含大块石地层的SMW工法桩施工前抓槽换填清障方法与流程

含大块石地层的smw工法桩施工前抓槽换填清障方法
技术领域
1.本发明涉及抓槽换填清障技术领域，具体而言，涉及含大块石地层的smw工法桩施工前抓槽换填清障方法。


背景技术：

2.smw工法亦称新型水泥土搅拌桩墙，即在水泥土桩内插入h型钢等(多数为h型钢，亦有插入拉森式钢板桩、钢管等)，将承受荷载与防渗挡水结合起来，使之成为同时具有受力与抗渗两种功能的支护结构的围护墙。
3.smw支护结构的支护特点主要为：施工时基本无噪音，对周围环境影响小，结构强度可靠，凡是适合应用水泥土搅拌桩的场合都可使用，特别适合于以粘土和粉细砂为主的松软地层；挡水防渗性能好，不必另设挡水帷幕，可以配合多道支撑应用于较深的基坑；此工法在一定条件下可代替作为地下围护的地下连续墙，在费用上如果能够采取一定施工措施成功回收h型钢等材料，则成本大大低于地下连续墙。
4.smw工法是以多轴型钻掘搅拌机在现场向一定深度进行钻掘，同时在钻头处喷出水泥系强化剂而与地基土反复混合搅拌，在各施工单元之间则采取重叠搭接施工，然后在水泥土混合体未结硬前插入h型钢或钢板作为其应力补强材，至水泥结硬，便形成一道具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下墙体。
5.在实施smw工法前，需要对现场进行一定深度进行钻掘，而目前存在以下问题：
6.1.需根据地质详勘和补勘报告情况，设计smw工法桩位置；若存在大量直径0.5m以上块石，最大粒径达1.3m，块石层深度分布在3.8m～6m，且工法桩施工位置存在dn1500废弃雨水管则工法桩无法直接施工；
7.2.若采取常规换填清障方式则存在塌方风险，并且现场施工场地狭小，工法桩距通行主干道直线距离仅2m，不具备放坡开挖条件。
8.因此需采取合适的施工方法处理大块石并保障施工安全。
9.由此，如何设计一种含大块石地层的smw工法桩施工前抓槽换填清障方法是我们目前迫切需要解决的。


