專利名稱:沉井因膨脹土懸掛停沉的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及沉井施工方法，具體地說(shuō)，涉及一種沉井因膨脹土懸掛停沉的處理方法。
背景技術(shù)：
在礦山施工中，經(jīng)常會(huì)采用沉井施工方法。所謂沉井施工方法是指，首先在地面或地坑上制作沉井本體，即制作具備開口的、鋼筋混凝土制成的沉井構(gòu)件筒身，該沉井筒身達(dá)到一定強(qiáng)度后，在井筒內(nèi)分層挖土、運(yùn)土，隨著井內(nèi)土面逐漸降低，沉井筒身借助其自重克服沉井外壁與土層間的摩阻力，不斷地下沉而達(dá)到預(yù)定的施工設(shè)計(jì)位置。
如上所述的沉井施工方法的特點(diǎn)是，沉井結(jié)構(gòu)的截面尺寸和剛度很大，承載力較強(qiáng)，抗?jié)B、耐久性好，內(nèi)部空間可利用，能夠用于較大深度的地下工程的施工，深度通?？蛇_(dá)50米。而且，施工過(guò)程中不需要大型且復(fù)雜的施工設(shè)備，在排水和不排水情況下均能施工。另外，可用于各種復(fù)雜地形、地質(zhì)和場(chǎng)地狹窄條件下的施工，對(duì)鄰近建筑物、構(gòu)筑物的影響較小。因此，同大開挖施工方法相比，可大大減少挖、運(yùn)、回填的土方量，加快施工速度，降低施工費(fèi)用。
但是，在沉井施工過(guò)程中，由于通常依照前期地質(zhì)勘查報(bào)告進(jìn)行施工，有時(shí)對(duì)可能出現(xiàn)的下沉困難準(zhǔn)備不足，沉井筒身在到達(dá)巖層以下一定距離時(shí)，土質(zhì)及井壁的壓力會(huì)導(dǎo)致沉井筒身與井壁間的摩擦力加大，沉井結(jié)構(gòu)的下沉由緩慢到停止，最終形成“懸掛”狀態(tài)。
當(dāng)出現(xiàn)沉井筒身的下沉懸掛時(shí)，通常采取的方法是，繼續(xù)澆灌混凝土以增加沉井結(jié)構(gòu)的重量、或者在沉井結(jié)構(gòu)的上方加載，依靠加大沉井結(jié)構(gòu)的重量、使載荷重量與自重相加大于側(cè)摩阻力，從而促使沉井結(jié)構(gòu)繼續(xù)下沉，增加荷載一般選用在沉井上部加鋼坯的方法。?；蛘呤?，在沉井結(jié)構(gòu)的外壁安裝射水管來(lái)沖刷沉井結(jié)構(gòu)的周邊，以便減少摩阻力?；蛘呤?，在沉井外壁與井壁間灌入觸變泥漿或黃土，降低摩擦力。
但是，若采用如上所述的方法，當(dāng)遭遇膨脹性粘土巖并且粘土巖已將沉井?dāng)D死、形成滴水不漏的狀態(tài)時(shí)，從井壁上部無(wú)法灌入泥漿。再者，由于此時(shí)土的摩阻力已經(jīng)遠(yuǎn)大于沉井自身重力，即使在沉井結(jié)構(gòu)的上方增加載荷，其重量也難以克服巖土的摩阻力，比如，若沉井自重5725t，如增加荷載至少需要加自重的20%，即5725X20%= 1145t，如此直徑的沉井必須制做鋼平臺(tái)再加鋼坯。這種施工方式不僅周期長(zhǎng)、施工困難，且如加荷過(guò)程中操作不當(dāng)，容易造成沉井圓周受力不均勻，從而使沉井在繼續(xù)下沉過(guò)程中偏位。因此，只有使沉井外壁膨脹土松動(dòng)才能使沉井下沉，松動(dòng)土方一種方法是從上部用機(jī)械鉆孔后加機(jī)械震動(dòng)，但這種施工方法要求沉井施工環(huán)境的四周具有足夠的汽車鉆位置，并且外力大的震動(dòng)也容易破壞砼結(jié)構(gòu)，造成沉井的損壞。
