一种利用注浆钢管桩处理深厚红层回填土地基的方法与流程

本发明涉及建筑工程，具体涉及一种利用注浆钢管桩处理深厚红层回填土地基的方法。

背景技术：

1、红层广泛存在于我国的内陆盆地或者湖泊环境，其沉积特征在粒度上呈现出一定的规律，在水平剖面上看，红层边缘往往堆积巨厚的洪积相混杂泥砾，往中心渐变成洪、冲积砾岩、砂砾岩、粉沙岩或者泥质岩等。在垂直剖面上看，红层常常表现为互层状，砂砾岩、粉沙岩夹砂层交互成层，使得红层可溶性物质较多，透水性较差。

2、往往在对红层地质进行注浆施工操作时，与普通地质条件相比，深厚红层的渗透系数各分层有很大差别，对浆料的需求也不同，技术难度也更加复杂，注浆加固难度也相应增加，若对深厚红层各个分层的注浆浆料不进行区分灌注，可能会导致桩柱的承受力不满足标准要求，进而导致桩柱的力学性能差。

技术实现思路

1、针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种利用注浆钢管桩处理深厚红层回填土地基的方法，能够有效地解决现有技术中因对深厚红层各个分层的注浆浆料不进行区分灌注，导致桩柱在不同分层的承受力不满足标准要求，力学性能差的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

3、本发明提供一种利用注浆钢管桩处理深厚红层回填土地基的方法，包括以下步骤：

4、根据测量位置进行钻孔，形成桩孔；

5、在钻孔过程中，基于钻孔机底部的压力值对注浆钢管进行分段标注，得到标注分段；

6、收集钻孔竖直方向的红层土质并检测各个标注分段对应的红层土质参数数据；

7、根据红层土质参数数据计算平均含水密度和平均孔隙率，并基于平均含水密度和平均孔隙率得到对应标注分段的平均渗透指数；

8、按照平均渗透指数确定各个标注分段的浆料的制备工艺，得到标注分段对应的浆料；

9、基于各个标注分段对应的浆料进行注浆操作，直至完成注浆。

10、进一步地，在钻孔过程中，基于钻孔机底部的压力值对注浆钢管进行分段标准，得到标注分段，包括：

11、以时间间隔t设定各个采集时刻，获取n个采集时刻钻孔机底部的压力值，得到n-1个相邻采集时刻压力差值的绝对值，选取绝对值变化范围大于预设范围值对应的相邻采集时刻ni、ni-1，并将ni、ni-1两个采集时刻之间的时段设定为第i-1时段，其中，n≥2，且为正整数；

12、根据各个时段对应的桩孔深度值对注浆钢管进行分段标注，得到标注分段，并将注浆钢管桩插入桩孔孔底。

13、进一步地，根据红层土质参数数据计算平均含水密度和平均孔隙率，并基于平均含水密度和平均孔隙率得到对应标注分段的平均渗透参数，包括：

14、获取标注分段对应的红层土质参数数据，其中，参数数据包括砂砾的不同粗细规格所占比例、含黏土的砂砾所占比例、含水量；

15、基于砂砾的不同粗细规格所占比例和含黏土的砂砾所占比例根据关联公式计算得到对应标注段的平均孔隙率；

16、计算标注分段的含水量占红层土质总量的比例，得到平均含水密度；

17、依据平均孔隙率和平均含水密度进行关联得到平均渗透指数。

18、进一步地，按照平均渗透指数确定各个标注分段的浆料的制备工艺，得到标注分段对应的浆料，包括：

19、获取各个标注分段注浆钢管的体积和所需注浆最小压力值；

20、根据平均渗透指数、所需注浆最小压力值和各个标注分段注浆钢管的体积确定各个标注分段对应浆料的最小总量值；

21、依据平均渗透指数确定各个标注分段对应浆料的成分的比例，得到标注分段对应的浆料。

22、进一步地，根据平均渗透指数、所需注浆最小压力值和各个标注分段注浆钢管的体积确定各个标注分段对应浆料的最小总量值，包括：

23、根据平均渗透指数、所需注浆最小压力值计算浆料最小渗透量值；

24、基于各个标注分段注浆钢管的体积得到各个标注分段的浆料填充量值；

25、计算浆料最小渗透量值和浆料填充量值之和得到各个标注分段对应浆料的最小总量值。

26、进一步地，依据平均渗透指数确定各个标注分段对应浆料的成分的比例，得到标注分段对应的浆料，包括：

27、依据平均渗透指数划分指数区间；

28、若标注分段的平均渗透指数位于第一指数区间，则确定第一浆料：水泥占比为15%、水占比25%、飞灰占比40%、螯合剂占比5%、黏土占比2%、粉煤灰占比5%、硅藻土占比8%；

