[發(fā)明專利]一種水下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)沖刷坑的修復(fù)結(jié)構(gòu)及修復(fù)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110578101.7
• 申請(qǐng)日: 2021-05-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113175014A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王菁;謝錦波;丁健;夏俊橋;張百閣;王煦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中交第三航務(wù)工程局有限公司
• 主分類號(hào): E02D37/00
• 分類號(hào): E02D37/00;E02D31/06;E02D27/52;E02D17/18;E02D5/46;E02D15/04
• 代理公司: 上海灣谷知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31289
• 代理人: 肖進(jìn)

本發(fā)明公開(kāi)了一種水下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的沖刷坑的修復(fù)結(jié)構(gòu),包括沖刷坑地基固化結(jié)構(gòu)、沖刷坑回填固化結(jié)構(gòu)和防沖刷保護(hù)固化結(jié)構(gòu)。沖刷坑地基固化結(jié)構(gòu)為打入沖刷坑的底面內(nèi)和沖刷坑的外圍海床內(nèi)的多根固化土樁；沖刷坑地基固化結(jié)構(gòu)與水下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)之間通過(guò)固化劑連接；沖刷坑回填固化結(jié)構(gòu)為吹填在沖刷坑內(nèi)的固化土，沖刷坑回填固化結(jié)構(gòu)的頂標(biāo)高為海床面標(biāo)高；防沖刷保護(hù)固化結(jié)構(gòu)為吹填在沖刷坑回填固化結(jié)構(gòu)的頂面上的固化土，防沖刷保護(hù)固化結(jié)構(gòu)的頂面高出沖刷坑的頂面80cm，底面外緣至沖刷坑的邊緣距離為0.5倍的沖刷坑直徑。本發(fā)明還公開(kāi)了一種水下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的沖刷坑的修復(fù)方法。本發(fā)明能對(duì)已經(jīng)形成的沖刷坑進(jìn)行有效的修復(fù)，并能防止沖刷坑再次形成。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種水下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)沖刷坑的修復(fù)結(jié)構(gòu)及修復(fù)方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著海洋能源資源開(kāi)發(fā)和利用的規(guī)模不斷擴(kuò)大，越來(lái)越多的海上建筑物出現(xiàn)在海上。樁和墩柱是碼頭、橋梁和海洋平臺(tái)等水上建筑物中常見(jiàn)的水下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)型式，當(dāng)這些水下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)矗立在海洋中時(shí)，水下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)附近的水流流場(chǎng)會(huì)發(fā)生很大變化，前方會(huì)產(chǎn)生馬蹄渦，流速加強(qiáng)，波浪遇到水下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)時(shí)還會(huì)產(chǎn)生繞射、反射以及波浪破碎等現(xiàn)象。這些現(xiàn)象最終引起水下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)底部海床面的剪切應(yīng)力和泥沙輸沙率值增大，并導(dǎo)致局部沖刷。在復(fù)雜的海洋環(huán)境下，所產(chǎn)生的沖刷坑減少了水下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)與周圍海床的接觸深度，降低了水下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的承載力與穩(wěn)定性。

現(xiàn)有的沖刷坑常采用拋填塊石、拋填砂袋、覆蓋砂被等方法填埋，這些方法僅能起到增加防護(hù)面層的作用，無(wú)法對(duì)原狀地基土的防沖刷性質(zhì)進(jìn)行改良，往往在防護(hù)層與原地基土的交界面又產(chǎn)生新的沖刷，久而久之導(dǎo)致防護(hù)層在波流長(zhǎng)期作用下破壞，使基礎(chǔ)又遭受沖刷的風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種水下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)沖刷坑的修復(fù)結(jié)構(gòu)及修復(fù)工藝，它能對(duì)已經(jīng)形成的沖刷坑進(jìn)行有效的修復(fù)，并能防止沖刷坑再次形成，確保水下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的一種技術(shù)方案是：一種水下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的沖刷坑的修復(fù)結(jié)構(gòu),包括沖刷坑地基固化結(jié)構(gòu)、沖刷坑回填固化結(jié)構(gòu)和防沖刷保護(hù)固化結(jié)構(gòu)；其中，

所述沖刷坑地基固化結(jié)構(gòu)為打入沖刷坑的底面內(nèi)和沖刷坑的外圍海床內(nèi)的多根固化土樁，多根固化土樁以樁與樁之間相互咬合而形成封閉樁；所述沖刷坑地基固化結(jié)構(gòu)與水下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)之間通過(guò)固化劑連接；沖刷坑地基固化結(jié)構(gòu)的外緣至沖刷坑的邊緣距離為0.5倍的沖刷坑的直徑，沖刷坑地基固化結(jié)構(gòu)的深度為沖刷坑的底面以下3～5m，并且由外向內(nèi)自淺至深；

所述沖刷坑回填固化結(jié)構(gòu)為吹填在沖刷坑內(nèi)的固化土，沖刷坑回填固化結(jié)構(gòu)的頂標(biāo)高為沖刷坑的外圍海床面標(biāo)高；

所述防沖刷保護(hù)固化結(jié)構(gòu)為吹填在沖刷坑回填固化結(jié)構(gòu)的頂面上的固化土，防沖刷保護(hù)固化結(jié)構(gòu)的頂面為球弧面且最高處高出沖刷坑的頂面80cm，防沖刷保護(hù)固化結(jié)構(gòu)的底面外緣至沖刷坑的邊緣距離為0.5倍的沖刷坑的直徑。

上述的水下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)沖刷坑的修復(fù)結(jié)構(gòu)，其中，所述固化土樁為攪拌樁。

上述的水下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)沖刷坑的修復(fù)結(jié)構(gòu)，其中，每根所述固化土樁的樁型呈矩形且有效平面尺寸為1.6m×2m；且固化土樁的樁與樁之間相互咬合10cm。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的另一種技術(shù)方案是：一種水下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)沖刷坑的修復(fù)方法，包括以下步驟：

步驟一，對(duì)沖刷坑進(jìn)行掃測(cè)，得到?jīng)_刷坑的直徑和深度；

步驟二，在水下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)周圍的海床取泥土，并以90天抗壓強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行固化劑的配合比試驗(yàn)，確定固化劑的最佳摻量為8％～12％；

步驟三，先在施工現(xiàn)場(chǎng)制備固化劑，再進(jìn)行固化土樁施工，且以水下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)為中心由外向內(nèi)自淺至深施工；固化土樁施工時(shí)，將固化劑注入沖刷坑的底面以下3～5m，并充分?jǐn)嚢瑁构袒瘎┡c水下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)周圍的泥土充分融合，形成沖刷坑地基固化結(jié)構(gòu)；