基于以上原因，需要一種效率更高、施工更方便的沉井施工方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的沉井施工過(guò)程中因膨脹性粘土巖而產(chǎn)生的沉井懸掛停沉問(wèn)題，提供一種沉井因膨脹土懸掛停沉的處理方法，當(dāng)沉井施工過(guò)程中遇到膨脹性粘土巖造成懸掛停沉?xí)r，
若停沉位置距離沉井標(biāo)高超過(guò)2m，則實(shí)施下列步驟進(jìn)行處理:
在刃腳四周開挖土方，開挖的范圍超過(guò)刃腳以外的距離為沉井外徑的1/150 1/130，開挖的深度不超過(guò)膨脹性粘土巖；
停止開挖后，沿沉井筒壁搭設(shè)腳手架，在腳手架上鋪設(shè)跳板；
用螺旋鉆機(jī)自下而上沿刃腳外側(cè)離開沉井砼壁在開挖范圍的3/4處斜向上鉆孔，孔深大于等于沉井壁厚，孔距為孔深的2/3 ；
在鉆孔中填裝小當(dāng)量乳化液態(tài)炸藥，并將鉆孔下部封死，其中藥量的計(jì)算公式為:Q = AbW3，其中Q為以公斤為計(jì)量單位的藥量，A為土層抗力系數(shù)，b為藥包作用系數(shù)，W為最小抵抗線；
利用導(dǎo)線起爆炸藥，炸開造成沉井懸掛停沉的膨脹性粘土巖，使沉井繼續(xù)下沉；
若停沉位置距離沉井標(biāo)高不足2m，無(wú)法建立爆破工作面，則實(shí)施下列步驟進(jìn)行處理:
將沉井刃腳下土方均勻開挖15 20個(gè)用于豎直放置枕木的對(duì)稱坑；
在沉井底部滿鋪200mm厚的碎石；
將枕木豎直放入對(duì)稱坑，用混凝土將對(duì)稱坑填平并在每個(gè)對(duì)稱坑上部設(shè)置下沉支撐點(diǎn)；
使用管頭扁平的高壓水槍對(duì)稱沖切刃腳下部土方，直至沉井下沉。
此外,優(yōu)選的技術(shù)方案是,所述藥包包括微量藥包和震蕩藥包，其中
微量藥包的作用系數(shù)b = 0.35，破壞半徑R = 0.57W ；
震蕩藥包的作用系數(shù)b = 0.70，破壞半徑R = 0.7W。
另外，優(yōu)選的技術(shù)方案是，最小抵抗線W取爆破的松散深度，即造成沉井懸掛停沉的膨脹性粘土巖的厚度。
另外，優(yōu)選的技術(shù)方案是，取紅粘土與石灰?guī)r的平均值為所述膨脹性粘土巖的材料抗力系數(shù)。
另外，優(yōu)選的技術(shù)方案是，選用水膠泥封死鉆孔下部。
再者，優(yōu)選的技術(shù)方案是，施工前在沉井壁混凝土墻內(nèi)預(yù)先埋設(shè)射水管，以便在遇到膨脹性粘土巖造成懸掛停沉后的施工中，在筒壁外側(cè)高壓注入觸變泥漿，減少筒壁與膨脹性粘土巖之間的摩擦力。
再者，優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述觸變泥漿用膨潤(rùn)土加3 6%的火堿制成。
再者，優(yōu)選的技術(shù)方案是，在施工前將沉井刃腳以上的外壁向內(nèi)收回100mm，以減少沉井外壁與土層的接觸面積。