29、若标注分段的平均渗透指数位于第二指数区间，则确定第二浆料：水泥占比为20%、水占比15%、飞灰占比45%、螯合剂占比8%、黏土占比4%、粉煤灰占比3%、硅藻土占比5%；

30、若标注分段的平均渗透指数位于第三指数区间，则确定第三浆料：水泥占比为27%、水占比10%、飞灰占比43%、螯合剂占比10%、黏土占比5%、粉煤灰占比3%、硅藻土占比2%。

31、进一步地，基于各个标注分段对应的浆料进行注浆操作，直至完成注浆，包括：

32、按照从孔底至孔口的顺序依次确定各个标注分段的注浆顺序；

33、在对各个标注分段进行注浆过程中，检测各个标注分段的临界线管内壁压力，判断管内壁压力是否达到预设压力阈值，若是，则将达到预设压力阈值对应的时刻记为初始时刻，根据注浆流量与预留注浆深度值计算预留注浆时间间隔值，根据初始时刻与预留注浆时间间隔值计算得到终止时刻，并在终止时刻停止对应标注分段注浆，其中，预留注浆深度值为超出临界线的深度值；

34、按照注浆顺序依次对标注分段注入对应的浆料，直至纯净的浆料从桩孔孔口冒出，终止注浆。

35、本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：

36、本发明通过钻孔机底部的压力值对注浆钢管进行分段标注，得到标注分段，得到平均渗透指数，依据平均渗透指数确定各个标注分段对应浆料的成分的比例，得到标注分段对应的浆料，基于各个标注分段对应的浆料进行注浆操作，直至完成注浆。本发明的方法对深厚红层进行分段，得到不同分段对应的平均渗透指数，并对平均渗透指数对应的分段进行浆料成分确定，按照不同分段对应的浆料进行注浆操作，能够使得浆料更好的渗透到周边红层中，形成的桩柱更加稳固，力学性能更优异。

技术特征：

1.一种利用注浆钢管桩处理深厚红层回填土地基的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种利用注浆钢管桩处理深厚红层回填土地基的方法，其特征在于，在钻孔过程中，基于钻孔机底部的压力值对注浆钢管进行分段标准，得到标注分段，包括：

3.根据权利要求1所述的一种利用注浆钢管桩处理深厚红层回填土地基的方法，其特征在于，根据红层土质参数数据计算平均含水密度和平均孔隙率，并基于平均含水密度和平均孔隙率得到对应标注分段的平均渗透参数，包括：

4.根据权利要求1所述的一种利用注浆钢管桩处理深厚红层回填土地基的方法，其特征在于，按照平均渗透指数确定各个标注分段的浆料的制备工艺，得到标注分段对应的浆料，包括：

5.根据权利要求3所述的一种利用注浆钢管桩处理深厚红层回填土地基的方法，其特征在于，根据平均渗透指数、所需注浆最小压力值和各个标注分段注浆钢管的体积确定各个标注分段对应浆料的最小总量值，包括：

6.根据权利要求3所述的一种利用注浆钢管桩处理深厚红层回填土地基的方法，其特征在于，依据平均渗透指数确定各个标注分段对应浆料的成分的比例，得到标注分段对应的浆料，包括：

7.根据权利要求1所述的一种利用注浆钢管桩处理深厚红层回填土地基的方法，其特征在于，基于各个标注分段对应的浆料进行注浆操作，直至完成注浆，包括：

技术总结
本发明涉及建筑工程技术领域，具体涉及一种利用注浆钢管桩处理深厚红层回填土地基的方法，该方法包括:根据测量位置进行钻孔，形成桩孔；在钻孔过程中，基于钻孔机底部的压力值对注浆钢管进行分段标注，得到标注分段；根据红层土质平均含水密度和平均孔隙率得到对应标注分段的平均渗透指数；按照平均渗透指数确定各个标注分段的浆料的制备工艺，得到标注分段对应的浆料；基于各个标注分段对应的浆料进行注浆操作，直至完成注浆。本发明按照平均渗透指数确定各个标注分段的浆料的制备工艺，得到标注分段对应的浆料；并基于各个标注分段对应的浆料进行注浆操作，完成注浆，增加桩基的稳定性、提高力学性能。

技术研发人员：张晓曦,彭涛,尹平保,任东兴,何蕃民
受保护的技术使用者：中冶成都勘察研究总院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15