本發(fā)明涉及土木工程領(lǐng)域，尤其涉及一種在沙漠戈壁地貌的地質(zhì)層上的基樁作業(yè)方法。

背景技術(shù)：

1、沙漠戈壁，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的推進(jìn)，在沙漠戈壁地區(qū)的工程建設(shè)項(xiàng)目日益增多，如修建公路、鐵路、輸電線路、通信基站、石油化工設(shè)施以及新能源電站等。這些工程都需要可靠的基礎(chǔ)支撐，基樁作為一種常見且重要的基礎(chǔ)形式，其作業(yè)技術(shù)的需求也相應(yīng)增加。

2、而如上述阿拉善沙漠戈壁地區(qū)存有特殊的地質(zhì)條件，即荒漠干旱并具有遇水易軟化的石膏層和泥灰?guī)r層，在旋挖巖層鉆進(jìn)過程中為降低鉆頭上斗齒溫度，需采用加水配合的鉆進(jìn)施工，但水源缺乏，而加水施工又會使石膏層和泥灰?guī)r層軟化，軟化了的泥巖層、石膏層粘結(jié)在鉆頭上，使鉆頭的鉆進(jìn)效率大大降低。

3、目前在這樣的沙漠戈壁上進(jìn)行基樁作業(yè)一般采用化學(xué)固化或淺孔爆破方式。化學(xué)固化是向石膏層注入固化劑（如硅酸鈉溶液），以降低石膏層的溶解性和膨脹性，這種方式費(fèi)時(shí)費(fèi)力，成本高。而淺孔爆破是通過爆破破碎石膏層巖層來替代鉆孔，這種方式不能形成標(biāo)準(zhǔn)的鉆孔，使后期形成的樁基不能較好地受到鉆孔約束而保持良好的穩(wěn)定性。

4、因此在如何在缺少水源并具有易軟化的石膏層和泥灰?guī)r層的地質(zhì)層上高效率鉆孔形成基樁是亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題而提出一種在沙漠戈壁地貌的地質(zhì)層上的基樁作業(yè)方法，具體技術(shù)方案如下：

2、一種在沙漠戈壁地貌的地質(zhì)層上的基樁作業(yè)方法，所述地質(zhì)層包括自上而下分布的礫砂層、鹽漬粘土層和巖層，且?guī)r層中具有石膏層；所述基樁作業(yè)方法包括如下步驟：測定樁位點(diǎn)，用以確定樁孔中心位置；埋設(shè)護(hù)筒，用以在樁孔中心位置鉆護(hù)筒孔并將護(hù)筒插入護(hù)筒孔；鉆挖樁孔，用以依據(jù)護(hù)筒孔向下繼續(xù)鉆挖形成灌注基樁的樁孔；混凝土灌注，用以將制作的鋼筋籠置于樁孔中并灌注混凝土于樁孔中以形成基樁；

3、在形成樁孔的鉆孔中，當(dāng)鉆機(jī)鉆入石膏層時(shí)旋挖機(jī)動力頭保持在15-20rpm的轉(zhuǎn)速，鉆頭以每鉆進(jìn)0.6m給水38-42升進(jìn)行定量均勻給水，使被鉆進(jìn)的石膏層不存有水漬或積水。

4、對上述技術(shù)方案的進(jìn)一步設(shè)計(jì)為：所述巖層包括自上而下分布的全風(fēng)化泥巖層、石膏層、泥灰?guī)r層和中風(fēng)化泥巖層和粉砂巖層；所述泥灰?guī)r層設(shè)置為基樁樁端的持力層。

5、所述基樁樁端進(jìn)入持力層的深度不小于5倍的樁徑，且豎向承載力特征值不小于2000kn,水平承載力特征值不小于160kn。

6、所述混凝土為鋁酸三鈣含量小于3%的高抗硫酸鹽水泥，水膠比不大于0.4，水泥用量不小于340kg/m3。

7、所述基樁樁身混凝土充盈系數(shù)不小于1.05。所述基樁樁身混凝土保護(hù)層厚度為55-60mm。所述護(hù)筒由厚度為16mm鋼板制成，護(hù)筒內(nèi)徑比基樁直徑大10cm。