采用上述方案后，能夠在不影響沉井外壁結(jié)構(gòu)的前提下有效減少土方與筒壁接觸面積，消除超常側(cè)摩阻力，從而使沉井順利下沉；并且本發(fā)明采用均勻布孔法的爆破方式以及通過(guò)對(duì)稱鋪設(shè)枕木而均勻設(shè)置下沉支撐點(diǎn)的方式，均能夠使沉井均勻放松下沉，防止沉井偏位。本發(fā)明提供的施工方法周期短，費(fèi)用低，效果明顯，并且可以不停止挖土，不耽誤工期，月租設(shè)備也不窩工，從而有效提高沉井施工的工程質(zhì)量和施工效率。


通過(guò)下面結(jié)合附圖對(duì)其實(shí)施例進(jìn)行描述，本發(fā)明的上述特征和技術(shù)優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚和容易理解。
圖1是表示本發(fā)明實(shí)施例中采用大型沉井基礎(chǔ)的翻車機(jī)室剖面圖；
圖2是表示本發(fā)明中挖土及放炮示意圖；
圖3是表示本發(fā)明沉井遇膨脹土?xí)r懸掛停沉的處理方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
為了表述的方便，在下文中，膨脹性粘土巖也簡(jiǎn)稱為膨脹土。
圖1是表示本發(fā)明實(shí)施例中采用大型沉井基礎(chǔ)的翻車機(jī)室剖面圖。本發(fā)明以開挖一個(gè)作為機(jī)械化原料廠火車翻車機(jī)室基礎(chǔ)的大型沉井為例來(lái)詳細(xì)描述沉井遇膨脹土?xí)r懸掛停沉的處理方法，如圖1所示，該翻車機(jī)室的圓形沉井深21.7m,外徑D為27.5m,壁厚
1.5m。沉井筒壁采用Φ250200的雙層雙向鋼筋(刃角上下加密為@150)，刃角寬600mm，封底砼為素砼、鋼筋砼，-10.93m處設(shè)有鋼筋砼平臺(tái)、±0.0Om處設(shè)懸挑梁，梁上有12個(gè)杯口基礎(chǔ)，上部結(jié)構(gòu)為預(yù)制砼工字柱，屋頂為鋼結(jié)構(gòu)，墻、屋面彩鋼板封閉。
本實(shí)施例施工點(diǎn)的地層主要分布為:①雜填土層②濕陷性黃土層③粉質(zhì)粘土層④中粗砂及卵石層⑤膠結(jié)砂巖層⑥粘土層，其中含水層為-7.0m -9.5m中粗砂及卵石層⑦膨脹性粘土巖。具體的施工規(guī)劃為:大開挖土方挖土至-6.5m,以地下水位以上500mm為準(zhǔn)—第一節(jié)沉井壁施工，約8m —第一次挖土下沉一第二節(jié)沉井壁施工,約7.0m —第二次挖土下沉到位一封底一_10.93m平臺(tái)施工一漏斗、第二節(jié)筒壁及懸挑梁施工一杯口基礎(chǔ)施工。在本實(shí)施例中，根據(jù)地勘報(bào)告和相臨工程的開挖降水情況，施工降水全部采用明排，積水井和排水溝始終隨挖土標(biāo)高下挖，直至穿過(guò)含水層一定深度、無(wú)地下水為止。
當(dāng)施工過(guò)程中遇到較厚的(如厚達(dá)15m)膨脹性粘土巖時(shí)，這種粘土巖的膨脹性達(dá)到30% 45%，對(duì)在沉井施工過(guò)程中遇到這種膨脹性粘土巖所造成的懸掛沉停問(wèn)題，利用本發(fā)明提供的小當(dāng)量爆破法和高壓水槍沖切法能夠達(dá)到破壞膨脹土、從而使沉井順利下沉到設(shè)計(jì)的位置的效果，本實(shí)施例將在一次沉井壁的完整施工過(guò)程中對(duì)本發(fā)明的方法進(jìn)行表述。
