一种软土地基基桩纠偏方法与流程

一种软土地基基桩纠偏方法
【技术领域】
1.本发明涉及一种软土地基基桩纠偏方法。


背景技术：

2.由于软土具有含水量高、抗剪强度低、压缩形变量大、流塑特性强等特点，在工程实践中常因因不均匀堆载、不对称开挖、施工机械荷载干扰等因素导致基桩发生偏位，甚至引发基桩发生断桩。然而，目前基桩的纠偏技术仍较为有限，主要包括：
3.(1)牵引/顶推纠偏法：依靠邻近基桩形成的锚固措施或顶推支座，牵引或顶推基桩以纠正基桩复位。该技术仅能利用外力强行对基桩进行复位，难以有效对基桩进行纠偏，且易引发附加内力，引发次生破坏。
4.(2)堆载反压法：结合桩基偏位情况，采取反向堆载的方法减小桩身侧移，缓解桩身内力，并采用深层地基土进行加固。该技术可在一定程度上对桩基进行纠偏复位，但该技术纠偏效果存在滞后性，难以有效控制纠偏力度，且纠偏后土体卸载仍可能产生不利影响。
5.(3)高压旋喷桩纠偏法：利用高压旋喷桩喷浆产生的挤土效应，借助受挤压土体的被动土压力对桩基础形成纠偏利用，该方法可从深处对桩基形成纠偏推力，避免因强行进行上部结构顶推而引发新的附加内力，但高压旋喷桩纠偏控制难度较大，需有效把控施工工艺指标，且应结合其他纠偏措施方可达到纠偏效果。
6.总之，上述纠偏方法均无法较为有效地实施深层基桩纠偏，且易引发基桩产生新的附加内力而引发新的破坏。


