超强地震带超深覆盖层振冲碎石桩机施工的料面测量方法技术

本发明专利技术公开一种超强地震带超深覆盖层振冲碎石桩机施工的料面测量方法，包括：在向碎石桩孔投放碎石填料之前，通过电波检测碎石桩孔的初始料面高度；获得初始料面高度之后，将碎石填料投放到碎石桩孔内形成一段松散桩体，并通过电波检测松散桩体料面高度；通过松散桩体料面高度和初始料面高度，确定碎石桩孔内所述一段松散桩体高度，以便计算振冲器对所述一段松散桩体进行振冲加密所形成的碎石桩段的桩径。本发明专利技术的方法，可对碎石桩孔内振冲加密施工前后的料面高度进行快速、准确地测量，使超强地震带超深覆盖层地层振冲施工顺利进行，降低失败率，确保强震下振冲碎石桩的安全性。确保强震下振冲碎石桩的安全性。确保强震下振冲碎石桩的安全性。

【技术实现步骤摘要】
超强地震带超深覆盖层振冲碎石桩机施工的料面测量方法


[0001]本专利技术涉及桩机施工
，尤其涉及一种超强地震带超深覆盖层振冲碎石桩机施工的料面测量方法。

技术介绍

[0002]振冲法是一种地基处理的方法，在振冲碎石桩机振冲器水平振动和高压水或辅以高压空气的共同作用下，使松散地基土层振密；或在地基土层中成孔后，回填性能稳定的硬质粗颗粒材料，经振密形成的增强体(振冲桩)和周围地基土形成复合地基的地基处理方法。
[0003]利用振冲法施工的过程中，不同地质条件的地层采用施工方法不同，如果遇到结构复杂的特殊地层，在振冲器水平振动作用下不能保证施工效果时，通过高压水对地层进行水冲预破坏，有利于提高振冲器的穿透和造孔能力。
[0004]但现有《水电水利工程振冲法地基处理技术规范》(DL/T524
‑
2016)中关于供水压力、供水量的规定只是根据工程实践(国内振冲碎石桩现有施工水平35m以内，且均是地层相对单一的浅孔振冲)的经验进行了归纳性总结，对于何种地层应采取多大水压没有具体规定。而对于50m以上深厚覆盖层而言，往往存在软弱夹层(如湖相或海相沉积淤泥质黏土)和相对密实的硬层(如砂层或砂层夹砾石)，这两种地层在造孔中所遇到的问题完全不同，因此，上述规定已不能适用于50m以上深厚覆盖层地层，尤其是处于超强地震带下的深厚覆盖层地层。
[0005]此外，在振冲碎石桩机施工中，向碎石桩孔内上料后料面的测量与桩径的实时测定是振冲工艺自动化的关键难题之一。从常识上看，振冲碎石桩上料后桩径与地层情况密切相关，但这就不可避免地存在一个问题，那就是桩径极不均匀。在中粗砂层等地层中，振冲加密过程中同时也产生了挤密作用，这样就很容易导致碎石填料很难扩散而造成桩径过小；反之，如果是湖相沉积淤泥质等地层，则因周边约束太小而造成填料大量填入，很难挤密，表观上则表现为加密电流太小，此时往往采取两种措施处理，一是降低加密电流标准，二是加大填料。前者的问题是没有客观依据，人为因素太重，后者的问题在于桩径过大，甚至串桩。直至目前，都没有很好的处理措施，工程实践中通常做法就是一次性填入大量碎石，尽量拉长孔内填料高度差，形成平均效果，但这种处理方法实际上是不客观的。对于常规工程而言，这样的模糊化处理没有问题，但是，对于一些强震高发带而言就埋下了很大的隐患。如果发生特大强震，需要将地层中的超静孔隙水压力降低至安全范围时，桩体本身的连续性就变成了关键问题，而中粗砂层中因振冲加密过程中的预加密效应造成的桩径过小就成为了最为薄弱的环节，一旦强震状态下将其错断或错开，则振冲碎石桩下部的超静孔隙水竖直向上排水效应就会急剧下降，液化的可能性随之上升，振冲的工程作用随之严重下降，对工程整体运行造成威胁，稍有不慎将造成巨大经济损失。
[0006]因此，如何确保振冲施工中能结合地层进行精确振冲施工以形成桩径符合要求且抗震的振冲碎石桩是本领域技术人员急需解决的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的就是为了解决上述问题，提供一种超强地震带超深覆盖层振冲碎石桩机施工的料面测量方法，可根据振冲器的振冲速度和不同地层密实度精确控制下水压力的供给量，并对碎石桩孔内振冲加密施工前后的料面高度进行快速、准确地测量，能使超强地震带超深覆盖层地层振冲施工顺利进行，降低失败率，确保强震下振冲碎石桩的安全性。
[0008]为实现本专利技术的上述目的，本专利技术提供一种超强地震带超深覆盖层振冲碎石桩机施工的料面测量方法，所述振冲碎石桩机包括振冲器，所述方法包括：
[0009]在向碎石桩孔投放碎石填料之前，通过电波检测碎石桩孔的初始料面高度；
[0010]获得初始料面高度之后，将碎石填料投放到碎石桩孔内形成一段松散桩体，并通过电波检测松散桩体料面高度；
[0011]通过松散桩体料面高度和初始料面高度，确定碎石桩孔内所述一段松散桩体高度，以便计算振冲器对所述一段松散桩体进行振冲加密所形成的碎石桩段的桩径。
[0012]其中，通过电波检测碎石桩孔的初始料面高度包括：