8、所述定量均勻給水由給水裝置完成，該給水裝置包括水泵、儲水罐、輸水管、注水頭、第一電磁閥、第二電磁閥、流量閥、止回閥、截止閥和流量計(jì)，第一電磁閥和第二電磁閥均具有兩個分口a、b和可與該兩個分口之一分別連通的一個共口p，所述水泵的進(jìn)水口和出水口分別與第一電磁閥和第二電磁閥的共口p連接，第一電磁閥和第二電磁閥的一個分口b通過輸水管分別與水源和儲水罐連接，并在第一電磁閥和第二電磁閥的所述一個分口b與對應(yīng)的共口p連通時(shí)形成水源泵入儲水罐的水輸入通道；第一電磁閥和第二電磁閥的所述另一分口a通過輸水管分別與儲水罐和注水頭連接，并在第一電磁閥和第二電磁閥所述另一分口a與對應(yīng)共口p連通時(shí)形成儲水罐的水泵出注水頭的水輸出通道，依水流方向自第二電磁閥的兩個分口起的所述水輸入通道和水輸出通道之間由設(shè)有止回閥的輸水管連通，所述水輸出通道中自止回閥至注水頭之間按水流方向依次設(shè)置流量閥和流量計(jì)，所述截止閥設(shè)置在注水頭上。

9、所述流量計(jì)為電磁流量計(jì)，且設(shè)有用于發(fā)射流量信息的通訊發(fā)射單元。

10、給水裝置還包括控制器，該控制器包括信號接收單元、處理器和繼電器，接收單元接收所述流量計(jì)的通訊發(fā)射單元發(fā)射的流量信息，處理器根據(jù)流量信息和設(shè)定的一次鉆進(jìn)深度的給水量進(jìn)行一次給水時(shí)間的計(jì)算，并通過繼電器控制水泵每次工作時(shí)間。

11、本發(fā)明具有如下益效果：本發(fā)明通過旋挖機(jī)發(fā)動機(jī)保持1500-1600r/min的轉(zhuǎn)速下每鉆進(jìn)0.6m深度加水35-40升的定量給水作業(yè)，既使鉆機(jī)鉆頭得到水的潤滑冷卻，又使鉆進(jìn)層不存有水漬或積水，使具有石膏層和泥灰?guī)r層的沙漠戈壁地質(zhì)層上高效率鉆孔成為可能，相比于現(xiàn)有的在同樣的地質(zhì)層上常采用的方式，既提高樁基作業(yè)施工的效率，又大大降低施工成本，同時(shí)通過標(biāo)準(zhǔn)的鉆孔對樁基形成良好的約束，使樁基穩(wěn)定性好。

12、本發(fā)明設(shè)計(jì)了給水裝置，可精準(zhǔn)控制給水量，保證鉆機(jī)鉆頭得到水的潤滑冷卻，又不存在多余積水，使石膏層和泥灰?guī)r層過分軟化。