技术实现要素：

7.本发明要解决的技术问题，在于提供一种软土地基基桩纠偏方法，可实现基桩纠偏回位，且不会导致基桩发生附加内力，克服了纠偏的盲目性和不可控性，结合实时监测数据实现纠偏工作的可控性，可极大解决软土地基基桩偏位问题，具有显著的经济效益和社会效益。
8.本发明是这样实现的：
9.一种软土地基基桩纠偏方法，所述方法步骤如下：
10.步骤(1)应力解除孔施工：在场地平整后，对基桩后侧的土拱范围内软土进行应力解除孔的施工，用于减小作用于基桩上的不平衡土压力；所述应力解除孔沿基桩的中心线对称设置，所述应力解除孔的平面位置与基桩中心的距离为1～1.5倍桩径，所述应力解除孔的孔径为150～300mm，间距为300～500mm；所述应力解除孔深度应穿透软土层，并进入下卧非软土层0.5～1.0m；
11.步骤(2)隔离帷幕施工：在应力解除孔施工完成后，在基桩偏位的方向，施工钢板桩形成“u”字型隔离帷幕，所述隔离帷幕的宽度为3
‑
4倍桩径，所述隔离帷幕与基桩中心的距离为2
‑
4倍桩径；
12.步骤(3)高压喷射控制式纠偏施工：对基桩桩后2
‑
4倍桩径范围内土体采用双管或
三管旋喷工艺进行高压旋喷桩的施工，进行基桩的纠偏；
13.步骤(4)实时监测：在开始纠偏前，应进行桩顶监测点布设，进行桩顶的水平位移监测，当监测到基桩回位至原桩位时，纠偏工作完成。
14.进一步地，最外侧的所述应力解除孔与所述基桩中心点的夹角为45
°
。
15.进一步地，所述应力解除孔采用地质钻机进行钻孔。
16.进一步地，所述隔离帷幕的两侧至少延伸至与基桩中心处同一水平面。
17.进一步地，所述隔离帷幕埋入所述软土层的深度为0.5～1m。
18.进一步地，所述隔离帷幕为拉森钢板桩或h型钢桩。
19.进一步地，所述双管旋喷工艺参数如下：高压泥浆泵旋喷注浆时工作压力不小于15～25mpa，注浆流量不小于100l/min；空压机工作压力为0.5～0.7mpa；水泥浆液的水灰比1:1或小于1；喷射管提升速度为10～15cm/min，旋转速度约20r/min。
20.进一步地，当基桩偏位量较小时，取消步骤(2)隔离帷幕施工。
21.本发明具有如下优点：
22.本发明可实现基桩纠偏回位，且不会导致基桩发生附加内力，克服了纠偏的盲目性和不可控性，结合实时监测数据实现纠偏工作的可控性，可极大解决软土地基基桩偏位问题，具有显著的经济效益和社会效益。
【附图说明】
23.下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
24.图1为本发明的应力解除孔设置的侧视图。
25.图2为本发明的应力解除孔设置的俯视图。
26.图3为本发明的隔离帷幕设置的侧视图。
27.图4为本发明的隔离帷幕设置的俯视图。
28.图5为本发明的高压旋喷桩设置的侧视图。
29.图6为本发明的高压旋喷桩设置的侧视图。
【具体实施方式】
30.下面将结合附图1
‑
6和具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。
31.本发明涉及一种软土地基基桩纠偏方法，所述方法步骤如下：
32.步骤(1)应力解除孔施工：在场地平整后，对基桩1后侧的土拱范围内软土进行应力解除孔2的施工，用于减小作用于基桩1上的不平衡土压力；所述应力解除孔2沿基桩1的中心线对称设置，所述应力解除孔2的平面位置与基桩1中心的距离a为1～1.5倍桩径，所述应力解除孔的孔径为150～300mm，间距为300～500mm；所述应力解除孔深度应穿透软土层，并进入下卧非软土层0.5～1.0m；
33.步骤(2)隔离帷幕施工：在应力解除孔2施工完成后，在基桩1偏位的方向，施工钢板桩形成“u”字型隔离帷幕3，所述隔离帷幕3的宽度b为3
‑
4倍桩径，所述隔离帷幕与基桩中
心的距离c为2
‑
4倍桩径；所述隔离帷幕3可避免后续高压喷射注浆产生的不利影响；同时，增设隔离帷幕3后可提高高压喷射纠偏效果，当偏位量较小时，也可以取消隔离帷幕3的施工。
34.步骤(3)高压喷射控制式纠偏施工：对基桩1桩后2
‑
4倍桩径范围内土体采用双管或三管旋喷工艺进行高压旋喷桩4的施工，利用高压旋喷柱4施工时产生的浆液压力，对基桩1进行纠偏；高压旋喷柱4即可对基桩进行纠偏，还可对被动区土体起到加固的作用。
35.高压旋喷桩4施工步骤如下：空压机、泥浆泵、钻机、水泥仓等机械设备就位
→
预导孔放样
→
钻机定位、成孔
→
旋喷桩机就位
→
贯入喷射管至设计桩底标高
→
压缩空气、浆液输入喷射管，提升喷射管，由下而上进行旋喷
→
拔出注浆管，冲洗，移机。
36.步骤(4)实时监测：在开始纠偏前，应进行桩顶监测点布设，进行桩顶的水平位移监测，当监测到基桩回位至原桩位时，纠偏工作完成。
37.以上各环节应按顺序进行操作，具体操作进度结合实测数据进行调整。
38.较优的，最外侧的所述应力解除孔与所述基桩中心点的夹角为45
°
；
39.较优的，所述应力解除孔采用地质钻机进行钻孔。
40.较优的，所述隔离帷幕的两侧至少延伸至与基桩中心处同一水平面。
41.较优的，所述隔离帷幕埋入所述软土层的深度为0.5～1m。
42.较优的，所述双管旋喷工艺参数如下：高压泥浆泵旋喷注浆时工作压力不小于15～25mpa，注浆流量不小于100l/min；空压机工作压力为0.5～0.7mpa；水泥浆液的水灰比1:1或小于1；喷射管提升速度为10～15cm/min，旋转速度20r/min。
43.实施例
44.参阅图1
‑
6，一种软土地基基桩纠偏方法，所述方法步骤如下：
45.步骤(1)应力解除孔施工：具体参阅图1
‑
2，在场地平整后，对基桩1(图中11为偏位前基桩，12为偏位后基桩)后侧的土拱范围内软土进行应力解除孔2的施工，采用地质钻机进行钻孔，孔径为150～300mm，间距300～500mm，具体孔径结合桩径d及偏位情况进行确定，应力解除孔2的平面位置与桩中心距离a为(1～1.5)d，钻孔深度应穿透软土层，并进入下卧非软土层0.5～1.0m；所述应力解除孔2沿基桩的中心线对称设置，最外侧的所述应力解除孔2与所述基桩1中心点的夹角为45
°
。
46.步骤(2)隔离帷幕施工：具体参阅图3
‑
4，在应力解除孔3施工完成后，在基桩1偏位的方向，施工钢板桩(可采用拉森钢板桩，也可采用h型钢桩)形成“u”字型隔离帷幕3，平面布置如图3
‑
4所示，可避免后续高压喷射注浆产生的不利影响；同时，增设隔离帷幕3后可提高高压喷射纠偏效果，当偏位量较小时，也可以取消隔离帷幕3。
47.步骤(3)高压喷射控制式纠偏施工：具体参阅图5
‑
6，利用高压旋喷施工时产生的浆液压力，对基桩进行纠偏，高压旋喷桩4采用双管旋喷工艺，重点针对基桩1后2
‑
4倍桩径范围内(即c＝(2～4)d)土体进行纠偏，所述隔离帷幕的宽度为3
‑
4倍桩径(即b＝(3～4)d)；同时，高压旋喷桩4在纠偏完成后，亦对被动区土体起加固作用。双管旋喷工艺参数如下：高压泥浆泵旋喷注浆时工作压力不小于15～25mpa(结合基桩1偏位情况确定)，注浆流量不小于100l/min；空压机工作压力为0.5～0.7mpa；水泥浆液的水灰比1:1或小于1；喷射管提升速度为10～15cm/min，旋转速度约20r/min。高压旋喷桩施工步骤：空压机、泥浆泵、钻机、水泥仓等机械设备就位
→
预导孔放样
→
钻机定位、成孔
→
旋喷桩机就位
→
贯入喷射管至设计
桩底标高
→
压缩空气、浆液输入喷射管，提升喷射管，由下而上进行旋喷
→
拔出注浆管，冲洗，移机。
48.综上，本发明是一种软土地基基桩纠偏方法，采取应力解除 压力控制 高压喷射控制纠偏 实时监测的组合纠偏工艺，该技术解决的主要技术问题如下：
49.(1)主动区应力解除：在基桩偏位的反方向，即主动区施工应力解除孔，减小作用于桩身的土压力，也为后续桩基回位减小阻力，可避免桩身产生附加内力；
50.(2)高压喷射可控纠偏施工：结合具体桩径即偏位情况，利用高压旋喷工艺喷浆时所产生的挤土效应，自深部对桩基产生推挤纠偏压力，且喷射注浆压力、深度及施工顺序结合实际情况进行调整，从而推动桩基有效、可控回位，实现基桩纠偏复位。
51.本发明方法可避免发生牵引纠偏法强行纠偏且易引发附加内力的弊端，也克服了堆载反压法的的盲目性和不可控性；同时，也避免了高压旋喷桩纠偏控制难度大的缺点，真正实现基桩纠偏工作的可控性。
52.虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。