首先，沉井井壁采用常規(guī)倒模法施工，刃角以下沒(méi)有采用常規(guī)的砂墊層加枕木法，而是采用了 120_厚磚墊層法。為防止不均勻沉降，第一節(jié)井壁砼澆筑后及時(shí)進(jìn)行觀測(cè)，如發(fā)現(xiàn)不均勻沉降超過(guò)150mm，則將沉降量較大方向磚墊層挖掉后墊4根以上1.0m長(zhǎng)、0.3m寬、0.4m厚的鋼筋砼墊塊，阻止該側(cè)加沉，開挖時(shí)也從此處優(yōu)先開挖。
由于沉井外壁砼為防水砼，筒壁施工時(shí)加固模板所用對(duì)拉桿為Φ 120600，中間加焊止水環(huán)，兩側(cè)靠模板處要加墊Φ60內(nèi)小外大皮圈，拆模后用防水砂漿抹平。筒壁砼施工采用臂長(zhǎng)48m的砼泵車，每次砼澆筑控制在500mm厚，以防脹模及產(chǎn)生施工縫而漏水。
當(dāng)沉井下沉一段距離后，遇到膨脹性粘土巖，沉井下沉由緩慢到停止，刃角不削切土方，沉井不下沉而懸掛在半空。
由于是膨脹性粘土巖引起的沉井，由于粘土巖已將沉井?dāng)D死，因此即使將刃角四周土方全部挖凈，減小土的摩阻力，沉井仍不會(huì)下沉。另外，由于沉井井壁自重已經(jīng)非?？捎^(在本具體實(shí)施例中沉井井壁的自重達(dá)6500t)，因此即使再進(jìn)行加載小重量的荷載也不會(huì)起多大作用，并且大重量加荷費(fèi)用高、沉井直徑大導(dǎo)致加載荷載的操作困難也降低了加載小重量荷載的可行性。因此，只有將沉井外壁的膨脹土松動(dòng)才能使沉井繼續(xù)下沉。
圖3是表示本發(fā)明沉井遇膨脹土?xí)r懸掛停沉的處理方法的流程圖，如圖3所示，本發(fā)明提供的小當(dāng)量爆破法是建立在能夠在沉井懸掛停沉的刃腳以下建立爆破工作面的基礎(chǔ)上的，一般如果停沉位置距離沉井標(biāo)高超過(guò)2m，就基本滿足建立人工爆破工作面的條件，可以實(shí)施下列小當(dāng)量爆破的步驟進(jìn)行處理:
首先，在刃腳四周開挖土方，開挖的范圍超過(guò)刃腳以外的距離為沉井外徑的1/150 1/130，開挖的深度不超過(guò)膨脹性粘土巖；
停止開挖后，沿沉井筒壁搭設(shè)腳手架，在腳手架上鋪設(shè)跳板；
然后，用螺旋鉆機(jī)自下而上沿刃腳外側(cè)離開沉井砼壁在開挖范圍的3/4處斜向上鉆孔，孔深大于等于沉井壁厚，孔距為孔深的2/3 ；
在鉆孔中填裝小當(dāng)量乳化液態(tài)炸藥，并將鉆孔下部封死，其中藥量的計(jì)算公式為:Q = AbW3，其中Q為以公斤為計(jì)量單位的藥量，A為土層抗力系數(shù)，b為藥包作用系數(shù)，W為最小抵抗線；
利用導(dǎo)線起爆炸藥，炸開造成沉井懸掛停沉的膨脹性粘土巖，使沉井繼續(xù)下沉。
在本具體實(shí)施例中，沉井在穿過(guò)膠結(jié)巖層一下4.5m左右時(shí)下沉由緩慢到停止，懸掛在半空，此時(shí)，距離沉井標(biāo)高尚有15m左右的距離，完全滿足建立人工爆破工作面的條件，因此，可以采用上述小當(dāng)量爆破的方法進(jìn)行處理。具體施工過(guò)程如下:先進(jìn)行開挖，開挖時(shí)取土均比刃角以外多200mm左右，以盡量減少下沉后摩阻力，開挖至刃角以下5.0m左右時(shí)，離標(biāo)高還差3.0m，還沒(méi)有穿過(guò)膨脹性粘土巖后，再挖已經(jīng)很危險(xiǎn)，停止挖土。然后沿沉井筒壁搭設(shè)簡(jiǎn)易腳手架，在腳手架上鋪設(shè)供人工鉆孔踩踏用的木跳板。腳手架鋪設(shè)完成后，人工用Φ40螺旋鉆機(jī)自下向上沿刃角外側(cè)離開砼壁150mm，斜向向上鉆孔，孔深> 1.5m,孔距為Im,共鉆孔84個(gè),裝上管徑Φ 20、高200mm的乳化地下靜態(tài)爆破炸藥，下部用水膠泥封死，導(dǎo)線接好后人員撤離，同時(shí)起爆。
