[发明专利]一种海洋深水斜桩桩周地层塌陷注浆加固方法

说明书

本发明公开一种海洋深水斜桩桩周地层塌陷注浆加固方法，采用桩内斜孔注浆与桩外斜孔注浆补强的手段，形成一体的新的复合地基来加固桩周土体，对海洋深水斜桩桩周地层塌陷治理效果质量显著，有效确保后续桩基施工安全顺利进行，大大减小工期及经济损失，也有效保障海洋深水斜桩基础的承载力及稳定性，杜绝安全隐患的发生。

技术领域

本发明涉及工程施工技术领域，具体涉及一种海洋深水斜桩桩周地层塌陷注浆加固方法。

背景技术

海洋风电桩基础大都采用高性能的海工混凝土承台和钢管桩基础。钢管桩主要由钢护筒和位于钢护筒内的混凝土桩组成，以其足够大的承载力、相对简单的沉桩工艺、较小的排土量与良好的抗弯能力等优点，得到广泛应用。钢管桩基础常见基础形式有单桩与高桩承台。单桩基础技术较为成熟，缺点在于桩径大造价高，刚度较小，适应水深有限。高桩承台基础一般包含6-8根斜桩。

由于海洋作业环境恶劣、海底地形与岩层的复杂性，施工工艺以及管理因素的影响易造成深水桩基施工过程中发生周围地层发生软化松动塌陷而桩内漏砂现象，严重阻碍桩基础后续施工进度，也影响桩基后续施工安全，同时大大降低桩基的承载力，危及整个海洋风电场的正常安全运行，带来的风险损失将无比巨大。

目前国内沉陷地基处理技术针对海洋工程的研发与应用非常少，缺乏成熟可行的技术经验参考，尤其是海洋风电深水斜桩基础沉陷地层处理技术经验严重不足，较少的已往应用案例也只采用传统直桩的钻孔注浆等单一的整治措施，由于桩基是倾斜的，直桩的钻孔效率低，注浆效果差，施工周期长，对海上天气窗口期要求高，无法有效解决海洋地层塌陷问题，严重影响后续桩基施工和风电场运行的安全。

发明内容

本发明的目的在于克服现有海洋深水斜桩桩周地层塌陷治理效果差、无法满足后续施工及安全要求的缺陷，提供一种海洋深水斜桩桩周土塌陷注浆加固方法，通过对桩基塌陷区域进行桩内斜孔注浆与桩侧斜孔注浆，使桩外侧与周围的土体有效且充分固结成一个整体，确保桩基后续安全顺利施工，确保桩基承载力及稳定性满足设计要求。

为了实现本发明的上述目的，采用以下技术方案：

一种海洋深水斜桩桩周地层塌陷注浆加固结构，以斜桩基础为中心，采用环绕布置，在桩内及桩侧进行斜孔注浆，桩外注浆体之间相互咬合，桩内与桩外注浆体之间相互重叠交联，这样形成以桩内桩外为一体的新的复合地基来加固桩周土体，有效增强了海洋深水斜桩基础的安全性及稳定性。

一种海洋深水斜桩桩周地层塌陷注浆加固方法，包括以下步骤：

(1)处理前准备工作：对桩基分布范围内的地质勘探，处理前钻探取芯探摸，确定塌陷区域的情况后再进行布孔；

(2)加固方案设计：根据斜桩桩径、桩长、倾斜度、塌陷情况、地层条件以及注浆设备性能，设计斜桩加固处理方案，确定斜桩桩径、桩长、数量、倾斜度、水灰比等关键参数；

(3)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；采用测量仪在已有夹桩钢架平台或临时搭设施工平台上测设放线定位出钻孔位置；

(4)桩内引孔注浆：在桩内平行钢管桩方向通过安置桩内导向定位装置引孔钻进，引桩内注浆斜孔，而后注浆管下放至孔内，进行桩端桩底注浆；

(5)设置桩侧定向导管：根据引孔孔径、水深、倾斜度、布孔位置等参数，平行斜桩基础方向制作安装斜向定向导管；

(6)桩侧引孔注浆：桩外侧平行钢管桩方向，布设钻机，沿着桩侧定向导管，钻设斜孔到设计深度；将注浆管下放到斜孔中进行注浆施工。

进一步地，步骤(6)中斜孔以斜桩为中心，环形布置。

进一步地，步骤(6)中注浆管为多根花管，采用多次注浆工艺灌注水泥浆，使桩与桩外土体固结成一个整体。