一种微生物注浆处理软基施工结构制造技术

本申请涉及一种微生物注浆处理软基施工结构，该方案包括通过堆载、微生物高压旋喷桩和微生物树根钢管桩的设置，提高软基的抗剪强度和承载力，降低地基土的压缩性和透水特性；通过堆载配合排水钢花管、网状集水管道和抽水机，排出地基中的水分，消除或减弱地基土体的液化特性；通过设置微生物砂土固化层，改善微生物高压旋喷桩和桩间土的协同工作能力，保证变形协调，防止不均匀沉降。注浆材料采用双组份微生物注浆材料，安全、清洁、环保，且微生物诱导碳酸钙沉淀材料具有速度快、效率高的优点，可在几个小时左右完成碳酸钙的诱导沉淀，极大地缩短了工期，不会造成污水横流、污染环境的后果。境的后果。境的后果。

【技术实现步骤摘要】
一种微生物注浆处理软基施工结构


[0001]本申请涉及地基处理
，具体涉及一种微生物注浆处理软基施工结构。

技术介绍

[0002]地基处理是指用于改善支承建筑物的地基的承载能力或改善其变形性质或渗透性质而采取的工程技术措施，对保障后续工程建设的顺利开展具有举足轻重的作用。通过地基处理，需要达到以下一种或几种目的：
[0003]1)提高地基土的承载力。地基剪切破坏的具体表现形式有建筑物的地基承载力不够，由于偏心荷载或侧向土压力的作用使结构失稳；由于填土或建筑物荷载，使邻近地基产生隆起；土方开挖时边坡失稳基坑开挖时坑底隆起。地基土的剪切破坏主要因为地基土的抗剪强度不足，因此，为防止剪切破坏，就需要采取一定的措施提高地基土的抗剪强度。
[0004]2)降低地基土的压缩性。地基的压缩性表现在建筑物的沉降和差异沉降大，而土的压缩性和土的压缩模量有关。因此，必须采取措施提高地基土的压缩模量，以减少地基的沉降和不均匀沉降。
[0005]3)改善地基的透水特性。基坑开挖施工中，因土层内夹有薄层粉砂或粉土而产生管涌或流砂，这些都是因地下水在土中的运动而产生的问题，故必须采取措施使地基土降低透水性或减少其动水压力。
[0006]4)消除或减弱地基土体的液化特性。饱和土体在地震或动力的作用下会发生液化，从而产生大变形，因而地基处理需要排除地基中的水分，消除或减弱地基土体的液化特性。
[0007]目前还未有一种系统的地基处理方法，能够全面而高效地解决以上各种问题。
[0008]如中国专利申请号CN201410837193.6提出一种微生物注浆排水砂桩处理软土地基的方法，但其先成桩、再预压，可能导致桩体压碎或刺入地基中，同时，该申请需要专门成孔和灌砂，较为不便，且砂桩直径一般至少都为0.5～1m，砂石量耗费巨大，更为重要的是，该申请在形成微生物注浆固化砂桩后再进行排水，但砂桩被微生物胶结后，渗透性将会大大降低，可能导致排水不畅，严重影响地基处理效果。
[0009]如中国专利申请号CN201810614498.9公开了一种堆载预压下内带吸水膨胀材料的排水板装置及方法，但其仅仅通过吸水来提高地基土的抗剪强度和承载力，加固手段相对不足，且水分一直保留在吸水膨胀材料中，存在于地基内，也是一个隐患。
[0010]水泥旋喷桩也是一种常用的地基处理手段，但常规水泥浆液凝固时间较长，难以满足工程的紧迫性，且更为重要的是，水泥能耗大，有违“绿水青山”理念和“双碳”目标要求，且水泥旋喷桩施工过程中往往污水横流，容易污染环境。
[0011]因此，亟待一种微生物注浆处理软基施工结构，以解决以上技术问题。