技術(shù)特征：

1.一種在沙漠戈壁地貌的地質(zhì)層上的基樁作業(yè)方法，所述地質(zhì)層包括自上而下分布的礫砂層、鹽漬粘土層和巖層，且?guī)r層中具有石膏層；所述基樁作業(yè)方法包括如下步驟：測定樁位點(diǎn)，用以確定樁孔中心位置；埋設(shè)護(hù)筒，用以在樁孔中心位置鉆護(hù)筒孔并將護(hù)筒插入護(hù)筒孔；鉆挖樁孔，用以依據(jù)護(hù)筒孔向下繼續(xù)鉆挖形成灌注基樁的樁孔；混凝土灌注，用以將制作的鋼筋籠置于樁孔中并灌注混凝土于樁孔中以形成基樁；其特征在于：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述在沙漠戈壁地貌的地質(zhì)層上的基樁作業(yè)方法，其特征在于：所述巖層包括自上而下分布的全風(fēng)化泥巖層、石膏層、泥灰?guī)r層和中風(fēng)化泥巖層和粉砂巖層；所述泥灰?guī)r層設(shè)置為基樁樁端的持力層。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述在沙漠戈壁地貌的地質(zhì)層上的基樁作業(yè)方法，其特征在于：所述基樁樁端進(jìn)入持力層的深度不小于5倍的樁徑，且豎向承載力特征值不小于2000kn,水平承載力特征值不小于160kn。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述在沙漠戈壁地貌的地質(zhì)層上的基樁作業(yè)方法，其特征在于：所述混凝土為鋁酸三鈣含量小于3%的高抗硫酸鹽水泥，水膠比不大于0.4，水泥用量不小于340kg/m3。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述在沙漠戈壁地貌的地質(zhì)層上的基樁作業(yè)方法，其特征在于：所述基樁樁身混凝土充盈系數(shù)不小于1.05。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述在沙漠戈壁地貌的地質(zhì)層上的基樁作業(yè)方法，其特征在于：所述基樁樁身混凝土保護(hù)層厚度為55-60mm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述在沙漠戈壁地貌的地質(zhì)層上的基樁作業(yè)方法，其特征在于：所述護(hù)筒由厚度為16mm鋼板制成，護(hù)筒內(nèi)徑比基樁直徑大10cm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述在沙漠戈壁地貌的地質(zhì)層上的基樁作業(yè)方法，其特征在于：所述定量均勻給水由給水裝置完成，該給水裝置包括水泵、儲水罐、輸水管、注水頭、第一電磁閥、第二電磁閥、流量閥、止回閥、截止閥和流量計(jì)，第一電磁閥和第二電磁閥均具有兩個分口a、b和可與該兩個分口之一分別連通的一個共口p，所述水泵的進(jìn)水口和出水口分別與第一電磁閥和第二電磁閥的共口p連接，第一電磁閥和第二電磁閥的一個分口b通過輸水管分別與水源和儲水罐連接，并在第一電磁閥和第二電磁閥的所述一個分口b與對應(yīng)的共口p連通時(shí)形成水源泵入儲水罐的水輸入通道；第一電磁閥和第二電磁閥的所述另一分口a通過輸水管分別與儲水罐和注水頭連接，并在第一電磁閥和第二電磁閥所述另一分口a與對應(yīng)共口p連通時(shí)形成儲水罐的水泵出注水頭的水輸出通道，依水流方向自第二電磁閥的兩個分口起的所述水輸入通道和水輸出通道之間由設(shè)有止回閥的輸水管連通，所述水輸出通道中自止回閥至注水頭之間按水流方向依次設(shè)置流量閥和流量計(jì)，所述截止閥設(shè)置在注水頭上。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述在沙漠戈壁地貌的地質(zhì)層上的基樁作業(yè)方法，其特征在于：所述流量計(jì)為電磁流量計(jì)，且設(shè)有用于發(fā)射流量信息的通訊發(fā)射單元。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述在沙漠戈壁地貌的地質(zhì)層上的基樁作業(yè)方法，其特征在于：給水裝置還包括控制器，該控制器包括信號接收單元、處理器和繼電器，接收單元接收所述流量計(jì)的通訊發(fā)射單元發(fā)射的流量信息，處理器根據(jù)流量信息和設(shè)定的一次鉆進(jìn)深度的給水量進(jìn)行一次給水時(shí)間的計(jì)算，并通過繼電器控制水泵每次工作時(shí)間。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種在沙漠戈壁地貌的地質(zhì)層上的基樁作業(yè)方法，包括：測定樁位點(diǎn)，用以確定樁孔中心位置；埋設(shè)護(hù)筒，用以在樁孔中心位置鉆護(hù)筒孔并將護(hù)筒插入護(hù)筒孔；鉆挖樁孔，用以依據(jù)護(hù)筒孔向下繼續(xù)鉆挖形成灌注基樁的樁孔；混凝土灌注，用以將制作的鋼筋籠置于樁孔中并灌注混凝土于樁孔中以形成基樁；其中，在形成樁孔的鉆孔中，當(dāng)鉆機(jī)鉆入石膏層時(shí)保持旋挖機(jī)動力頭保持在15?20rpm的轉(zhuǎn)速，鉆頭以每鉆進(jìn)0.6m給水38?42升進(jìn)行定量均勻給水，既使鉆機(jī)鉆頭得到水的潤滑冷卻，又使鉆進(jìn)層不存有水漬或積水，使具有石膏層和泥灰?guī)r層的沙漠戈壁地質(zhì)層上高效率鉆孔成為可能。

技術(shù)研發(fā)人員：白浩沖,吳金平,陳建峰,林仁斌,孫峰,蔡凡,張愛偉,杜亞軍,王鵬
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中化學(xué)土木工程有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15