南海臨海地區(qū)含珊瑚礁碎屑層止水帷幕體施工處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及巖土工程設(shè)計與施工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種南海臨海地區(qū)含珊瑚礁 碎肩層止水帷幕體施工處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 南海臨海地區(qū)珊瑚砂分布較廣，其具有強度高、滲透性強、基巖面起伏大等特點， 極大地影響了該地區(qū)基坑工程防滲止水系統(tǒng)的設(shè)計與施工。由于珊瑚礁碎肩滲透系數(shù)大、 強度高、基巖面起伏大等特點，會增加設(shè)計施工的難度。此類基坑工程的防滲止水帷幕體， 常常采用上部為三軸攪拌粧、下部為高壓旋噴粧的垂直向組合型式。對于滲透系數(shù)大、強 度高、基巖面起伏大的珊瑚礁碎肩層，施工過程中常常會出現(xiàn)三軸攪拌粧卡鉆、抱鉆等不利 情況。出現(xiàn)上述施工難題后，現(xiàn)階段最常用的就是采用開挖上覆土層以及珊瑚礁碎肩層后 再進行回填的常規(guī)處理方法。而上述處理方法針對較淺部位的處理效果較好；對于深基坑 而言，這在很大程度上會增加施工難度、造成機械設(shè)備損壞與人力資源的浪費、延長施工工 期、導(dǎo)致施工造價的大幅攀升；對于超深基坑來說，由于三軸攪拌粧粧體長度大于20米，而 普通挖機開挖深度一般小于17米，采用上述方法難以解決上述施工難題。因此，如何提供 一種南海臨海地區(qū)含珊瑚礁碎肩地層止水帷幕體施工處理方法，用于解決南海臨海地區(qū)止 水帷幕體施工過程中因珊瑚礁碎肩層滲透系數(shù)大、強度高、基巖面起伏大而造成三軸攪拌 粧卡鉆、抱鉆的施工難題，節(jié)省工期、節(jié)約成本、降低施工難度，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決 的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種南海臨海地區(qū)含珊瑚礁碎肩層止水帷幕體施工處理 方法，以解決臨海含珊瑚礁碎肩層防滲止水帷幕體的施工難題，特別是解決因珊瑚礁碎肩 層滲透系數(shù)大、強度高、基巖面起伏大而造成三軸攪拌粧卡鉆、抱鉆。主要是根據(jù)對擬建工 程場地進行探孔勘察，建立離散元分析預(yù)判，對于施工難度較大的場地進行預(yù)先處理，對于 施工困難的場地則應(yīng)進行適當?shù)匾?guī)避，從而節(jié)省工期、節(jié)約成本。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0005] 南海臨海地區(qū)含珊瑚礁碎肩層止水帷幕體施工處理方法，所述止水帷幕體為三軸 攪拌粧，包括如下步驟：
[0006] 步驟一、現(xiàn)場勘察，探明擬建場地內(nèi)珊瑚礁碎肩的埋深及基巖面起伏變化情況，記 錄影響所述珊瑚碎肩層的三軸攪拌粧可攪拌性能的三種主要因素；
[0007] 步驟二、根據(jù)所述步驟一得到的數(shù)據(jù)，模擬分析所述三軸攪拌粧卡鉆、抱鉆的概 率，并對所述擬建場地含珊瑚礁碎肩層的可攪拌性建立風險評判模型；
[0008] 步驟三、根據(jù)勘察數(shù)據(jù)結(jié)合步驟二所述的風險評判模型確定所述擬建場地的施工 風險等級；
[0009] 步驟四、根據(jù)所述步驟三的施工風險等級確定處理措施，對于所述施工風險等級 為一級的擬建場地無需處理即可進行施工；對于所述施工風險等級為二級的所述擬建場地 采用改進的三軸攪拌粧機進行施工；對于所述施工風險等級為三級和四級的所述擬建場地 采取沖孔破碎的方式進行預(yù)處理后進行施工；對于所述施工風險等級為五級的所述擬建場 地，進行風險轉(zhuǎn)移，采取避開或繞打的規(guī)避措施施工。
[0010] 進一步地，所述步驟一中的所述三個主要因素包括上覆土層厚度、珊瑚礁碎肩層 的厚度以及珊瑚礁碎肩的強度。
[0011] 進一步地，所述步驟二包括將所述三種主要因素進行正交組合，得到多種組合形 式；并利用PFC3D離散元軟件對所述多種組合形式進行數(shù)值模擬，得到不同組合形式下所 述三軸攪拌粧卡鉆、抱鉆的概率；以及將所述多種組合形式下的模擬數(shù)值進行線性回歸得 到在所述三種主要因素作用下所述三軸攪拌粧卡鉆、抱鉆的風險評判模型。
