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原文传递岩溶区桩基施工方法

专利名称：	岩溶区桩基施工方法
摘要：	本发明公开了一种岩溶区桩基施工方法，包括以下步骤：利用回旋钻和冲击钻进行超前钻孔；在超前钻孔中出现溶洞时，对桩基承载特性进行分析；根据桩端极限承载力，进行桩基钻孔，并在桩孔中下放钢筋笼，根据溶洞的不同高度选择不同的防护措施；在桩孔中浇筑混凝土成桩。本发明可以避免在桩基施工过程中可能出现的偏孔、塌孔、卡钻、埋钻、泥浆渗漏和混凝土流失等问题，从而保证桩基施工质量和施工安全。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中交路桥北方工程有限公司
发明人：	黄增财;刘丹娜;李茜;王登科
专利状态：	有效
申请日期：	2018-03-30T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-12T00:00:00+0800
申请号：	CN201910601463.6
公开号：	CN110438987A
代理机构：	北京鸿元知识产权代理有限公司
代理人：	李玉琦;曹素云
分类号：	E02D5/68(2006.01);E;E02;E02D;E02D5
申请人地址：	100176北京市大兴区宏达北路12号二区三层305室
主权项：	1.一种岩溶区桩基施工方法，其特征在于，包括以下步骤：利用回旋钻和冲击钻进行超前钻孔；在超前钻孔中出现溶洞时，对桩基承载特性进行分析，包括：测量溶洞大小，并比较桩基直径和溶洞直径，当桩基直径大于溶洞直径时，将溶洞体系简化为受均匀围压的小孔模型，当桩基直径小于溶洞直径时，将溶洞体系简化为受冲切作用的横梁体系；其中，桩端极限承载力分别通过下述方式获取：当桩基直径大于溶洞直径时，岩石的极限抗压强度为15σt，溶洞水平两侧的最大压应力值为σθ≤15σt，从而得到桩端极限承载力的值，其中，σθ＝p0{KrA[1+2cos(2θ)]+λKrB[1-2cos(2θ)]}，式中，σt为冲切面极限抗拉强度， σθ为溶洞边缘岩体的径向正应力， θ为相对水平轴的转角， p0为桩端应力， A为距离溶洞中心3r、距桩底距离为2d的取点，r为溶洞半径，d为基桩直径， KrA为A点的附加应力系数， B为距离溶洞中心3r、距桩底距离为2.5d的取点， KrB为B点的附加应力系数， λ为岩体在溶洞位置的侧向压力系数，μ为岩体的泊松比； z为距溶洞中心的垂直距离；当桩基直径小于溶洞直径时，对桩基承载特性按照剪锥台上方岩体对锥台侧表面存在剪应力和拉应力两种状态进行分析：锥台侧岩层抗剪模式分析：式中，p0为桩端应力；d为基桩直径；τ为冲切面极限抗剪强度；k1为抗剪安全系数；h为溶洞顶板厚度；θ′为持力层的冲切角度，锥台侧岩层抗拉模式分析：式中，p0为桩端应力；d为基桩直径；σt为冲切面极限抗拉强度；k2为抗拉安全系数；h为溶洞顶板厚度；θ′为持力层的冲切角度，在锥台侧岩层抗剪模式和锥台侧岩层抗拉模式的两种模式分析下各得到一个桩端应力的最大值，取两种模式下得到的桩端应力的最大值中的较小值作为桩端极限承载力的值；根据桩端极限承载力，进行桩基钻孔，并在桩孔中下放钢筋笼，溶洞高度小于3米时，在溶洞内填充片石、粘土、砂混合物或灌注混凝土，通过静压注浆将溶洞内的填充物紧密压实，使得溶洞范围形成护壁，且在溶洞上下各1米范围内的钢筋笼的外侧焊接钢板圆筒，使用冲击钻继续钻进，直至达到桩孔设定位置；在桩孔中浇筑混凝土成桩。 2.根据权利要求1所述的岩溶区桩基施工方法，其特征在于，溶洞高度小于1米时，桩基钻孔进行至溶洞顶板上方1米时，控制冲击钻的冲程在1-1.5米，冲击钻击穿溶洞之后，将冲击钻提升至孔口，并立即向溶洞内填充泥浆；当溶洞的高度为1-3米时，先向溶洞内抛入填片、碎石或砂混合物，将溶洞内的填充物初步挤压紧实之后，再向溶洞内灌注混凝土，24小时后，待混凝土强度达到2.5兆帕之后，再继续施工钻孔，穿过溶洞。
所属类别：	发明专利