技术实现思路

[0012]申请内容
[0013]本申请的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种微生物注浆处理软基施工结构。
[0014]为了实现上述申请目的，本申请采用了以下技术方案：一种微生物注浆处理软基施工结构包括作业平台，设于软基的地表，用于施工作业；
[0015]砂垫层，铺设于软基的地表，用于排水和施工最后阶段中通过微生物注浆形成微生物砂土固化层，作为微生物高压旋喷桩的桩帽；
[0016]堆载，设于砂垫层上并避开排水钢花管和微生物高压旋喷桩桩位，用于提供竖向压力；
[0017]排水钢花管，均匀间隔打设于软基上，并底部穿透软基层，顶部超出地面标高一定高度，且布置面积大于所要处理的软基面积；用于排水和排水完成后注浆形成微生物树根钢管桩；
[0018]微生物高压旋喷桩桩位，均匀间隔打设于软基上并位于排水钢花管之间，微生物高压旋喷桩桩位底部穿透软基层，且布置面积大于所要处理的软基面积；用于注浆形成微生物高压旋喷桩；
[0019]抽水机，用于对排水钢花管进行抽水操作；
[0020]真空泵，用于对真空膜覆盖的软基进行抽真空操作；
[0021]排水总管，与每个排水钢花管顶部连通并与抽水机连通进行抽水操作；
[0022]密封环套，用于密封排水钢花管和软基。
[0023]进一步地，排水钢花管和微生物高压旋喷桩的布置面积均大于或等于所要处理的软基的面积。
[0024]进一步地，排水钢花管和微生物高压旋喷桩均按正方形或梅花形布置。
[0025]进一步地，微生物高压旋喷桩通过微生物高压旋喷钻机施工而成。
[0026]进一步地，微生物高压旋喷钻机的双通道高压注浆管包括钻杆和设于该钻杆内的两个独立的喷嘴，每个喷嘴从钻杆的侧面伸出部分。
[0027]进一步地，密封环套套设于排水钢花管外圈，该密封环套底部凸出部分插入软基中，朝下的平面部分紧贴软基表面。
[0028]进一步地，排水钢花管的顶部超过地面标高一定高度。
[0029]与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：
[0030]1、与现有技术(CN201410837193.6)相比，本申请先进行地基预压，再成桩，能有效防止桩体压碎或刺入地基中，并且，堆载覆压还可以提高微生物高压旋喷桩的施工质量，防止高压注浆情况下的土体隆起和破坏。
[0031]2、与现有技术(CN201410837193.6需要专门成孔、灌砂，较为不便，且砂桩直径一般至少都为0.5～1m，砂石量耗费巨大)相比，本申请采用微生物高压旋喷桩，可以充分利用软基原有土体形成加固体，无需额外的砂石填充。
[0032]3、与现有技术(CN201410837193.6中的砂桩被微生物胶结后，渗透性将会大大降低，因而“桩间土2中的孔隙水沿着砂桩和砂垫层形成的排水通道排出”效果可能会很差，严重影响地基处理效果)相比，本申请通过打设钢花管，随着施工的进度能够产生不同的功效：先是专门用于排水，而后当做微生物高压注浆管，最后还能形成微生物树根钢管桩，用于提高地基承载力。在各种工况下都能够充分发挥钢花管的功能，不会造成材料的闲置和
浪费，仅增加适当的材料用量，即可实现多种目的，具有事半功倍、一举多得的效果。
[0033]4、一般高压注浆随机性较大，加固范围和质量都较为不可控，因此，本申请除了通过钢花管的孔洞进行微生物菌液随机高压注浆、生成微生物树根钢管桩作为辅助加固体，还通过高压旋喷的方式生成微生物高压旋喷桩，桩体质量更为可控，强度和加固范围更为均匀，加固效果比一般随机性较大的高压注浆更佳。
[0034]5、以往的水泥注浆材料污染大、能耗大，而微生物注浆材料绿色、环保、高效、无污染，契合“绿水青山”理念和“双碳”目标要求，且微生物诱导碳酸钙沉淀材料具有速度快、效率高的优点，可在几个小时左右完成碳酸钙的诱导沉淀，极大地缩短了工期，适合大规模推广应用。
[0035]6、除了真空泵用于提高软基真空度外，本申请还采用抽水机直接对网状集水管道和钢花管进行抽气，可更为直截了当地排出软基中的水分，不会存在真空压力损失的问题。
[0036]7、基于以上优点，本申请具有工艺简单、设备轻便、操作轻松、工期短、效果好等优点，十分适合工期紧迫、对环保要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微生物注浆处理软基施工结构，用于对软基进行加固处理，其特征在于，包括：作业平台，设于软基的地表，用于施工作业；砂垫层，铺设于软基的地表，用于排水和施工最后阶段中通过微生物注浆形成微生物砂土固化层，作为微生物高压旋喷桩的桩帽；堆载，设于所述砂垫层上并避开排水钢花管和微生物高压旋喷桩桩位，用于提供竖向压力；排水钢花管，均匀间隔打设于软基上，并底部穿透软基层，顶部超出地面标高一定高度，且布置面积大于所要处理的软基面积；用于排水和排水完成后注浆形成微生物树根钢管桩；微生物高压旋喷桩桩位，均匀间隔打设于软基上并位于所述排水钢花管之间，所述微生物高压旋喷桩桩位底部穿透软基层，且布置面积大于所要处理的软基面积；用于注浆形成微生物高压旋喷桩；抽水机，用于对排水钢花管进行抽水操作；真空泵，用于对真空膜覆盖的软基进行抽真空操作；排水总管，与每个排水钢花管顶部连通并与所述抽水机连通进行抽水操作；密封环套，用于密封排水钢花管和软基。2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张智超，叶龙珍，唐雪峰，郭朝旭，黄瑛瑛，
申请(专利权)人：福建省地质工程勘察院，
类型：新型
国别省市：