其中，爆破藥包數(shù)量計(jì)算如下:
Q = Abff3
其中，Q表示藥量(kg), A表示材料抗力系數(shù)，b表示藥包作用系數(shù),W表示最小抵抗線。
材料抗力系數(shù)A值根據(jù)施工環(huán)境中具體的地層土質(zhì)分布而定，通常為:
新積松土地0.26
帶有沙和碎石的土地 0.51
生有植物的土壤0.55
加沙、濕沙地0.66
沙質(zhì)粘土、堅(jiān)硬的青粘土 0.70
多石土壤0.77
紅粘土0.98
石灰?guī)r1.11
花崗巖1.34[0064]藥包有微量藥包和震蕩藥包兩種，其藥包作用系數(shù)b分別為:
微量藥包b = 0.35 R(破壞半徑)=0.57W
震蕩藥包b = 0.70 R(破壞半徑)=0.7W
最小抵抗線W通常等于需要爆破的松散深度，即造成沉井懸停、將沉井“抱死”的膨脹性粘土巖的厚度。
針對(duì)本工程，由于無(wú)膨脹粘土巖抗力系數(shù)，相近的為紅粘土與石灰?guī)r，取兩者平均值，則A= (0.98+1.11)/2 = 1.045。在本工程中，藥量按微量藥包計(jì)算，b = 0.35。經(jīng)過(guò)測(cè)算，將沉井“抱死”的膨脹粘土巖厚度約2m，發(fā)生變形寬度約0.Sm L Om,因此，取W =
2。據(jù)此計(jì)算爆破需要單孔裝藥量和總炸藥量如下:
按微量藥包計(jì)算Q = Abff3R (破壞半徑)=0.57W
單個(gè)藥包Q=L 045 X 0.35 X 23 = 2.926 (kg)
總藥包量=單個(gè)藥包量X總藥包數(shù)
其中，總藥包數(shù)=D/孔距=3.14X27.5m/lm = 86.35，其中D為沉井外徑；根據(jù)該計(jì)算結(jié)果，確定有86個(gè)空檔，即需要86個(gè)鉆孔，86個(gè)藥包。
則:總藥包量=86X2.926 = 251.636kg
R(破壞半徑)=0.57W = 0.57X2 = 1.14m > 1.0m，滿足爆破松土要求。
液態(tài)乳化炸藥控制密度(P) —般在0.95 1.05g/cm3間，在本實(shí)施例中選用lg/cm3,藥卷半徑3cm,凈藥半徑(r)按2.8cm計(jì),每卷高(h) 20cm,每個(gè)藥卷重n r2h P =
3.14X2.82X20X1 = 492.352g，共裝藥 2926 + 492.352 = 5.94 ^ 6 卷，故選用 6 個(gè)藥卷。鉆孔深度1.5m，裝藥1.2m，下部300mm用防水膠泥填實(shí)堵嚴(yán)，統(tǒng)一集中控制爆破。
圖2是表示本發(fā)明中挖土及放炮示意圖，如圖2所示，沉井隨著土的被炸開阻力減小迅速下沉，起到了預(yù)期效果。