[0013]将雷达检测装置的发射部件对准未投放碎石填料前的碎石桩孔，并通过发射部件向桩孔内的料面发射电波；
[0014]通过雷达检测装置的接收部件接收发射部件向料面发射电波的回波，并根据发射电波与接收回波之间的传播时间差确定碎石桩孔内的初始料面高度。
[0015]其中，将雷达检测装置的发射部件对准未投放碎石填料前的碎石桩孔包括：
[0016]使发射部件相对雷达检测装置的固定座或搭载雷达检测装置的云台前后移动和/或左右移动和/或俯仰移动，以便发射部件移动至朝下竖直对准碎石桩孔的位置处。
[0017]其中，确定碎石桩孔内所述一段松散桩体高度，以便计算振冲器对所述一段松散桩体进行振冲加密所形成的碎石桩段的桩径包括：
[0018]确定碎石桩孔内所述一段松散桩体高度后，利用松散桩体高度计算每延米松散桩体的平均填料量；
[0019]对所述一段松散桩体进行振冲加密施工，形成一段碎石桩段；
[0020]利用所述平均填料量和密实系数，计算出碎石桩段每延米的平均桩径。
[0021]进一步的，在向碎石桩孔投放碎石填料之前，还包括利用振冲器对地层进行振冲造孔施工以形成碎石桩孔的步骤。
[0022]优选的，利用振冲器振冲造孔施工时，需获取振冲器的振冲速度以及当前下水压力，并根据振冲速度控制供应下水的下水流量。
[0023]优选的，获取振冲器的振冲速度以及当前下水压力，并根据振冲速度控制供应下水的下水流量包括：
[0024]在振冲造孔施工过程中获取振冲器的振冲速度、以及当前下水压力；
[0025]将所获取的振冲速度与振冲速度阈值进行比较；
[0026]根据所获取的振冲速度与振冲速度阈值的比较结果，控制供应下水的下水流量，从而调整当前下水压力，以便利用振冲器振冲和调整后的当前下水压力完成振冲施工。
[0027]其中，所述根据所获取的振冲速度与振冲速度阈值的比较结果，控制供应下水的下水流量包括：
[0028]若所获取的振冲速度小于所述振冲速度阈值的下限值或大于所述振冲速度阈值
的上限值，则发出报警并按照设定值控制供应下水的下水流量；
[0029]若所获取的振冲速度在所述振冲速度阈值范围内，则根据在振冲施工过程中获取的当前地层密实度控制供应下水的下水流量。
[0030]优选的，所述根据在振冲施工过程中获取的当前地层密实度控制供应下水的下水流量包括：
[0031]将所述当前地层密实度与地层密实度校准值进行比较；
[0032]根据当前地层密实度与地层密实度校准值的比较结果，控制供应下水的下水流量，从而调整当前下水压力，以便利用振冲器振冲和调整后的当前下水压力完成振冲施工。
[0033]优选的，所述地层密实度校准值为地层密实度阈值；根据当前地层密实度与地层密实度阈值的比较结果，控制供应下水的下水流量包括：
[0034]若当前地层密实度大于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超强地震带超深覆盖层振冲碎石桩机施工的料面测量方法，所述振冲碎石桩机包括振冲器，所述方法包括：在向碎石桩孔投放碎石填料之前，通过电波检测碎石桩孔的初始料面高度；获得初始料面高度之后，将碎石填料投放到碎石桩孔内形成一段松散桩体，并通过电波检测松散桩体料面高度；通过松散桩体料面高度和初始料面高度，确定碎石桩孔内所述一段松散桩体高度，以便计算振冲器对所述一段松散桩体进行振冲加密所形成的碎石桩段的桩径。2.根据权利要求1所述的方法，通过电波检测碎石桩孔的初始料面高度包括：将雷达检测装置的发射部件对准未投放碎石填料前的碎石桩孔，并通过发射部件向桩孔内的料面发射电波；通过雷达检测装置的接收部件接收发射部件向料面发射电波的回波，并根据发射电波与接收回波之间的传播时间差确定碎石桩孔内的初始料面高度。3.根据权利要求2所述的方法，将雷达检测装置的发射部件对准未投放碎石填料前的碎石桩孔包括：使发射部件相对雷达检测装置的固定座或搭载雷达检测装置的云台前后移动和/或左右移动和/或俯仰移动，以便发射部件移动至朝下竖直对准碎石桩孔的位置处。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述方法，在向碎石桩孔投放碎石填料之前，还包括利用振冲器对地层进行振冲造孔施工以形成碎石桩孔的步骤。5.根据权利要求4所述的方法，利用振冲器振冲造孔施工时，需获取振冲器的振冲速度以及当前下水压力，并根据振冲速度控制供应下水的下水流量。6.根据权利要求5所述的方法，获取振冲器的振冲速度以及当前下水压力，并根据振冲速度控制供应下水的下水流量包括：在振冲造...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩伟，谭修桥，石峰，孙亮，赵军，薛正伟，汤勇军，曹杰，牟毓，丁海龙，张家俊，刘保柱，周建华，虎元强，郑元凯，
申请(专利权)人：中国水电基础局有限公司，
类型：发明
国别省市：