[发明专利]重力式基础结构的地基施工方法

说明书

本发明提供一种重力式基础结构的地基施工方法，包括施工步骤：该施工步骤为：先将圆筒结构插入海床的原状土中，圆筒结构具有圆形轴向贯穿通道，插入海床中的圆筒结构的圆形轴向贯穿通道竖直设置；然后对圆筒结构所包围的内部土体进行地基处理；最后在圆筒结构的内部土体上安装重力式基础结构。本发明的重力式基础结构的地基施工方法，圆筒结构能够有效承担了土体的大部分水平力及一部分剪切力，同时有效地阻断了土体滑移面，显著地缩小了土体置换范围，同时能够实现使用外径小于原有土体处理范围的圆筒结构置于土体中。

技术领域

本发明涉及海洋工程技术领域，特别是涉及一种重力式基础结构的地基施工方法。

背景技术

重力式基础结构是直接座落在海床表面主要依靠自身重力维持稳定，根据基底岩土工程条件可采用天然地基或进行地基处理。我国东南部及南部海域海底工程地质冲刷深度多存在浅覆盖层条件，由于浅覆盖层的下部岩层坚硬且承载力高，通常选用嵌岩桩基础或者土体作为重力式基础结构的地基基础的支撑结构。嵌岩桩基础施工不便，经济性差；而土体通常需要进行大范围地基处理以满足其承载需求。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明解决的技术问题在于提供一种重力式基础结构的地基施工方法。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种重力式基础结构的地基施工方法，包括施工步骤：

该施工步骤为：先将圆筒结构插入海床的原状土中，所述圆筒结构具有圆形轴向贯穿通道，插入海床中的所述圆筒结构的圆形轴向贯穿通道竖直设置；然后根据海床的原状土特性对所述圆筒结构的内部土体进行地基处理；最后在所述圆筒结构的内部土体上安装重力式基础结构。

优选地，当海床的原状土能够承载重力式基础结构时，对所述圆筒结构的内部土体进行地基处理是：对所述圆筒结构的内部土体的顶部进行平整处理；

当海床的原状土不能够承载重力式基础结构时，对所述圆筒结构的内部土体进行地基处理是：先采用土体置换、强夯加固、预压排水固结、挤密桩加固中的一种或者两种以上方式对所述圆筒结构的内部土体进行处理，再对所述圆筒结构的内部土体的顶部进行平整处理。

优选地，在施工步骤之前为设计步骤，在设计步骤之前为勘察步骤；

所述勘察步骤为：对海床的原状土进行评估，当评估出海床的原状土能够承载重力式基础结构，则该海床的原状土能够用于重力式基础结构的地基施工；当评估出海床的原状土通过土体置换、强夯加固、预压排水固结、挤密桩加固中的一种或者两种以上方式进行处理后能够承载重力式基础结构，则该海床的原状土能够用于重力式基础结构的地基施工；

所述设计步骤为：根据计算出的安装重力式基础结构的地基承载力特征值，确定圆筒结构的外径、壁厚和高度；通过桩基冲刷模拟计算，获取安装重力式基础结构的地基的圆筒结构在海床的土体中时，圆筒结构的外部土体的冲刷深度；当所述圆筒结构的外部土体冲刷深度符合预设的筒体外土体无需加固处理的冲刷深度或者所述圆筒结构的外部土体冲刷深度符合预设的筒体外土体加固处理的冲刷深度时，根据圆筒结构的外部土体的冲刷深度，确定所述圆筒结构安装入海床的土体的高程，否则，所述海床的土体不能够用于重力式基础结构的地基施工。

进一步地，所述筒体外土体加固处理的方法是：在所述圆筒结构的外周堆砌多个袋装沙被。

进一步地，所述桩基冲刷模拟计算的方式包括物理模型试验模拟计算或数值模型模拟计算；所述数值模型模拟计算包括有限元模拟计算或者经验公式计算。

更进一步地，所述经验公式计算采用韩海骞公式或者王汝凯公式。

进一步地，所述地基承载力特征值采用普朗特承载力计算公式或者太沙基承载力计算公式进行计算。

如上所述，本发明的重力式基础结构的地基施工方法，具有以下有益效果：