本發(fā)明提供的上述微量爆破法，在沉井下側(cè)外壁四周均勻鉆孔，裝小當(dāng)量乳化液態(tài)炸藥爆破，能夠在不影響沉井外壁結(jié)構(gòu)的前提下將沉井刃腳下“抱死”沉井的膨脹粘土巖震松散并炸掉一部分，減少土方與筒壁接觸面積，消除超常側(cè)摩阻力，從而使沉井順利下沉；并且本發(fā)明采用均勻布孔法的爆破方式，使沉井均勻放松下沉，防止沉井偏位。此施工法周期短，費(fèi)用低，效果明顯，并且可以不停止挖土，不耽誤工期，月租設(shè)備也不窩工。在具體的施工實(shí)踐中，該工程施工僅用2天，花費(fèi)5000元。
如圖3的流程圖所示，若沉井的停沉位置距離沉井標(biāo)高不足2m，無(wú)法建立爆破工作面，則可以采用本發(fā)明提供的高壓水槍沖切法進(jìn)行處理，具體包括如下步驟:
將沉井刃腳下土方均勻開挖15 20個(gè)用于豎直放置枕木的對(duì)稱坑；
在沉井底部滿鋪200mm厚的碎石；
將枕木豎直放入對(duì)稱坑，用混凝土將對(duì)稱坑填平并在每個(gè)對(duì)稱坑上部設(shè)置下沉支撐點(diǎn)；
使用管頭扁平的高壓水槍對(duì)稱沖切刃腳下部土方，直至沉井下沉。
本具體實(shí)施例中，在土方已到位、沉井下沉到距設(shè)計(jì)標(biāo)高還剩0.5m時(shí)又一次出現(xiàn)停沉，原因仍是膨脹性粘土巖 將沉井?dāng)D死，此時(shí)已經(jīng)沒(méi)有爆破鉆孔工作面，無(wú)法再通過(guò)爆破解決，故先撤除土方機(jī)械，以減少費(fèi)用。此次膨脹土實(shí)際與筒壁抱死厚度小(因上節(jié)挖土?xí)r已將土多挖200，為土膨脹留出余地，現(xiàn)在膨脹土起作用厚度比上次小)，故采用本發(fā)明提供的上述高壓水槍沖切法在刃角砼壁外側(cè)沖出150mm左右環(huán)行槽，使得沉井在環(huán)形槽的幫助下依靠自重繼續(xù)下沉，作用與爆破效果相同。具體施工過(guò)程如下:
先將沉井刃腳下土方挖16個(gè)200X400X 1200對(duì)稱坑，然后將16根160X 320X 1000枕木豎直放入對(duì)稱坑中，使得枕木均勻墊在沉井四周，然后將對(duì)稱坑的剩余空間用混凝土找平，并使其上頂面比設(shè)計(jì)高100左右，作為沉井下沉支撐點(diǎn)。因沉井底部有少量地下水，在沉井底部滿鋪200厚碎石，使工人能夠在無(wú)水條件下工作，同時(shí)利用這些碎石過(guò)濾地下水，做高壓水槍水源。另外，如果沉井下沉沖擊力將枕木壓下最好，否則可以將枕木下石子人工掏出，使沉井自然下沉到位。高壓水槍的前段用2寸高壓橡膠管，水槍頭采用2寸無(wú)縫管并將管頭砸扁，然后煨成形，兩臺(tái)高壓水槍對(duì)稱沖切沉井刃腳下部土方,一邊沖切一邊將沖下的土方運(yùn)走,每次沖切掉土方100_，不間斷的沿周圈沖切。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的沖切，沖出200X900的槽，沉井出現(xiàn)下沉跡象，立即停止作業(yè)，在2個(gè)小時(shí)左右沉井終于下沉到位。經(jīng)過(guò)測(cè)量，沉井中心偏差為:南北向向南偏50，東西向向西偏30 ;標(biāo)高:東低30，西高50，北低70，南高60，均在規(guī)范允許范圍內(nèi)。
另外，為了避免在沉井施工過(guò)程中出現(xiàn)懸掛停沉狀況，也為了在沉井出現(xiàn)懸掛停沉狀況時(shí)能夠更好的消除停沉，還可以在施工前采取加大沉井自重、刃腳以上回收筒壁、在沉井外側(cè)高壓注入觸變泥漿等措施進(jìn)行預(yù)防。具體預(yù)防措施如下:
首先仔細(xì)研究地勘報(bào)告，掌握施工現(xiàn)場(chǎng)地層分布情況，然后計(jì)算側(cè)磨阻力，如果側(cè)磨阻力大于或接近沉井自重，應(yīng)通過(guò)設(shè)計(jì)適當(dāng)加大壁厚以增加沉井自重，也可以在考慮沉井分節(jié)制作時(shí)盡量減少節(jié)數(shù)來(lái)增加沉井自重；另外可將刃腳以上外壁向內(nèi)收回100_，從而減少土與外壁接觸面積，達(dá)到減少側(cè)磨阻力，保證沉井順利下沉，但此做法要注意通過(guò)挖土順序和挖土寬度對(duì)沉井糾偏，特別是位置偏差。
在采用沉井外壁射水管沖刷沉井周圍土方以減少摩擦力的施工方法時(shí)，也可以先將射水管預(yù)先埋設(shè)在沉井壁的混凝土墻內(nèi)，在施工過(guò)程中通過(guò)預(yù)埋的射水管往沉井外壁和土層之間加注潤(rùn)滑液體，此方法更加適用于砂及砂類土層。在黏土或膨脹土施工時(shí)隨著沉井下沉，可在筒壁外側(cè)高壓注入觸變泥漿，泥漿用膨潤(rùn)土加3 6%火堿制成，泥漿起到潤(rùn)滑作用，從而減少摩擦力。
綜上所述，本發(fā)明提供的沉井因膨脹土懸掛停沉的處理方法既預(yù)防措施經(jīng)具體的施工實(shí)踐證明，能夠有效消除施工環(huán)境中存在膨脹性粘土而對(duì)沉井下沉所造成的懸停問(wèn)題，并且可以不停止挖土，不耽誤工期，月租設(shè)備也不窩工，使得沉井的整體施工周期縮短，費(fèi)用降低，提高沉井施工的工程質(zhì)量和施工效率。
在本發(fā)明的上述教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行各種改進(jìn)和變形，而這些改進(jìn)和變形，都落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的具體描述只是更好的解釋本發(fā)明的目的，本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求
及其等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種沉井因膨脹土懸掛停沉的處理方法，其特征在于，當(dāng)沉井施工過(guò)程中遇到膨脹性粘土巖造成懸掛停沉?xí)r， 若停沉位置距離沉井標(biāo)高超過(guò)2m，則實(shí)施下列步驟進(jìn)行處理: 在刃腳四周開挖土方，開挖的范圍超過(guò)刃腳以外的距離為沉井外徑的1/150 1/130，開挖的深度不超過(guò)膨脹性粘土巖； 停止開挖后，沿沉井筒壁搭設(shè)腳手架，在腳手架上鋪設(shè)跳板； 用螺旋鉆機(jī)自下而上沿刃腳外側(cè)離開沉井砼壁在開挖范圍的3/4處斜向上鉆孔，孔深大于等于沉井壁厚，孔距為孔深的2/3 ； 在鉆孔中填裝小當(dāng)量乳化液態(tài)炸藥，并將鉆孔下部封死，其中藥量的計(jì)算公式為:Q =AbW3，其中Q為以公斤為計(jì)量單位的藥量，A為土層抗力系數(shù)，b為藥包作用系數(shù)，W為最小抵抗線； 利用導(dǎo)線起爆炸藥，炸開造成沉井懸掛停沉的膨脹性粘土巖，使沉井繼續(xù)下沉； 若停沉位置距離沉井標(biāo)高不足2m，無(wú)法建立爆破工作面，則實(shí)施下列步驟進(jìn)行處理: 將沉井刃腳下土方均勻開挖15 20個(gè)用于豎直放置枕木的對(duì)稱坑； 在沉井底部滿鋪200mm厚的碎石； 將枕木豎直放入對(duì)稱坑，用混凝土將對(duì)稱坑填平并在每個(gè)對(duì)稱坑上部設(shè)置下沉支撐占.使用管頭扁平的高壓水槍對(duì)稱沖切刃腳下部土方，直至沉井下沉。