[0012] 進一步地，利用線性回歸得到所述三軸攪拌粧卡鉆、抱鉆的概率計算公式 為：y = -55. 911+9. 211Xl+7. 200x2+0. 825x3，式中y為三軸攪拌粧卡鉆、抱鉆的概率， 0彡y彡100 ;當y彡0時，取y = 0 ;當y多100時，取y = 100 ;xl為所述珊瑚礁灰?guī)r厚 度、x2為所述珊瑚礁灰?guī)r強度以及、x3為所述上覆土層厚度。
[0013] 進一步地，所述施工風險等級共包括五級：其中，一級的風險發(fā)生概率為0~ 10% ;二級的風險發(fā)生概率為10~20% ;三級的風險發(fā)生概率為20~30% ;四級的風險 發(fā)生概率為30~50% ;五級的風險發(fā)生概率為50~100%。
[0014] 進一步地，所述步驟四中所述改進的三軸攪拌粧機包括設(shè)置在動力頭上的三根相 互平行的鉆桿，每根鉆桿的自由端設(shè)有鉆頭，每根鉆桿沿鉆桿的軸向設(shè)有若干葉片組，每組 葉片組包括均布于所述鉆桿周面的三根葉片，除靠近鉆頭的兩相鄰葉片組的葉片上下對應(yīng) 設(shè)置外，其余相鄰葉片組的葉片均交錯設(shè)置，所述葉片的兩側(cè)與自由端面分別設(shè)置若干對 對稱設(shè)置的合金鋼板，每對所述合金鋼板具有向葉片外伸出的直角尖部，所述直角尖部包 括斜邊與直角邊，所述斜邊位于所述直角邊的外側(cè)，所述直角邊與所述葉片的軸線相平行， 相鄰葉片組的間距為0. 7-1. 0米。
[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有益的技術(shù)效果如下：本發(fā)明提供的南海臨海地區(qū)含珊 瑚礁碎肩層止水帷幕體施工處理方法，首先對擬建場地的工程地質(zhì)進行勘察，根據(jù)現(xiàn)場勘 察資料快速計算獲取現(xiàn)場該工況下三軸攪拌粧卡鉆、抱鉆的概率；然后建立三軸攪拌粧的 卡鉆、抱鉆的風險評價系統(tǒng)；接著根據(jù)現(xiàn)場探孔以及勘察資料結(jié)合風險評價系統(tǒng)確定擬建 場地施工風險等級；最后根據(jù)施工風險等級快速判別是否需要現(xiàn)場特殊處理，從而極大地 減少了工作量，降低了施工風險。與此同時，根據(jù)施工風險等級判定對應(yīng)工況下的施工風險 等級后，積極采取合理的措施對高風險工況進行預(yù)處理，以避免盲目施工導(dǎo)致的大量人力、 物力的損耗與浪費。當施工風險等級為二級時，采用了改進的三軸攪拌粧機，提升了三軸 攪拌粧的性能參數(shù)，顯著減小三軸攪拌粧在攪拌過程中所遇到的摩阻力與端阻力，有效減 小三軸攪拌粧在施工過程中出現(xiàn)卡鉆、抱鉆的概率，極大地提高了施工效率，加快了施工進 度，縮短了工期，減少了施工成本。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本發(fā)明一實施例南海臨海地區(qū)含珊瑚礁碎肩層止水帷幕體施工處理方法 的工藝流程圖；
[0017] 圖2是本發(fā)明一實施例中三軸攪拌粧機的帶有葉片的鉆桿的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖3是本發(fā)明一實施例中三軸攪拌粧機中葉片的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019] 圖中：1-鉆桿、2-葉片、3-合金鋼板、4-鉆頭。
【具體實施方式】
[0020] 以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明提出的南海臨海地區(qū)含珊瑚礁碎肩層止水 帷幕體施工處理方法作進一步詳細說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點和特 征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方 便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。為敘述方便，下文中所述的"上"、"下"與附圖的 上、下的方向一致，但這不能成為本發(fā)明技術(shù)方案的限制。
[0021] 本發(fā)明提供了一種南海臨海地區(qū)含珊瑚礁碎肩層止水帷幕體施工處理方法，用于 解決止水帷幕體施工過程中因珊瑚礁碎肩層滲透系數(shù)大、強度高、基巖面起伏大而造成三 軸攪拌粧卡