[發(fā)明專利]一種厚淤泥層中地下連續(xù)墻成槽施工的土體預(yù)加固方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610154535.3
• 申請日: 2016-03-17
• 公開（公告）號: CN105735236B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬棟;張偉森;趙守憲;王耀東;吳大勇;沈水龍;劉曉雪;吳懷娜;劉元鵬;張志坤;陳培新;周全;趙洪星;劉志峰;宋陽春;李勇;馬超
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵十六局集團(tuán)北京軌道交通工程建設(shè)有限公司;中鐵十六局集團(tuán)有限公司;上海交通大學(xué)
• 主分類號: E02D3/08
• 分類號: E02D3/08;E02D5/46
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司31236
• 代理人: 徐紅銀,郭國中

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種地下建筑工程技術(shù)領(lǐng)域中的施工方法，具體地，涉及一種厚淤泥層中地下連續(xù)墻成槽施工的土體預(yù)加固方法。

背景技術(shù)

全國各大城市正在大規(guī)模地建設(shè)城市地下鐵道以及各種地下空間。這些地下空間構(gòu)筑物需要通過基坑開挖來建造，基坑開挖時需要用地下連續(xù)墻作為擋土與擋水的臨時結(jié)構(gòu)。由于各城市所處的地質(zhì)條件和周圍環(huán)境的不同，需要在各種地質(zhì)條件下修筑地下連續(xù)墻。地下連續(xù)墻施工工藝已在我國天然沉積砂性土、粘性土等軟土地層中得到了廣泛應(yīng)用。但在我國沿海地區(qū)，淤泥土分布廣泛、埋深淺且層厚大。淤泥土是在靜水或緩慢的流水環(huán)境中沉積，經(jīng)物理、化學(xué)和生物化學(xué)作用形成的，未固結(jié)的軟弱細(xì)?；驑O細(xì)粒土，其特征為高含水量、高孔隙比、高壓縮性、低強度。在這種厚淤泥土中進(jìn)行地下連續(xù)墻成槽施工，傳統(tǒng)成槽機難于抓挖淤泥土成槽，造成施工成槽困難、槽壁失穩(wěn)、施工效率低、工期長的不利局面。針對上述難點，為保證地下連續(xù)墻成槽施工順利進(jìn)行，迫切需要一種加固地下連續(xù)墻槽壁兩側(cè)的厚淤泥土的安全施工方法。

傳統(tǒng)處理淤泥土的方法包括換填法、排水固結(jié)法、壓密灌漿法等。換填法適用于淺埋淤泥土加固，對層厚較大的淤泥土或者無法完全挖除進(jìn)行換填，或者可以換填但成本高、工期長。排水固結(jié)法可分為真空預(yù)壓、強夯、真空聯(lián)合預(yù)壓堆載，該方法適用于層厚為4～8m的淤泥土加固，對于厚度超過10m的淤泥層，采用該方法易產(chǎn)生堆載或強夯時間過長、造價高、甚至不能處理深部淤泥土的難題。壓密灌漿法是通過鉆孔在土中灌入極濃的漿液，在注漿點使土體壓密，并在注漿管端部附近形成“漿泡”，采用該方法加固的土體密度不勻均、力學(xué)性質(zhì)不統(tǒng)一，難以保證后續(xù)成槽施工過程中槽壁的穩(wěn)定性。經(jīng)對現(xiàn)有文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)一項相關(guān)專利的申請，發(fā)明專利“[申請?zhí)枮?01110254239.8]，發(fā)明名稱：拋石擠淤也逐漸成為一種淤泥軟土地基的加固技術(shù)”。該專利自述為：“通過向淤泥中拋填開山料的整式擠淤方式，將較大塊徑的單塊體拋入淤泥中，并用振動碾逐層加載，使較大塊徑的單塊體在淤泥中形成骨架，然后在骨架上部及間隙采用大小級配良好，透水不透泥的爆破開山料進(jìn)行整式壓載擠淤置換?！痹搶＠龅挠倌嘬浲恋鼗幚矸椒▽?～5m的淺埋深淤泥層是有效的，而對于厚度超過10m的淤泥層，上述專利提出的方法難以挖出置換深部淤泥土，且由于淤泥土含水飽和、流塑性極大、側(cè)滑或上涌現(xiàn)象嚴(yán)重，上述方法易造成土體傾覆、塌陷等工程事故，難以確保工程質(zhì)量和施工工期。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種厚淤泥層中地下連續(xù)墻成槽施工的土體預(yù)加固方法，通過計算地下連續(xù)墻槽壁兩側(cè)厚淤泥的最小加固寬度保證成槽施工時槽壁的穩(wěn)定性；采用水泥攪拌樁和CFG樁相結(jié)合的方法加固厚淤泥土，克服了現(xiàn)有技術(shù)中存在的施工工期長、造價高、甚至不能加固的缺點和不足，實現(xiàn)了厚淤泥土的高效加固施工。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明提供一種厚淤泥層中地下連續(xù)墻成槽施工的土體預(yù)加固方法，所述方法包括如下步驟：

第一步、對施工現(xiàn)場地質(zhì)勘測，確定土層劃分信息；通過鉆孔取芯確定厚淤泥層的長度、寬度、標(biāo)高和層厚；根據(jù)地下連續(xù)墻的設(shè)計圖確定厚淤泥層影響地下連續(xù)墻成槽施工的區(qū)段長度；所述的厚淤泥層是指：層厚不小于10m的淤泥層；

第二步、確定厚淤泥層加固方法

為防止地下連續(xù)墻成槽過程中淤泥土流動過大、滑移和傾覆，對厚度超過10m的淤泥土，確定采用將影響地下連續(xù)墻成槽施工的淤泥土與周圍土體隔離的方法加固，并采用水泥攪拌樁與CFG樁相結(jié)合的方法隔離加固淤泥土；

第三步、確定地下連續(xù)墻槽壁兩側(cè)的最小加固寬度

地下連續(xù)墻槽壁兩側(cè)土體的最小加固寬度B_min滿足以下公式：

其中：E_a為主動土壓力合力；b_a為主動土壓力合力至淤泥層底的距離；E_w為水壓力合力；b_w為水壓力合力至淤泥層底的距離；ρ為混凝土密度，取2430kg/m³；S是根據(jù)厚淤泥層厚而預(yù)估的樁長；g為重力加速度；

第四步、水泥攪拌樁和CFG樁加固地下連續(xù)墻槽壁兩側(cè)的厚淤泥

1)確定水泥攪拌樁的施工參數(shù)；

2)水泥攪拌樁加固：

在第一步確定的厚淤泥層影響地下連續(xù)墻成槽施工的區(qū)段，于地下連續(xù)墻槽壁兩側(cè)各施打兩排平行于槽壁的水泥攪拌樁，且水泥攪拌樁的中心線與地下連續(xù)墻槽壁的最小距離為水泥攪拌樁的樁徑的一半；

3)確定CFG樁的施工參數(shù)；