技术实现要素：

10.本发明的目的在于提供含大块石地层的smw工法桩施工前抓槽换填清障方法，采用此方法将地层中存在的较大石块、废弃雨水管清除，降低塌方的风险，从而使其保证smw工法顺利的进行。
11.本发明的实施例是这样实现的：
12.本技术实施例提供了含大块石地层的smw工法桩施工前抓槽换填清障方法，其包括以下步骤：
13.在基层表面沿需要实施smw工法桩的预设轨迹位置挖掘并形成导沟；
14.对导沟以下土层内的块石或废弃的雨水管进行破碎；
15.在导沟底部进行抓槽以及换填处理；
16.换填完成，准备进行smw工法桩施工。
17.通过上述技术方案，首先在需要实施smw工法桩的预设轨迹位置挖掘并形成导沟，通过对导沟以下土层内块石和废弃管道的破碎，再通过抓槽和换填，将土层内已经破碎的块石或废弃的管道排出，进而再重新填入黏土，从而即完成操作；也为smw工法提供了良好的作业条件，以保证smw工法的正常进行，并使在完成smw工法后具有良好的作业效果。
18.在本发明的一些实施例中，上述待沿需要实施smw工法桩的预设轨迹位置挖掘并形成导沟后，还包括：
19.对导沟的两面侧壁进行施工并形成导墙。通过上述技术方案，从而增强导沟两侧地面承载能力。
20.在本发明的一些实施例中，上述在对导沟以下土层内的块石或废弃的雨水管进行破碎前，还包括：
21.在导沟底部沿土层向下钻孔，而后形成引孔。通过上述技术方案，引孔是指在作业之前，先用旋挖钻在雨水管底部加固位置进行打孔，让孔冲破人工加固层，达淤泥层，而通过形成的引孔，从而以便于用于破碎块石和管道的机械作业，从而也能够达到精确定位的效果。
22.在本发明的一些实施例中，上述带导沟底部沿土层向下钻孔，而形成引孔后，还包括：
23.通过引孔对导沟以下土层内的块石或废弃的雨水管进行破碎。通过上述技术方案，以达到精准定位以及破碎块石和废气管道的效果。
24.在本发明的一些实施例中，上述在对导沟底部进行抓槽以及换填处理时，还包括：
25.采用抛黏土就地造浆的方式，并在抓槽完成后立即用粘土进行回填。通过上述技术方案，是在抓槽的过程中，为了保证导墙两边的稳定性，采用抛粘土就地造浆的方式，加大泥浆比重，抓槽完成后及时用粘土进行回填，以避免发生塌方的现象。
26.在本发明的一些实施例中，上述将基层表面挖掘出导沟的方法包括：
27.在基层表面划分出预设轨迹，并对预设轨迹处的基土进行密度检测；利用挖掘机沿预设轨迹挖掘基土，以形成导沟。通过上述技术方案，从而在基层上形成导沟。
28.在本发明的一些实施例中，上述对导沟以下土层内的块石或废弃的雨水管进行破碎的方法包括：
29.利用旋挖钻通过引孔伸入土层内，以将土层内的块石或废弃的雨水管破碎。通过上述技术方案，从而达到破碎块石和废气管道的目的。
30.在本发明的一些实施例中，上述对导沟底部进行抓槽以及换填处理的方法包括：
31.利用成槽机在导沟底端进行挖槽处理，并同时将已破碎的块石或废弃的雨水管掘出，再向导沟内重新填入黏土。通过上述技术方案，以使地面能够达到smw工法的作业条件，保证smw工法的正常实行。
32.在本发明的一些实施例中，上述导沟的宽度为1.2m。通过上述技术方案，以使其尺寸达到作业条件。
33.在本发明的一些实施例中，上述导沟的深度为1.5m。通过上述技术方案，以使其尺寸达到作业条件。
34.相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：即是首先在需要实施smw工法桩的预设轨迹位置挖掘并形成导沟，通过对导沟以下土层内块石和废弃管道的破碎，在通过抓槽和换填，将土层内已经破碎的块石或废弃的管道排出，进而再重新填入黏土，从而即完成操作；也为smw工法提供了良好的作业条件，以保证smw工法的正常进行，并使在完成smw工法后具有良好的作业效果；
35.总体而言，本施工方式施工风险小，安全性高，本施工方式适用于围护结构在周边环境复杂、施工场地受限等情况下的含大块石地层清障施工。
附图说明
36.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
37.图1为本发明实施例中方法的流程示意图；
38.图2为本发明实施例中导沟形成的工作示意图；
39.图3为本发明实施例中旋挖钻处理块石或废弃管道的工作示意图；
40.图4为本发明实施例中成槽机抓槽换填的工作示意图。
41.图标：1、导沟。
具体实施方式
42.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
43.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
44.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
45.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
…”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
46.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位
置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
47.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
48.下面结合附图，对本技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的各个实施例及实施例中的各个特征可以相互组合。
49.实施例
50.请参照图1
‑
图4，图1为本发明实施例中方法的流程示意图；图2为本发明实施例中导沟1形成的工作示意图；图3为本发明实施例中旋挖钻处理块石或废弃管道的工作示意图；图4为本发明实施例中成槽机抓槽换填的工作示意图。
51.本实施例提供含大块石地层的smw工法桩施工前抓槽换填清障方法，其包括以下步骤：
52.s1、在基层表面沿需要实施smw工法桩的预设轨迹位置挖掘并形成导沟1；
53.s2、对导沟1以下土层内的块石或废弃的雨水管进行破碎；
