一种桩基的固化土防冲刷结构的制作方法

1.本实用新型涉及一种桩基的固化土防冲刷结构。


背景技术：

2.近年来，随着海洋能源资源开发和利用的规模不断扩大，越来越多的海上建筑物建造在海上。桩和墩柱是码头、桥梁和海洋平台等建筑物中常见基础结构型式，特别在深水、软基工程中，桩基几乎成为基础的主要形式。当这些桩基矗立在海洋中时，桩基附近的水流流场会发生很大变化，前方会产生马蹄涡；流速加强；波浪遇到桩基时还会产生绕射、反射以及波浪破碎等现象。这些现象最终引起桩基底部床面剪切应力和泥沙输沙率值增大，并导致局部冲刷。在海洋复杂环境下，冲刷对桩基的稳定性有很大威胁。
3.常见的防冲刷防护处理，就是必须要做到先对基础单桩进行固定，即将基础单桩插入海床内一定深度待其牢固后再进行后续施工处理。在等待期间，由于以淤泥、粉质砂土等为主的海床地质条件的海床土壤易液化，海底的浪、流会在基础单桩的周围冲刷形成底坑，影响了基础单桩的稳定性。为了对上述冲刷问题进行补救，现有技术则采用铺设较厚的以石块为主的防护层才能够将局部冲刷形成的底坑填平，抛石的工程量较大。在抛石过程中，碎石对破坏基础单桩的防腐层，并且，由于局部冲刷的不确定性导致铺设的防冲刷材料厚度及形状无法预料，通常与施工前进行的仿真计算有较大差异，导致单管桩实际受力情况不可控制，影响了水上建筑物的支撑稳定性。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种桩基的固化土防冲刷结构的施工方法，它能提高桩基周围软弱海床的地基承载力，并且能有效提高桩基周围的抗冲刷能力，能更好的保持桩基周围海床的稳定，保障上部建筑物的长期安全运行。
5.本实用新型的目的是这样实现的：一种桩基的固化土防冲刷结构，为设在桩基周围的固化土加固体；所述固化土加固体由内而外由深至浅且包括由内而外依次包围桩基的深固化土加固体、过渡固化土加固体和浅固化土加固体；所述桩基与深固化土加固体之间通过固化剂连接；所述固化土加固体的平面在顺流方向的长度大于横流方向的长度。
6.上述的桩基的固化土防冲刷结构，其中，所述深固化土加固体的长度为0.7倍的桩基直径，所述过渡固化土加固体的长度为0.3倍的桩基直径，所述浅固化土加固体的长度为0.2倍的桩基直径。
7.上述的桩基的固化土防冲刷结构，其中，所述固化土加固体的平面在顺流方向的最大长度为2.0～2.5倍的桩基直径，横流方向的最大长度为1.6～2.0倍的桩基直径。
8.上述的桩基的固化土防冲刷结构，其中，所述固化土加固体由多根固化土桩以桩与桩之间相互咬合的方式形成的封闭桩。
9.上述的桩基的固化土防冲刷结构，其中，桩与桩之间相互咬合10cm。
10.上述的桩基的固化土防冲刷结构，其中，每根所述固化土桩的桩型呈矩形且有效
平面尺寸为1.6m
×
2m。
11.本实用新型的桩基的固化土防冲刷结构的施工方法，采用在桩基周围的原状土体注入固化剂，使固化剂与泥土充分融合，形成整体固化土加固体，能有效提高桩基周围土体的抗剪强度，能提高桩基周围软弱海床的地基承载力，并且能有效提高桩基周围的抗冲刷能力，能更好的保持桩基周围海床的稳定，保障上部建筑物的长期安全运行。它具有适用范围广、强度可调整、早期强度高、可就地取材等优点。
附图说明
12.图1是本实用新型的桩基的固化土防冲刷结构的立面图；
13.图2是本实用新型的桩基的固化土防冲刷结构的平面图。
具体实施方式
14.下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
15.请参阅图1和图2，本实用新型的桩基的固化土防冲刷结构，为设在桩基1周围的固化土加固体。固化土加固体由内而外由深至浅，并包括由内而外依次包围桩基1的深固化土加固体2、过渡固化土加固体3和浅固化土加固体4；深固化土加固体2的长度为0.7倍的桩基直径，过渡固化土加固体3的长度为0.3倍的桩基直径，浅固化土加固体4的长度为0.2倍的桩基直径；基础桩1与深固化土加固体2之间通过固化剂5连接。
16.固化土加固体由多根固化土桩以桩与桩之间相互咬合的方式形成的封闭桩；固化土加固体的平面在顺流方向的长度大于横流方向的长度固化土加固体的平面在顺流方向的长度大于横流方向的长度。固化土加固体的平面尺寸是以桩基1为中心，其加固范围和深度应通过相关理论公式计算求得，以有效避免产生局部冲刷。
17.优选地，每根固化土桩的桩型呈矩形且有效平面尺寸为1.6m
×
2m；固化土加固体的平面在顺流方向的最大长度为2.0～2.5倍的桩基直径，由数排固化土桩相互咬合10cm形成，固化土桩的排数通过计算得出；固化土加固体的平面在横流方向的最大长度为1.6～2.0倍的桩基直径，由数排固化土桩相互咬合10cm形成，固化土桩的排数通过计算得出。
18.优选地，每根固化土桩为搅拌桩。
19.固化土桩是由桩基周围的海床泥土与固化剂进行充分混合，再经凝结、硬化后形成的。在原状土中加入固化剂能对原状土的性质和结构进行改善，利用固化剂使桩基周围的海床泥土达到一定的强度，防止桩基周围的海床泥土受水流冲刷造成流失的状况。固化剂主要由高强度胶凝材料、活性材料、激发剂和钝化材料按一定配比混合而成。最常用的固化剂为水泥，除此之外还有gs岩土固化剂和淤泥固化剂等。它具有适用范围广、强度可调整、早期强度高、可就地取材等优点。
20.本实用新型的桩基的固化土防冲刷结构，其中的固化土加固体作为一种复合地基加固体，最外层的浅固化土加固体4主要起防冲刷的作用，最内层的深固化土加固体2不仅起到防冲刷的作用，还能保证防冲刷结构的稳定性。
21.本实用新型的桩基的固化土防冲刷结构，可以采用先进行固化土加固体施工再打设桩基的工艺，固化土加固体以桩基1为中心由外向内，由浅入深施工，即先施工浅固化土加固体4，其次施工过渡固化土加固体3，再施工深固化土加固体2，然后在深固化土加固体2
初凝前打设桩基1，最后在深固化土加固体2与桩基1之间存在的缝隙内灌注固化剂5(水泥浆液)，灌注固化剂5(水泥浆液)需要增加一定的压力，从而确保桩基1水平向的稳定性。
22.本实用新型的桩基的固化土防冲刷结构，也可用于先打设桩基再进行固化土加固体施工的工艺，用于桩基冲刷修复工程中；固化土加固体同样以桩基1为中心，由外向内，由浅入深进行施工。
23.以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的范畴，应由各权利要求所限定。


