用于湿陷性黄土夹砂地层桩基干开挖成孔施工方法技术

本发明专利技术提供一种用于湿陷性黄土夹砂地层大直径桩基干开挖成孔施工方法，包括以下步骤：S1、获取当前待开挖地区的地质情况；S2、采用旋挖钻进行预钻孔；S3、根据现场地质条件，配置合适的水泥浆；S4、将水泥浆灌注在预钻孔内形成护壁；S5、待水泥浆固化后，直至钻挖至钻挖孔的设计底部标高。本发明专利技术方法巧妙，大幅度提高了湿陷性黄土夹砂地层挖孔的效率，同时保证施工的安全高效，施工成本优势明显，具有良好的经济效益。的经济效益。的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
用于湿陷性黄土夹砂地层桩基干开挖成孔施工方法


[0001]本专利技术涉及土木施工
，尤其是涉及一种用于湿陷性黄土夹砂地层大直径桩基干开挖成孔施工方法。

技术介绍

[0002]目前，随着基建的蓬勃发展，许多桥梁基础建设中会常常遇到湿陷性黄土夹砂层地质条件，由于前期勘探资料不完整，砂层的具体位置及厚度不确定，且砂层流动性较强、粘聚性较差及容易产生，因此在桩基施工的过程中，含砂土层不好处理，且易塌孔、成孔质量差、施工效率低等问题。常规的采用旋挖施工时，会采用钢护筒进行支护，操作相对麻烦。中国专利文献CN 114991193 A记载了一种湿陷性黄土地区旋挖钻干挖法桩基施工方法，该方法主要采用护筒保证施工的安全和稳定，然而施工现场条件受限，使用存在不便，导致施工效率较低；中国专利文献CN105239563 A记载了一种后注浆配套旋挖钻机干法成孔灌注桩结构及施工方法，该方法需要通长的对钻挖孔进行灌浆，导致整体的施工效率较低，且注浆用料大，使用存在缺陷，需要改进。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种用于湿陷性黄土夹砂地层大直径桩基干开挖成孔施工方法，解决了湿陷性黄土夹砂地层桩基在砂层易塌孔、成孔质量差、施工效率低，整体成本较大等问题。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种用于湿陷性黄土夹砂地层大直径桩基干开挖成孔施工方法，包括以下步骤：S1、获取当前待开挖地区的地质情况；S2、采用旋挖钻进行预钻孔；S3、根据现场地质条件，配置合适的水泥浆；S4、将水泥浆灌注在预钻孔内形成护壁；S5、待水泥浆固化后，直至钻挖至钻挖孔的设计底部标高。
[0005]优选的方案中，在S1前，采用全液压顶驱钻孔进行勘探，观察桩基地质地质情况，精准地确定砂层的标高及厚度。
[0006]优选的方案中，当桩基仅有厚度不大于钻挖孔米的含砂层，预钻孔即为钻挖孔，S2中采用旋挖钻进行钻挖孔的钻孔，并钻至砂土层顶标高，S4中将水泥浆灌注至砂土层的顶标高填土米以上位置。
[0007]优选的方案中，S4中利用旋挖钻不断搅拌水泥浆在钻挖孔的侧壁形成护壁，并继续钻挖至砂土层的底层填土米以上位置不出渣，然后将旋挖钻移出钻挖孔内。
[0008]优选的方案中，S5中，静置一段时间待水泥浆凝固形成固结体时，下放旋挖钻钻挖固结体至钻挖孔的底部标高。
[0009]优选的方案中，当桩基存在多个厚度不一的夹砂层，包括从上到下设置的填土、第
一湿陷性黄土层、砂土层和第二湿陷性黄土层，且其中存在厚度大于钻挖孔米的砂土层时，预钻孔即为辅助注浆孔，在钻挖孔的设计位置沿周向布置多个辅助注浆孔，S2中采用旋挖钻进行辅助注浆孔的钻孔，并钻至超过砂土层的底部第一湿陷性黄土层米以上的位置，S4中将水泥浆灌注至砂土层的顶标高填土米以上位置。
[0010]优选的方案中，静置一段时间待水泥浆凝固形成固结体时，在辅助注浆孔内灌入细石混凝土至砂土层的顶标高填土米以上，同时辅助注浆孔的上部采用原位涂料填土和第一湿陷性黄土层进行回填。
[0011]优选的方案中，待细石混凝土固化后，在钻挖孔的设计位置采用旋挖钻直接开挖至底部标高。
[0012]优选的方案中，S3中水泥浆的水胶比为0.6~0.8。
[0013]优选的方案中，保证护壁的护壁厚度和效果，对料斗底部的底座和钻头进行调整，至少将两个钻头设置成和底座铰接，同时在底座底部中间位置安装双向伸缩杆，双向伸缩杆的顶杆和钻头内侧的固定块铰接，固定块上设置用于铰接点移位的腰圆槽，使用时，下放料斗至砂土层的顶标高填土米处位置，转动料斗，同时旋转的过程中利用双向伸缩杆将相对的两个钻头顶开至设计角度，然后向下继续旋挖。
[0014]本专利技术的有益效果为：本专利技术经济、可靠、操作方便，解决了湿陷性黄土夹砂地层桩基在砂层易塌孔、成孔质量差、施工效率低等问题。
[0015]（1）适用范围广：适用于夹砂层及卵石层等复杂地质的桩基施工；（2）施工效率高：通过该方法处理完后，旋挖钻可干作业快速成孔；（3）经济性好：仅用水泥浆可有效处理桩基夹砂层的问题，且处理效果较好。
[0016]采用泥浆作为钻孔的侧壁支撑，能较好的保证施工的稳定和安全，同时泥浆能和土质进行固化，增强了侧壁的强度，根据砂层的厚度可以方便的调整整体的施工方案，用较低的成本保证了施工效率高，成孔质量好。
附图说明
