的施工方法。

技术介绍

[0002]岩溶在我国广西、贵州、云南等地广泛分布，灰岩、白云岩为主的可溶岩石，其主要成分为碳酸钙，在地下水和CO2生成的H2CO3 反复作用下逐渐溶于水，产生溶蚀、风化，可溶岩逐渐溶蚀成土状、碎块状等不同形态，并形成岩溶空洞、溶蚀破碎带等地基条件。其中溶蚀破碎带是可溶岩地区的一种常见地基形式，溶蚀破碎带的地基还会存在一定的岩石结构性或者结构性完全消失，形成类碎石地基。
[0003]当作为受力承载的桩基结构设置在溶蚀破碎带地基中时，桩基结构施工如果采用泥浆护壁形成桩孔，泥浆体会对破碎带有一定程度的影响，使得桩基结构与孔壁的有效摩擦力降低，如果采用钢护筒跟管保护，则钢护筒的投资非常大，且施工效率明显降低；此外，溶蚀破碎带中的溶蚀通道已经完全连通，为地下水的渗入、连通和进一步加速溶蚀提供了便利条件，溶蚀破碎带不同于溶洞，一般不会产生岩溶塌陷灾害，但在地下水的持续作用下，其结构强度、摩阻力和地基承载能力是一个持续降低的过程。
[0004]如果桩基结构使用年限较短或者桩基结构的变形控制标准较低，则溶蚀破碎带在地下水和CO2的作用下其影响较小，可以不考虑；但当桩基结构的使用年限越长、重要性程度越高、变形控制越严格，那么溶蚀破碎带在地下水作用下的影响因素应充分考虑，例如对百年使用寿命、毫米级变形控制为标准的高速铁路应考虑溶蚀破碎带的长期劣化影响。
专利
技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于针对上述现有技术中存在的问题，提供一种提高岩溶溶蚀破碎带桩基结构承载性能的施工方法，该方法具有施工简单、质量可控、承载效果好、经济环保和利于推广应用等特点。
[0006]本专利技术通过如下技术方案予以实现：一种提高岩溶溶蚀破碎带桩基结构承载性能的施工方法，包括如下步骤：（1）桩基结构平面定位；（2）利用旋挖钻机开挖桩基结构桩孔，采用泥浆进行桩孔护壁，直至桩基结构底部高程；（3）清洗桩孔，在桩孔中放入桩基结构钢筋笼；（4）制作半弧开孔注浆管，注浆管外套无纱土工布袋，在孔壁四周间隔放入注浆管，注浆管带孔侧紧贴孔壁；（5）从桩孔底部开始逐渐向上缓慢灌注桩基结构混凝土；（6）桩基结构混凝土灌注完成，且在混凝土初凝前，通过注浆管进行高压注浆。
[0007]优选的，步骤（4）所述半弧开孔注浆管可采用直径为49
‑
80mm的PVC管制作，PVC管
的一半进行均匀开孔，孔径5
‑
10mm、开孔率30%。
[0008]优选的，步骤（6）所述在混凝土初凝前，为混凝土浇筑完成1
‑
2小时内，通过注浆管进行压力注浆，注浆压力为0.4
‑
1.5MPa，注浆先采用1.5MPa高压注浆，注浆过程中注浆压力表压力突然减小后，采用0.4
‑
0.6MPa的注浆压力注浆1小时左右或者注浆液无法注入时停止注浆。
[0009]本专利技术的有益效果是：在桩基结构桩孔成型后在孔壁四周间隔放入无纱土工布袋包裹的半弧开孔注浆管，桩基结构钢筋混凝土施工完成后，通过注浆管高压注浆，使得桩基结构四周的溶蚀破碎带强度增大，与桩基结构之间形成的有效摩擦力大幅增加，且受外界地下水入渗影响显著降低，从而桩基结构的承载性能高且持久性好。无纱土工布袋包裹注浆管可以避免护壁泥浆进入注浆管内；半弧开孔注浆管可以避免高压注浆液切割桩基结构混凝土影响其质量，并利于注浆的快速、高效施工；注浆先高压后低压，高压浆液能穿过无纱土工布袋和注浆管外的部分灌注混凝土包裹体，低压注浆避免浆液浪费和形成过大溶蚀破碎带加固区。提出的施工方法有效解决了岩溶溶蚀破碎带桩基结构在地下水和CO2的持续作用下桩周摩阻力持续降低的问题，也解决了传统破碎带中桩基结构形成后再对桩基四周进行钻孔注浆成本高、效率低的问题，该方法具有施工简单快速、质量可控、桩基承载性能好、经济环保和利于推广应用等特点。
附图说明
[0010]图1是本专利技术一种提高岩溶溶蚀破碎带桩基结构承载性能的施工方法的断面示意图。
