[发明专利]一种湿陷性地基沉管成桩处理方法

说明书

本发明专利属于基础设地基处理施技术领域，涉及一种湿陷性地基沉管成桩处理方法。本发明是在沉管挤密桩处理湿陷性黄土地基时沉管完成拔管后出现缩孔时，再采用长螺旋钻机对孔内回缩土进行旋挖二次出土，具有成孔效果好、施工工效高的特点。同时因缩孔后的二次出土降低了桩间土的挤密程度，且地基土湿软、含水率较大，为弥补桩间土的挤密效果，同时改善地基土的含水率，对下道工序的填料夯击方案调整为回填灰土、重锤夯击、分层填料、分层夯击的成桩施工方法，因填料增加使用了石灰，此成桩方法较回填素土夯击成桩方案适当增加了成本，但其施工效率相同，同时具有成桩效果好、有效改善地基土性质的优点。上述二次成孔、成桩方案相较本文第3部分现有技术的方案一、二、三均具有经济、高效、安全、环保、适用的特点。

技术领域

本发明专利属于基础设地基处理施技术领域，涉及一种湿陷性地基沉管成桩处理方法。

背景技术

对于湿陷性黄土地区湿软地基沉管成孔后出现严重缩孔、成孔失败的情况(详见本文第4部分的发明背景所述)，通常处理方案有：一是直接改变为换填处理方案，将湿陷性土层全部挖出，分层回填合格土料压实，直至将湿陷地基土全部换填完毕，此方案适用于湿陷性土层较浅、土层厚度不大的情况，显然该拟建场地因湿陷土层较厚，全部换填存在深基坑作业安全隐患大、换填量大成本高、不经济的弊端，不适用换填方案。二是直接改变为强夯处理方案，但本项目所处环境不适用强夯方案，且强夯施工噪音大，单位面积夯击能量小，深层难于达到压密的效果，加固深度受到限制，不适用强夯方案。三是对沉管成孔缩孔采用洛阳铲将回缩土挖出成孔，此方案存在工效低、施工工期长、成本高的不利因素，且洛阳铲也极易发生被孔壁土吸附现象，导致沉落入孔的洛阳铲拔不出来，洛阳铲也不适用此工况的挖土方案。

对于此种工况条件下，采取何种工效高、成本可控、处理效果好的处理方案，是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。

发明背景：发明人参与建设的一项处于西北地区湿陷性黄土区的房建项目，经地质勘察及试验相关土工试验报告，位于拟建场地层①人工填土层下方的层②黄土粉状土具有湿陷性，其自重湿陷系数δzs＝0.015～0.048，湿陷系数δs＝0.015～0.185，计算各探井处自重湿陷量、湿陷量，根据《湿陷性黄土地区建筑标准》(GB50025)相关规定，拟建场地属于自重湿陷性黄土场地，湿陷等级为Ⅳ级(很严重)，湿陷深度下限2.5～12.5m。

针对该自重湿陷性黄土场地拟建建筑物地基设计采用挤密法进行地基处理。具体处理方案为在拟建建筑物范围内采取沉管成孔挤密、成桩采用孔内回填素土深层强夯法处理，挤密桩间距1000mm，桩径为450mm，处理深度为建筑物基础结构以下7.8m，桩内素土平均压实系数不小于0.97，桩间土平均挤密系数不小于0.93，处理后地基承载力特征值fak≥180kPa。

对于湿陷性场地沉管挤密施工，通常采用柴油打桩机将同设计孔径的钢管锤击入地基土，锤击至设计标高位置后，拔管成孔，然后对桩孔内分层回填素土、采用重锤自由下落入孔夯击，夯击遍数通过试验桩确定，如此逐层填料、逐层夯击，直至夯填至打桩面，此挤密桩成桩结束，再进行下一根桩施工，如此反复作业，直至全部挤密桩完成为止，沉管成孔、孔内分层填料夯填法地基处理完毕。

但是在该场地按照上述处理施工方法进行地基处理施工时，沉管成孔过程中拔管后发现缩孔严重、成孔困难，沉管至8.7m深度，因地基土湿软，在拔管后发现被挤压至管径以外的孔壁土很快回缩，缩孔后孔径已不能满足重锤夯填的施工条件，即便采用重锤夯填，也极易发生孔壁土吸锤现象，导致夯击入孔的重锤拔不出来。部分缩孔严重的已将成孔全部堵死，在作业面1m以下已看不到成孔，成孔失败，根本无法正常进行下道工序的填料夯击施工。

发明内容