[0017]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明：图1是本专利技术的第一种施工场景工序一；图2是本专利技术的第一种施工场景工序二；图3是本专利技术的第一种施工场景工序三状态一；图4是本专利技术的第一种施工场景工序四状态一；图5是本专利技术的第一种施工场景工序五状态一；图6是本专利技术的第二种施工场景俯视示意图；图7是本专利技术的第二种施工场景工序一；图8是本专利技术的第二种施工场景工序二；图9是本专利技术的第二种施工场景工序三；图10是本专利技术的第二种施工场景工序四；图11是本专利技术的第二种施工场景工序五；图12是本专利技术的第二种施工场景工序六；图13是本专利技术的钻头料斗示意图状态一；
图14是本专利技术的钻头料斗示意图状态二；图15是本专利技术的第一种施工场景工序三状态二；图16是本专利技术的第一种施工场景工序四状态二；图17是本专利技术的第一种施工场景工序五状态二。
[0018]图中：填土1；第一湿陷性黄土层2；砂土层3；第二湿陷性黄土层4；钻挖孔5；水泥浆6；护壁7；固结体8；料斗9；底座901；钻头902；双向伸缩杆903；辅助注浆孔10；细石混凝土11。
具体实施方式
[0019]如图1
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12中，一种用于湿陷性黄土夹砂地层大直径桩基干开挖成孔施工方法，包括以下步骤：S1、获取当前待开挖地区的地质情况；S2、采用旋挖钻进行预钻孔；S3、根据现场地质条件，配置合适的水泥浆6；S4、将水泥浆6灌注在预钻孔内形成护壁7；S5、待水泥浆6固化后，直至钻挖至钻挖孔5的设计底部标高。
[0020]由于湿陷性黄土的固有地质特性，其桩基在施工中容易产生不同程度的塌孔、扩孔等，混凝土超灌严重，且桩基夹泥、沉渣厚等现象较多，影响桩基础施工质量，进而影响结构安全。钻挖过程中，受制于施工现场的水资源的匮乏，取水造浆存在较多不便，且黄土遇水会容易塌陷，如果采用方式不当，不但钻孔达不到技术指标还会造成设备的损坏，耽误工期的同时，整体的施工成本成倍增加。本方案可以根据施工的地质状态，进行合理的方案布置，保证施工的安全高效，整体的施工成本低，成孔质量好。
[0021]优选的方案中，在S1前，采用全液压顶驱钻孔进行勘探，观察桩基地质地质情况，精准地确定砂层的标高及厚度。由此结构，保证了后续施工的安全，能根据地质的承载能力，选择合适的方案，避免出现孔洞坍塌的问题。
[0022]优选的方案中，当桩基仅有厚度不大于钻挖孔5米的含砂层，预钻孔即为钻挖孔5，S2中采用旋挖钻进行钻挖孔5的钻孔，并钻至砂土层3顶标高，S4中将水泥浆6灌注至砂土层3的顶标高填土1米以上位置。现场施工的钻挖孔5直径接近2米，由本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于湿陷性黄土夹砂地层大直径桩基干开挖成孔施工方法，其特征是：包括以下步骤：S1、获取当前待开挖地区的地质情况；S2、采用旋挖钻进行预钻孔；S3、根据现场地质条件，配置合适的水泥浆（6）；S4、将水泥浆（6）灌注在预钻孔内形成护壁（7）；S5、待水泥浆（6）固化后，直至钻挖至钻挖孔（5）的设计底部标高。2.根据权利要求1所述一种用于湿陷性黄土夹砂地层大直径桩基干开挖成孔施工方法，其特征是：在S1前，采用全液压顶驱钻孔进行勘探，观察桩基地质地质情况，精准地确定砂层的标高及厚度。3.根据权利要求2所述一种用于湿陷性黄土夹砂地层大直径桩基干开挖成孔施工方法，其特征是：当桩基仅有厚度不大于钻挖孔（5）米的含砂层，预钻孔即为钻挖孔（5），S2中采用旋挖钻进行钻挖孔（5）的钻孔，并钻至砂土层（3）顶标高，S4中将水泥浆（6）灌注至砂土层（3）的顶标高填土（1）米以上位置。4.根据权利要求3所述一种用于湿陷性黄土夹砂地层大直径桩基干开挖成孔施工方法，其特征是：S4中利用旋挖钻不断搅拌水泥浆（6）在钻挖孔（5）的侧壁形成护壁（7），并继续钻挖至砂土层（3）的底层填土（1）米以上位置不出渣，然后将旋挖钻移出钻挖孔（5）内。5.根据权利要求4所述一种用于湿陷性黄土夹砂地层大直径桩基干开挖成孔施工方法，其特征是：S5中，静置一段时间待水泥浆（6）凝固形成固结体（8）时，下放旋挖钻钻挖固结体（8）至钻挖孔（5）的底部标高。6.根据权利要求2所述一种用于湿陷性黄土夹砂地层大直径桩基干开挖成孔施工方法，其特征是：当桩基存在多个厚度不一的夹砂层，包括从上到下设置的填土（1）、第一湿陷性黄土层（2）、砂土层（3）和第二湿陷性黄土层（4），且其中存在厚度大于钻挖孔（5）米的砂土层...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹勤涛，万猛，夏成，刘康，李健，张世伟，李秋贤，涂有亮，赵柱柱，肖文钦，张佳星，张科技，徐念，张帅，李晨晨，
申请(专利权)人：中交第二航务工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：