[发明专利]一种固化土、水下构筑物基础防护结构以及施工方法

说明书

本发明公开了一种固化土、水下构筑物基础防护结构以及施工方法，固化土由高含水率泥浆和固化剂搅拌均匀而成，水下构筑物基础防护结构采用本发明公开固化土输送到水下构筑物基础的周围固化而成，防护结构与构筑物基础外壁面无缝隙紧密贴合。本发明防护材料为固化土，流动性强，便于施工，施工过程中材料为柔性，对水下构筑物配件和构筑物基础无损伤；形成的防护结构形式简单，易于实现，施工成本低，且可达到整体防冲刷的目的。

技术领域：

本发明涉及一种固化土、水下构筑物基础防护结构以及施工方法。

背景技术：

水下构筑物(风力发电桩、桥墩、堤头堤坝、灯塔等)建成投入使用后，构筑物改变了此区域原来的水动力条件，在风、水浪、潮流等多动力共同作用下，构筑物基础会受到强烈的冲刷作用，在构筑物基础周围形成冲刷坑，进而影响桩基稳定性，图1为某风力发电桩基础周围冲刷坑的扫测图。

为克服该缺陷，现有的做法通常是在水下构筑物基础周围抛石或抛砂袋措施进行防护。

在采用抛石或抛砂袋作为防护时，因保护桩壁防腐层的需要，石块或砂袋在施工中严禁触碰桩壁，因此无法与桩周紧密贴合；同时由于石块和砂袋属于散体材料，石块间或者砂袋间也很难实现紧密贴合，存在的空隙引起二次掏刷，图2为某风力发电桩基础周围抛石防护后的扫测图，图3为某风力发电桩基础周围砂袋防护后的扫测图，由图2和图3可见，在使用一段时间后，石块或砂袋被逐渐冲刷，构筑物基础周围冲刷坑会逐渐加深，丧失防护作用。

发明内容：

本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种固化土、水下构筑物基础防护结构以及施工方法。

本发明所采用的技术方案有：

一种固化土，所述固化土由高含水率泥浆和固化剂搅拌均匀而成，各组分重量份为：高含水率泥浆800～1200份，固化剂60～200份。

进一步地，所述高含水率泥浆的含水率为60～300％，由泥源加水搅拌均匀得到；固化剂为无机复合型固化剂。

进一步地，所述泥源包括黏土、粉质黏土、黏质粉土、粉砂土、细砂土、中砂土中的一种或多种，泥源的有机质含量≤40％。

进一步地，所述无机复合型固化剂由无机类主材和辅材以质量比50～90％：10～50％均匀混合而成；

所述无机类主材为水泥、石灰或石膏的一种或多种；

辅材为粉煤灰、钢渣粉、高铝矾土、矿渣粉、云母粉、石粉、硅粉、炉渣粉、滑石粉、膨润土、高岭土、硅藻土、碳酸盐、硅酸盐、磷酸盐、硫酸盐中的一种或多种无机材料。

进一步地，所述无机复合型固化剂的主材和辅材的粒径要求为500μm方孔筛余小于50％，辅材的含水率小于30％。

本发明还公开了一种水下构筑物基础防护结构，所述防护结构是基于本发明所公开的固化土在水下构筑物基础的周围固化而成，防护结构与构筑物基础外壁面无缝隙紧密贴合。

进一步地，所述防护结构还包括填补层，所述填补层设于防护结构的下方用于填补水下构筑物基础四周的冲刷坑。

进一步地，所述填补层由高含水率泥浆和固化剂搅拌均匀而成，高含水率泥浆和固化剂的重量份为：高含水率泥浆800～1200份，固化剂0～60份。填补层的其他组成成分与本发明公开的固化土中其他成分一致。

进一步地，所述防护结构呈圆锥状，防护结构的坡比范围在1:3～1:18。

本发明还公开了一种水下构筑物基础防护结构的施工方法，包括如下步骤：

1)根据水流方向和海底管线位置确定固化土水下输送点个数，并确保各输送点之间的固化土能够全面接触、覆盖完整、无缝隙；