[0011]图2是本专利技术一种提高岩溶溶蚀破碎带桩基结构承载性能的施工方法的平面示意图。
[0012]图中：1
‑
溶蚀破碎带、2
‑
桩基结构、3
‑
注浆管、4
‑
溶蚀破碎带注浆加固区。
具体实施方式
[0013]为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步的详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0014]如图1
‑
2所示，本专利技术实施例是一种提高岩溶溶蚀破碎带桩基结构承载性能的施工方法，包括如下步骤：（1）桩基结构2平面定位；（2）利用旋挖钻机开挖桩基结构2桩孔，采用泥浆进行桩孔护壁，直至桩基结构2底部高程；（3）清洗桩孔，在桩孔中放入桩基结构2钢筋笼；（4）制作半弧开孔注浆管3，注浆管3外套无纱土工布袋，在孔壁四周间隔放入注浆管3，注浆管3带孔侧紧贴孔壁；（5）从桩孔底部开始逐渐向上缓慢灌注桩基结构2混凝土；（6）桩基结构2混凝土灌注完成，且在混凝土初凝前，通过注浆管3进行高压注浆，形成溶蚀破碎带注浆加固区4。
[0015]步骤（1）、（2）、（3）、（5）为常规操作。
[0016]步骤（4）注浆管3直接放入桩孔避免了传统注浆管需要钻孔放入造成的成本高、效率低问题；注浆管3半弧开孔且开孔侧紧贴孔壁，开孔侧浆液易于进入孔周溶蚀破碎带1中，非开孔侧利于注浆时高压注浆液不会影响已灌注的桩基结构2混凝土质量，全开孔注浆管对桩基结构2混凝土质量有影响，注浆时间越早影响越大；注浆管3外套无纱土工布袋可以避免护壁泥浆不进入注浆管3内，无纱土工布袋强度低，在高压注浆时，浆液易刺破土工袋，浆液可以较方便地进入溶蚀破碎带1中。
[0017]步骤（6）混凝土初凝前，一般混凝土浇筑完成1
‑
2小时内，通过注浆管3进行压力注浆，注浆压力一般为0.4
‑
1.5MPa，注浆先高压后低压，高压浆液能穿过无纱土工布袋和注浆管3外的部分灌注混凝土包裹体，并较好地驱赶桩周溶蚀破碎带1中泥浆污染物，由于溶蚀破碎带1孔隙大、连通性好，后期低压浆主要用于加固桩周附近的溶蚀破碎带1，避免浆液浪费，过大的溶蚀破碎带加固区4对于桩基结构2承载性能提高效果显著降低；对桩周附近溶蚀破碎带1进行有效的注浆加固，加固后的溶蚀破碎带1强度高、与桩基结构2之间形成的有效摩擦力大幅增加，且受外界地下水入渗影响显著降低，从而桩基结构2的承载性能高且持久性好；如果注浆时间在灌注混凝土初凝后进行，包裹在注浆管3外的混凝土将对注浆形成通道堵塞，必须加大注浆初期压力甚至注浆失效。
[0018]以上所述仅为本专利技术较佳实施例而已，并不用于限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高岩溶溶蚀破碎带桩基结构承载性能的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）桩基结构平面定位；（2）利用旋挖钻机开挖桩基结构桩孔，采用泥浆进行桩孔护壁，直至桩基结构底部高程；（3）清洗桩孔，在桩孔中放入桩基结构钢筋笼；（4）制作半弧开孔注浆管，注浆管外套无纱土工布袋，在孔壁四周间隔放入注浆管，注浆管带孔侧紧贴孔壁；（5）从桩孔底部开始逐渐向上缓慢灌注桩基结构混凝土；（6）桩基结构混凝土灌注完成，且在混凝土初凝前，通过注浆管进行高压注浆。2.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，步骤（4）所述半弧开孔注浆管采用直径为49

【专利技术属性】
技术研发人员：孙希望，姚裕春，聂文锋，袁碧玉，张蕊，石有权，王识，刘欢，李传琳，邱恩喜，张大可，芶文锦，李雪松，李能，郭永发，
申请(专利权)人：中铁二院昆明勘察设计研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：