[发明专利]一种海洋深水斜桩桩周塌陷地基旋喷加固方法

说明书

本发明公开一种海洋深水斜桩桩周塌陷地基旋喷加固方法，在深水斜桩的外围环向设置斜向导向装置，钻机通过斜向导向装置引斜孔而后进行高压旋喷作业，相连旋喷斜桩环向之间相互咬合，形成旋喷群斜桩加固地基，有效增强深水斜桩基础的承载力及稳定性，施工质量好、效果佳。

技术领域

本发明涉及海洋工程施工技术领域，具体涉及一种海洋深水斜桩桩周塌陷地基加固方法。

背景技术

随着海上建设和交通工程的发展，对海洋深水桩基础的稳定性要求越来越高，例如海上风力发电场的建设。由于海底地形与岩层的复杂性，施工工艺以及施工管理因素的影响加大深水桩基础稳固的难度。在砂土层、风化岩层等特殊地层，受施工扰动后，存在液化软化现象，造成深水桩基础周围地基变形松动，出现桩内漏砂、桩外塌陷现象，严重危害桩基础施工及海上既有建筑物或构筑物的安全。

高压旋喷注浆作为高压喷射注浆法中一种常见的注浆方式，其应用主要集中在加固土体及堵水防渗两方面。高压旋喷注浆形成的加固体为圆柱形，桩体方向以垂直居多，在工程建设发展过程中，会出现竖直旋喷桩无法有效解决一些复杂、特殊的工程需要。例如海上风电机的高桩承台基础，一般包含6-8根钢管斜桩，在用高频振动锤振动钢管斜桩下沉过程中，造成地层扰动，特别是在砂层和强风化层中往往存在液化软化现象，导致桩基塌陷事故屡见不鲜。陆地上地面袖阀管注浆、WSS双液浆加固、MJS竖直或水平旋喷桩咬合群桩防渗帷幕及补充注浆加固等现有技术应用已较为广泛，然而针对海上深水施工，作业环境恶劣，施工场地较为狭小且针对的是斜桩施工，传统的陆地垂直旋喷桩已无法有效解决深水斜桩桩周地基土塌陷问题，造成后续桩基础长时间停工，经济损失较大，且桩基承载力无法满足设计要求，存在巨大安全风险隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种海洋深水斜桩桩周塌陷地基旋喷加固方法，通过对桩周施工旋喷斜桩，对斜桩基础进行桩周土加固，解决海上作业施工时的地层松动塌陷问题，有效保证工程的安全。

为了实现本发明的上述目的，采用以下技术方案：

在深水斜桩的外围环向通过斜向导向定位套管施工旋喷斜桩，旋喷斜桩与斜桩基础保持平行，相连旋喷斜桩环向之间相互咬合，形成斜孔旋喷群桩充分加固桩周围地基。海上深水斜桩桩周土旋喷加固方法包括以下步骤：

(1)加固方案设计：根据斜桩桩径、桩长、倾斜度、塌陷情况、地层条件以及旋喷设备性能，设计旋喷斜桩加固处理方案，确定旋喷斜桩桩径、桩长、数量、倾斜度、水灰比的参数；

(2)桩孔定位放线：根据设计方案图纸在现场测设定出施工桩位；

(3)设置导向定位套管：根据引孔孔径、水深、倾斜度、布孔位置的参数，平行斜桩基础方向制作安装斜向导向定位套管；

(4)开孔成孔：布设钻机，沿着导向定位套管，钻设斜孔到设计深度；

(5)高压旋喷：将旋喷管下放到斜孔中进行旋喷斜桩施工。

进一步地，旋喷斜桩与斜桩基础保持平行，相连旋喷斜桩环向之间相互咬合重叠，形成斜孔旋喷群桩确保充分加固桩周塌陷地基。

进一步地，所述旋喷斜桩相对于水平方向的倾斜角度为锐角。

进一步地，旋喷斜桩交叉重叠分布。

进一步地，所述导向定位套管采用抱箍方式固定。

进一步地，导向定位套管穿过海床面插入软土层一定深度稳定为止。

进一步地，导向定位套管包含内套管，内套管在引孔时跟进至岩土层。

综上所述，由于采取了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.整体稳定性好：旋喷斜桩是水泥浆液与周围土体混合形成的桩体，相比注浆等手段，具有加固效果可靠明显、自温能力强、整体稳定性好等优点。