一种用于上层软弱土层下层硬质岩层沟槽开挖的支护方法与流程

本发明涉及建筑施工技术领域，特别涉及一种用于上层软弱土层下层硬质岩层沟槽开挖的支护方法。

背景技术：

随着城市建设和交通工程的快速发展，部分城市排水系统使用功能大幅弱化，雨污混排、路面积水、检修困难等问题已对居民的出行及日常生活带来极大不便。

排水系统的沟槽开挖过程中，部分路段因开挖穿越表层软弱土层及下部硬质岩层，出现管道沟槽大面积坍塌，而硬质岩层在破除过程中对临边既有沥青道路造成损坏，使沥青道路出现局部开裂。

因此，如何有效降低软弱土层塌方以及降低沥青路面开裂的风险，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题支挡措施。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种用于上层软弱土层下层硬质岩层沟槽开挖的支护方法，以有效降低软弱土层塌方以及降低沥青路面开裂的风险。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于上层软弱土层下层硬质岩层沟槽开挖的支护方法，包括步骤：

1)利用钻孔机沿沟槽钻孔；

2)在所述孔内插入钢花管；

3)通过旋喷钻机向所述钢花管内注浆；

4)围檩及支撑梁施工。

优选的，在上述用于上层软弱土层下层硬质岩层沟槽开挖的支护方法中，所述步骤1)中所述孔的孔径为200-300mm，所述孔的孔深至少为所述沟槽深度的2倍，相邻所述孔的孔间距为200-300mm。

优选的，在上述用于上层软弱土层下层硬质岩层沟槽开挖的支护方法中，所述步骤3)采用分批跳孔施作。

优选的，在上述用于上层软弱土层下层硬质岩层沟槽开挖的支护方法中，所述步骤3)具体为所述旋喷钻机的注浆管处于硬质岩层时的喷浆压力及提升速度低于所述旋喷钻机的注浆管处于软弱土层的喷浆压力及提升速度，

所述旋喷钻机的注浆管处于所述软弱土层时，提升速度降至15cm/min以下，喷浆压力增大至30mpa以上。

优选的，在上述用于上层软弱土层下层硬质岩层沟槽开挖的支护方法中，所述步骤3)与所述步骤4)之间还包括向所述钢花管内二次补浆。

优选的，在上述用于上层软弱土层下层硬质岩层沟槽开挖的支护方法中，所述支撑梁和所述围檩均为h型钢。

从上述技术方案可以看出，本发明提供的用于上层软弱土层下层硬质岩层沟槽开挖的支护方法，采用钢花管与高压旋喷桩组合施工，形成新型竖向支挡结构体系，并且在上层软弱土层及下层硬质岩层施工时，该技术手段具有良好的整体性，可借助硬质岩层与支挡结构共同抵抗沟槽上部软弱土体的被动土压力；在支撑梁和围檩的辅助下，该支挡结构体系牢固可靠，上述组合支护结构体系具有良好的隔振作用，在现场实施过程中，因硬质岩层破除对周边既有沥青道路结构以及自来水主干管线等综合管线的影响大幅减弱，实施后，不再产生沥青路面裂缝、沉陷等质量问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的用于上层软弱土层下层硬质岩层沟槽开挖的支护方法的流程图。

具体实施方式

本发明公开了一种用于上层软弱土层下层硬质岩层沟槽开挖的支护方法，以有效降低软弱土层塌方以及降低沥青路面开裂的风险。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1。

本发明公开了一种用于上层软弱土层下层硬质岩层沟槽开挖的支护方法，包括如下步骤：

1)利用钻孔机沿沟槽钻孔；

2)在孔内插入钢花管；

3)通过旋喷钻机向钢花管内注浆；

4)围檩及支撑梁施工。

步骤1)采用钻机做引孔机械，钻设的孔的孔径为200-300mm，孔深至少为沟槽开挖深度的2倍，在本方案的一个具体实施例中孔深为9-11m，相邻孔之间的孔间距为200-300mm。

在钻机钻设的孔进行清孔后，插入钢花管，钢花管能够避免上层软弱土层区发生缩孔或者塌孔的风险。优选的，钢花管采用壁厚不低于7mm的dn200镀锌钢管，钢花管的管壁上均匀排布出浆孔。