54.s3、在导沟1底部进行抓槽以及换填处理；
55.s4、换填完成，准备进行smw工法桩施工。
56.即在需要实施smw工法而土层内存在大量直径在0.5m以上的块石，或者存在废弃的雨水管时，则土层内将会存在较大的间隙，则将不利于smw工法的实施，还会影响实施smw工法后的实际效果，使其不能达到预期，一方面能够达到降低成本的目的，另一方面也使得smw工法的可行性和实施效果大大提升。
57.即是首先在需要实施smw工法桩的预设轨迹位置挖掘并形成导沟1，通过对导沟1以下土层内块石和废弃管道的破碎，在通过抓槽和换填，将土层内已经破碎的块石或废弃的管道排出，进而再重新填入黏土，从而即完成操作；也为smw工法提供了良好的作业条件，以保证smw工法的正常进行，并使在完成smw工法后具有良好的作业效果。
58.在本实施例中，上述待沿需要实施smw工法桩的预设轨迹位置挖掘并形成导沟1后，还包括：
59.对导沟1的两面侧壁进行施工并形成导墙。
60.也就是在导沟1的两个端面设置有导墙，从而增强导沟1两侧地面承载能力。
61.在本实施例中，上述在对导沟1以下土层内的块石或废弃的雨水管进行破碎前，还包括：
62.在导沟1底部沿土层向下钻孔，而后形成引孔。
63.引孔是在作业之前，先用旋挖钻在雨水管底部加固位置进行打孔，让孔冲破人工加固土层，达淤泥层。
64.这种方法节约钢筋和混凝土，降低工程造价，采用的混凝土强度等级可降低1
‑
2级，配筋比锤击法可节省钢筋40％左右，而且施工时无噪音、无振动，无污染，对周围环境的干扰小，适用于软土地区、城市中心或建筑物密集处的桩基础工程，以及精密工厂的扩建工
程。
65.通过形成的引孔，从而以便于用于破碎块石和管道的机械作业，从而也能够达到精确定位的效果。
66.在本实施例中，上述带导沟1底部沿土层向下钻孔，而形成引孔后，还包括：
67.通过引孔对导沟1以下土层内的块石或废弃的雨水管进行破碎。
68.在本实施例中，上述在对导沟1底部进行抓槽以及换填处理时，还包括：
69.采用抛黏土就地造浆的方式，并在抓槽完成后立即用粘土进行回填。即是在抓槽的过程中，为了保证导墙两边的稳定性，采用抛粘土就地造浆的方式，加大泥浆比重，抓槽完成后及时用粘土进行回填，以避免发生塌方的现象。
70.在本实施例中，上述将基层表面挖掘出导沟1的方法包括：
71.在基层表面划分出预设轨迹，并对预设轨迹处的基土进行密度检测；利用挖掘机沿预设轨迹挖掘基土，以形成导沟1。
72.在本实施例中，上述对导沟1以下土层内的块石或废弃的雨水管进行破碎的方法包括：
73.利用旋挖钻通过引孔伸入土层内，以将土层内的块石或废弃的雨水管破碎。
74.在本实施例中，上述对导沟1底部进行抓槽以及换填处理的方法包括：
75.利用成槽机在导沟1底端进行挖槽处理，并同时将已破碎的块石或废弃的雨水管掘出，再向导沟1内重新填入黏土。
76.液压抓斗槽壁机定位后，抓斗平行于导墙内侧面，抓斗下放时，自行坠入导墙内，不允许强力推入，以保证成槽精度。
77.装土的抓斗提升到导墙顶面时要稍停，待抓斗上泥浆沥净后，再提升转到临时堆土场，以防泥浆污染场地。掉在导墙上的泥土清至槽孔外，严禁铲入槽中。
78.抓斗挖土过程中，上、下升降速度均缓慢进行，抓斗还要闭斗下放，开挖时再张开，以免造成涡流冲刷槽壁，引起坍孔。
79.抓斗下放挖土时，抓斗中心对准放于导墙上的孔位中心标志物，并顺着导墙外侧壁下放，保证挖土位置正确。
80.在抓槽施工过程中，为保持开挖沟槽壁的稳定性，采用粘土就地造浆，边抛粘土挤压后进行抓槽作业。保证泥浆比重和水头，防止塌孔。
81.由于抓槽区域均为块石层，具有一定的失稳性，且抓槽换填后施工smw工法桩故不考虑沉渣厚度的影响。因此用大比重泥浆。采用粘土造浆的方式进行回填，确保槽壁的稳定性。
82.在本实施例中，上述导沟1的宽度为1.2m。
83.在本实施例中，上述导沟1的深度为1.5m。
84.当然，导沟1的宽度的深度还可以是其他尺寸，此根据实施的环境所决定。
85.在本实施例中，就地造浆的泥浆比适当提高，以维持坑壁稳定。总体而言，本施工方式施工风险小，安全性高。
86.本施工方式适用于围护结构在周边环境复杂、施工场地受限等情况下的含大块石地层清障施工。
87.此方式在建筑密集，人流大车流量大，施工场地狭小等条件下的环境中，能够发挥
出绝对的优势。由于在此环境中，如若直接清障处理极易造成坍塌。
88.根据工法桩的确定，采用成槽机的抓槽换填的方式对工法桩位块石进行清障处理。首先施工导墙，再采用旋挖钻引孔对块石进行破碎，最后采用成槽机抓槽换填，抓槽的过程中为保证导墙沟槽两边的稳定性，采用抛粘土就地造浆的方式，使泥浆比重加大。抓槽完成后及时用粘土进行回填。
89.采用机械开挖导墙沟槽，雨天施工，导墙沟槽应分段开挖，挖好一段浇筑一段，并在基槽两侧围以土堤或挖排水沟，以防地面雨水流入导墙沟槽，同时应经常检查边坡和支撑情况，以防止坑壁受水浸泡造成塌方。
90.导墙施工前先对开挖范围内的地下管线进行认真探查，确认无任何地下管线时方可使用机械开挖，否则采用人工开挖。
91.导墙施工时清除工法桩范围内的障碍物，使墙体落在原状土上；导墙混凝土必须浇注密实，拆模时侧墙混凝土强度须达到10mpa，并在墙间设置水平间距2m的木枋支撑后方可回填墙背土体，以防墙体开裂变形；墙背后回填采用粘性土分层夯实，内外侧对称回填，防止墙体移位；导墙施工后，避免重型机械在导墙附近作业或停置。
92.含大块石地层的smw工法桩施工前抓槽换填清障方法的工作原理是：首先在需要实施smw工法桩的预设轨迹位置挖掘并形成导沟1，通过对导沟1以下土层内块石和废弃管道的破碎，在通过抓槽和换填，将土层内已经破碎的块石或废弃的管道排出，进而再重新填入黏土，从而即完成操作；也为smw工法提供了良好的作业条件。
93.在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本技术的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
94.对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。