[发明专利]一种复杂地质条件下超深人工开挖桩孔的施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及桩孔开挖技术领域，特别是一种复杂地质条件下超深人工开挖桩孔的施工方法。

背景技术

目前，当设计有大型框架桥采用顶进法穿越铁路路基时，一般采用钢筋混凝土灌注桩架空铁路。例如，工程桩径1.2-2.0m，桩身19-30m，桩身需穿越厚约5m的流沙层和厚约5m的圆砾层，流沙层和圆砾层透水性强，且该地段地下水位高，地下水量丰富，临近湘江，水量补给快，补给量大，地质条件相当复杂。钢筋混凝土灌注桩需在运行铁路线路上施工，不能采用大型机械作业，只能采用人工作业。采用常规的排水人工开挖+钢筋混凝土护壁方法施工，一来涌水无法抽干，人员无法在井内施工；二来大量抽排水容易造成孔壁坍塌、地面沉降，可能给施工作业人员、运行的铁路线路和周边的建构筑造成损害，造成恶劣的社会、环境影响和重大的经济损失。研究一种经济，安全，可行的施工方法成为当务之急。

发明内容

本发明的目的是要解决现有技术问题的不足，提供一种复杂地质条件下超深人工开挖桩孔的施工方法。

为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

一种复杂地质条件下超深人工开挖桩孔的施工方法，应用于桩孔需要穿透流沙层及圆砾层的桩孔开挖，包括以下步骤：

步骤一、在桩孔挖到距离地下水位以上2m开始，在桩孔的周边以大于0⁰度小于60⁰的内插角、间距钻孔，在桩孔的孔底垂直钻孔，钻孔深度约为2m，在钻孔中打入钢花管，通过钢花管向桩孔的周边及桩孔的孔底注入水玻璃双液浆，将桩孔周边沙层或圆砾层空隙填充并固结；

步骤二、2-3天后在桩孔内壁置入钢筒，在其保护下垂直向下开挖桩孔，开挖深度为1m；

步骤三、在新挖深的桩孔内重复步骤一和步骤二，直至桩孔穿透流沙层及圆砾层，直至桩孔的预设深度。

具体地，本发明中，判定某个钻孔周边的水玻璃双液浆已填充满的方法为：随着钻孔周边注浆量的增多，注浆压力逐渐增大，当注浆压力迅速冲高回落并稳定在某一定值时，即认为该钻孔周边沙层或圆砾层已填充满水玻璃双液浆。

进一步地，钢筒采用5-8mm钢板巻制，分节长度0.5-1.0m，随挖深接长，开挖完全在钢筒保护下进行。

与现有技术相比，本发明通过在桩孔的周边及桩孔的孔底钻孔然后注入水玻璃双液浆将流沙层4固结，填充圆砾层空隙并固结，在钢筒护壁保护下加快桩孔开挖进度，能更好地保护井内施工人员安全，本发明能够应用于地下水量大，流沙层、圆砾层厚度较大，不能采用其它机械施工止水帷幕的基坑止水；本发明能节省生产成本，提高效率，创造极好的经济效益。

附图说明

图1为本发明开挖桩孔的结构示意图。

图2为本发明安装钢筒后的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1、图2所示，本实施例的一种复杂地质条件下超深人工开挖桩孔的施工方法，应用于桩孔需要穿透流沙层4及圆砾层5的桩孔1开挖，直至开挖至桩孔的预设深度，包括以下步骤：

步骤一、在桩孔1挖到距离地下水位以上2m开始，在桩孔1的周边以大于0°小于60°的内插角、间距钻孔2，桩孔1的孔底垂直钻孔2，钻孔2深度约为2m，在所有钻孔2中打入钢花管3，通过钢花管3向钻孔2周边流沙层4或圆砾层5中注入水玻璃双液浆，随着钻孔2周边注浆量的增多，注浆压力逐渐增大，当注浆压力迅速冲高后，迅速回落并稳定在某一定值时，即认为该钻孔2附近流沙层4或圆砾层5的水玻璃双液浆已填充满，然后转入下一钻孔2，直至完成节段全部钻孔2周边均注满水玻璃双液浆，水玻璃双液浆将流沙层4固结，填充圆砾层5空隙并固结，在桩孔1的周边及桩孔1的孔底形成止水帷幕；

步骤二、约2天后在桩孔1内壁置入钢筒6，在其保护下垂直向下开挖桩孔，开挖深度为1m；

步骤三、在新挖深的桩孔1内重复步骤一和步骤二，直至桩孔穿透流沙层4及圆砾层5，直至设计标高。

作为本实施例的改进，能加快桩孔1开挖进度，能更好地保护井内施工人员安全，在桩孔1内壁置入钢筒，所述钢筒6采用5-8mm钢板巻制，分节长度0.5-1.0m，随挖深接长。