步骤3)为在钢花管插入孔内后，采用旋喷机进行旋喷注浆施工，注浆材料选用42.5级普通硅酸盐水泥。

当旋喷机的喷浆管插入钢花管内预设深度后，自下而上进行喷射注浆，即喷浆管先对硬质岩层进行注浆，再对软弱土层进行注浆。

喷浆管处于硬质岩层时，需要降低喷浆管的喷浆压力及提升速度，在喷浆管处于上层软弱土层与下层硬质岩层的交界位置时，降低喷浆管的提升速度至15cm/min，同时增大喷浆管的喷射压力至30mpa以上，以确保上层软弱土层与下层硬质岩层的交界位置的桩身强度。

为了避免由于相邻两孔距离太近或者间隔作业时间太短，造成相邻桩孔施工时串浆，采取分批跳孔施作。

优选的，施工时每间隔2孔施作。

喷浆管插入的过程中，为了防止泥沙堵塞喷嘴，需要采取边射水、边插管的方法，水压力控制不超过1mpa，防止因为压力过高造成孔壁射塌。

步骤3)与步骤4)之间还包括向钢花管内二次补浆的步骤。

在本方案的一个具体实施例中，支撑梁和围檩均为400*400的h型钢加工制作，围檩通长布置，下设托架，间隔3m设置支撑梁。

通过旋喷钻机制作高压旋喷桩对地基土扰动较小，对软弱土层加固改良效果好。

本方案采用钢花管与高压旋喷桩组合施工，形成新型竖向支挡结构体系，并且在上层软弱土层及下层硬质岩层施工时，该技术手段具有良好的整体性，可借助硬质岩层与支挡结构共同抵抗沟槽上部软弱土体的被动土压力。

在支撑梁和围檩的辅助下，该支挡结构体系牢固可靠，上述组合支护结构体系具有良好的隔振作用，在现场实施过程中，因硬质岩层破除对周边既有沥青道路结构以及自来水主干管线等综合管线的影响大幅减弱，实施后，不再产生沥青路面裂缝、沉陷等质量问题。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：

1.一种用于上层软弱土层下层硬质岩层沟槽开挖的支护方法，其特征在于，包括步骤：

1)利用钻孔机沿沟槽钻孔；

2)在所述孔内插入钢花管；

3)通过旋喷钻机向所述钢花管内注浆；

4)围檩及支撑梁施工。

2.根据权利要求1所述的用于上层软弱土层下层硬质岩层沟槽开挖的支护方法，其特征在于，所述步骤1)中所述孔的孔径为200-300mm，所述孔的孔深至少为所述沟槽深度的2倍，相邻所述孔的孔间距为200-300mm。

3.根据权利要求1所述的用于上层软弱土层下层硬质岩层沟槽开挖的支护方法，其特征在于，所述步骤3)采用分批跳孔施作。

4.根据权利要求1所述的用于上层软弱土层下层硬质岩层沟槽开挖的支护方法，其特征在于，所述步骤3)具体为所述旋喷钻机的注浆管处于硬质岩层时的喷浆压力及提升速度低于所述旋喷钻机的注浆管处于软弱土层的喷浆压力及提升速度，

所述旋喷钻机的注浆管处于所述软弱土层时，提升速度降至15cm/min以下，喷浆压力增大至30mpa以上。

5.根据权利要求1所述的用于上层软弱土层下层硬质岩层沟槽开挖的支护方法，其特征在于，所述步骤3)与所述步骤4)之间还包括向所述钢花管内二次补浆。

6.根据权利要求1所述的用于上层软弱土层下层硬质岩层沟槽开挖的支护方法，其特征在于，所述支撑梁和所述围檩均为h型钢。

技术总结
本发明公开了一种用于上层软弱土层下层硬质岩层沟槽开挖的支护方法，采用钢花管与高压旋喷桩组合施工，形成新型竖向支挡结构体系，并且在上层软弱土层及下层硬质岩层施工时，该技术手段具有良好的整体性，可借助硬质岩层与支挡结构共同抵抗沟槽上部软弱土体的被动土压力；在支撑梁和围檩的辅助下，该支挡结构体系牢固可靠，上述组合支护结构体系具有良好的隔振作用，在现场实施过程中，因硬质岩层破除对周边既有沥青道路结构以及自来水主干管线等综合管线的影响大幅减弱，实施后，不再产生沥青路面裂缝、沉陷等质量问题。

技术研发人员：高彬;刘洪亮;朱长根;徐柯锋
受保护的技术使用者：上海宝冶集团有限公司;上海宝冶市政工程有限公司
技术研发日：2021.06.16
技术公布日：2021.08.13