[发明专利]一种海上深层水泥土搅拌船处理机探底判断方法

说明书

一种海上深层水泥土搅拌船处理机探底判断方法，概括为：利用作业中处理机在软土层与在硬土层的荷重和扭矩有明显的“突变性”变化，借此本发明依靠处理机荷重和扭矩的变化值进行探底判断。在施工前进行的试验中记录处理机荷重和扭矩值，结合地质勘探中土层的分布情况数据，设定处理机荷重和扭矩变化阈值。由于海洋地基土层空间分布的不均匀性以及施工过程中干扰等意外因素可能导致“假性探底”，因此设定多次探底对探底判断进行确认。

技术领域

本发明属于海洋地基处理工程技术领域，具体涉及一种海上深层水泥土搅拌船处理机探底判断方法。

背景技术

水泥土搅拌法是加固饱和软土地基的一种地基处理方法，利用水泥、石灰、粉煤灰等材料作为固化剂主剂，通过特制的搅拌机械，在地基中就地将软土和固化剂(浆液状或粉体状)强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理——化学反应，使软土硬化成具有整体性、水稳定性和一定强度的可用地基。所谓“深层”搅拌法是相对于“浅层”搅拌法而言的，海上深层水泥土搅拌法是利用特制的搅拌船和搅拌机械，在海上就地加固海底软土的一种海洋地基处理方法，加固深度通常超过5m，最大加固深度可达60m。

海洋地基土层由于沉积时间及沉积环境的差异性，空间分布具有不均匀性，施工勘探不能完全探明地基土层分布情况，海上深层水泥土搅拌桩施工过程中，需根据设计要求，探明桩底软硬土层界限。

发明内容

本发明目的为解决海上深层水泥土搅拌船处理机探底判断技术问题，以实现自动、精确判断桩底软硬土层界限。本方法不仅可以实现全自动运行，而且可以通过设置探底次数排除“假性探底”等一些干扰。

本发明方法技术方案：

原理方法：

一种海上深层水泥土搅拌船处理机探底判断方法，概括为：利用作业中处理机(本领域已属于熟知的工程机械)在软土层与在硬土层的荷重和扭矩有明显的“突变性”变化，借此本发明依靠处理机荷重和扭矩的变化值进行探底判断。在施工前进行的试验中记录处理机荷重和扭矩值，结合地质勘探中土层的分布情况数据，设定处理机荷重和扭矩变化阈值。

进一步的，由于海洋地基土层空间分布的不均匀性以及施工过程中干扰等意外因素可能导致“假性探底”，因此设定多次探底对探底判断进行确认。

基于以上原理思路，本发明进一步给出一种海上深层水泥土搅拌船处理机探底判断方法，包括下述步骤：

(1)探底参数设置

在施工管理系统软件中设置开始减速探底时绞车下降速率V₁、探底上升速率V₂、探底下降速率V₃、探底减速开始深度D₁、探底上限深度差ΔD_u、探底下限深度差ΔD_d、探底上升高度D₂、探底次数N、处理机接触扭矩阈值T_T与荷重阈值W_T。

其中：

探底上限深度差ΔD_u：根据设计深度确定的开始探底深度上限；

探底下限深度差ΔD_d：根据设计深度确定的探底结束深度下限；

探底上升高度D₂限定了处理机实际上升高度。

(2)探底过程控制

①当处理机下降至探底减速开始深度(D≥D₁)时，按设定速率减速下降(V＝V₁)。