技术特征：
1.一种桩基的固化土防冲刷结构，为设在桩基周围的固化土加固体，其特征在于，所述固化土加固体由内而外由深至浅且包括由内而外依次包围桩基的深固化土加固体、过渡固化土加固体和浅固化土加固体；所述桩基与深固化土加固体之间通过固化剂连接；所述固化土加固体的平面在顺流方向的长度大于横流方向的长度。2.根据权利要求1所述的桩基的固化土防冲刷结构，其特征在于，所述深固化土加固体的长度为0.7倍的桩基直径，所述过渡固化土加固体的长度为0.3倍的桩基直径，所述浅固化土加固体的长度为0.2倍的桩基直径。3.根据权利要求1所述的桩基的固化土防冲刷结构，其特征在于，所述固化土加固体的平面在顺流方向的最大长度为2.0～2.5倍的桩基直径，横流方向的最大长度为1.6～2.0倍的桩基直径。4.根据权利要求1所述的桩基的固化土防冲刷结构，其特征在于，所述固化土加固体由多根固化土桩以桩与桩之间相互咬合的方式形成的封闭桩。5.根据权利要求4所述的桩基的固化土防冲刷结构，其特征在于，桩与桩之间相互咬合10cm。6.根据权利要求4所述的桩基的固化土防冲刷结构，其特征在于，每根所述固化土桩的桩型呈矩形且有效平面尺寸为1.6m
×
2m。

技术总结
本实用新型公开了一种桩基的固化土防冲刷结构，为设在桩基周围的固化土加固体，所述固化土加固体由内而外由深至浅且包括由内而外依次包围桩基的深固化土加固体、过渡固化土加固体和浅固化土加固体；所述桩基与深固化土加固体之间通过固化剂连接；所述固化土加固体的平面在顺流方向的长度大于横流方向的长度。本实用新型的桩基的防冲刷结构，它能提高桩基周围软弱海床的地基承载力，并且能有效提高桩基周围的抗冲刷能力，能更好的保持桩基周围海床的稳定，保障上部建筑物的长期安全运行。保障上部建筑物的长期安全运行。保障上部建筑物的长期安全运行。


技术研发人员：丁健 王菁 谢锦波 张百阁 王煦
受保护的技术使用者：中交第三航务工程局有限公司
技术研发日：2021.03.09
技术公布日：2021/10/15