2.按照權(quán)利要求
1所述的處理方法，其特征在于， 所述藥包包括微量藥包和震蕩藥包，其中 微量藥包的作用系數(shù)b = 0.35，破壞半徑R = 0.57W ； 震蕩藥包的作用系數(shù)b = 0.70，破壞半徑R = 0.7W。
3.按照權(quán)利要求
1所述的處理方法，其特征在于， 所述最小抵抗線W取爆破的松散深度，即造成沉井懸掛停沉的膨脹性粘土巖的厚度。
4.按照權(quán)利要求
1所述的處理方法，其特征在于， 取紅粘土與石灰?guī)r的平均值為所述膨脹性粘土巖的材料抗力系數(shù)。
5.按照權(quán)利要求
1所述的處理方法，其特征在于， 選用水膠泥封死鉆孔下部。
6.按照權(quán)利要求
1 5中任一項(xiàng)所述的處理方法，其特征在于，還包括: 施工前在沉井壁混凝土墻內(nèi)預(yù)先埋設(shè)射水管，以便在遇到膨脹性粘土巖造成懸掛停沉后的施工中，在筒壁外側(cè)高壓注入觸變泥漿，減少筒壁與膨脹性粘土巖之間的摩擦力。
7.按照權(quán)利要求
6所述的處理方法，其特征在于， 所述觸變泥漿用膨潤(rùn)土加3 6%的火堿制成。
8.按照權(quán)利要求
1所述的處理方法，其特征在于，還包括: 在施工前將沉井刃腳以上的外壁向內(nèi)收回100mm，以減少沉井外壁與土層的接觸面積。
9.按照權(quán)利要求
6所述的處理方法，其特征在于，還包括: 在施工前將沉井刃腳以上的外壁向內(nèi)收回100mm，以減少沉井外壁與土層的接觸面積。
專利摘要
本發(fā)明提供一種沉井因膨脹土懸掛停沉的處理方法，當(dāng)沉井施工過(guò)程中遇到膨脹土造成懸掛停沉?xí)r，若停沉位置距離沉井標(biāo)高超過(guò)2m，則采用在刃腳下部周圍土方上均勻布設(shè)爆破孔、對(duì)造成懸停的膨脹土進(jìn)行小當(dāng)量爆破法、炸開所述膨脹土的方法進(jìn)行處理；若停沉位置距離沉井標(biāo)高不足2m，無(wú)法建立爆破工作面，則通過(guò)在沉井刃腳下均勻設(shè)置下沉支撐點(diǎn)后使用管頭扁平的高壓水槍對(duì)稱沖切刃腳下部土方、直至沉井下沉的方法進(jìn)行處理。本發(fā)明能夠在不影響沉井外壁結(jié)構(gòu)的前提下有效減少土方與筒壁接觸面積，消除超常側(cè)摩阻力，從而使沉井均勻放松下沉，防止沉井偏位，并且不耽誤工期，有效提高沉井施工的工程質(zhì)量和施工效率。
文檔編號(hào)F42D3/04GKCN102235010SQ201010156018
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2010年4月27日
發(fā)明者常杰 申請(qǐng)人:中國(guó)華冶科工集團(tuán)有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (3),