水平顶管地基处理工法.pdf

一种水平顶管地基处理工法，采用挖井、确定顶管顶进点及顶管轴线、装导轨、选择油缸、注浆、检测……。优点是：当上部结构已施工完毕，周边建筑物密集而不具备施工场地条件时，采用水平顶管工法可避免上述不足，该工法在已有建筑物基础下植入具有高变形模量的钢管形成水平增强体，利用地基土与拉筋(钢管)产生的摩擦力使土与加筋材料形成整体，减小整体变形和增强整体稳定，同时两端悬挑部分可扩大建筑物基础面积，减小基底附加压力；通过植入的花管向周围地基土中进行压力注浆形成复合地基，提高地基土承载能力，减小地基土压缩变形，达到改良基底下地基土性能的目的。

1、  一种水平顶管地基处理工法，其特征在于：包括：
1)根据周边构筑物的影响和最小施工长度开挖工作井；
2)根据设计水平顶管轴线位置确定顶管顶进点及顶管轴线；
3)根据不同边界条件选用库伦土压力理论中被动土压力计算公式计算所需被动土压力确定反力后背，要求后背反力大于顶管顶力；
4)安装导轨；
5)根据工程条件选择合适的油缸，其主要参数为顶力、行程；顶管顶力可按《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-97)6.4.8公式确定；在适应工作井尺寸的情况下宜选用大行程油缸；
6)安装顶铁；
7)顶进--采用半闭口钢管挤密土层法顶管；
8)在顶进过程中加强测量、纠偏，其纠偏原则：增加纠偏次数，减小纠偏角度；
9)注浆，其主要参数为流量、压力和注浆量；一般以不使地层结构破坏或仅发生局部的少量的破坏作为确定地基土容许注浆压力的基本原则；其具体参数值应在施工前通过现场试验确定，并在施工时根据地面变形的量测资料调整；
10)沉降监测与顶管注浆质量检测--监测对象主要是整个基础平台，方法有使用贴纸法或全站仪测量等手段，直接对监测实体进行宏观监测，注浆效果可通过管内取芯，从注浆体内取出原状样品，测定样品的密度、浆液充填率、剩余孔隙率、无侧限抗压强度、抗剪强度、渗透性及长期渗流稳定性等指标来检测效果；顶管质量检测主要通过低应变波速测定；
11)沉降计算分析--根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第5.3节估算处理前后天然基础沉降量，进行加固效果的比较分析，若存在动力设备基础则需按《动力机器基础设计规范》(GB50040-96)中有关章节进行基础振动状态下的沉降估算。

水平顶管地基处理工法
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，具体地说是一种水平顶管地基处理工法。
背景技术
目前，建筑物对基础沉降的要求越来越严格，特别是当上部结构施工完毕或者在使用过程中发生不均匀沉降或沉降过大，需进行地基处理，而现在常用的采用竖向受压的各种构件来提高基础的承载能力，如钢管静压桩、锚杆静压桩、灌注桩、树根桩等拖换方法，受场地条件限制时，不适宜采用常规方法进行处理。
发明内容
本发明的目的是研制一种针对建筑物基础不均匀沉降或过大沉降问题，在不适宜采用常规方法处理时，而采用融合顶管及土合成材料加筋、注浆法在基础下部空间形成一个空间支架扩大基础面积并有效改良地基土，预防并控制地面沉陷的水平顶管地基处理工法。
本发明水平顶管地基处理工法，包括：
1)根据周边构筑物的影响和最小施工长度开挖工作井；
2)根据设计水平顶管轴线位置确定顶管顶进点及顶管轴线；
3)根据不同边界条件选用库伦土压力理论中被动土压力计算相关公式计算所需被动土压力确定反力后背，要求后背反力大于顶管顶力；
4)安装导轨；
5)根据工程条件选择合适的油缸(主要参数为顶力、行程)；顶管顶力可按《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-97)6.4.8公式确定；在适应工作井尺寸的情况下宜选用大行程油缸；
6)安装顶铁；
7)顶进--采用半闭口钢管挤密土层法顶管；
8)在顶进过程中加强测量、纠偏(纠偏原则：增加纠偏次数，减小纠偏角度)；
9)注浆(主要参数为流量、压力和注浆量)--一般以不使地层结构破坏或仅发生局部的少量的破坏作为确定地基土容许注浆压力的基本原则，其具体参数值应在施工前通过现场试验确定，并在施工时根据地面变形的量测资料调整；
10)沉降监测与顶管注浆质量检测--监测对象主要是整个基础平台，方法有使用贴纸法或全站仪测量等手段，直接对监测实体进行宏观监测。注浆效果可通过管内取芯，从注浆体内取出原状样品，测定样品的密度、浆液充填率、剩余孔隙率、无侧限抗压强度、抗剪强度、渗透性及长期渗流稳定性等指标来检测效果；顶管质量检测主要通过低应变波速测定；
11)沉降计算分析--根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第5.3节估算处理前后天然基础沉降量，进行加固效果的比较分析。若存在动力设备基础则需按《动力机器基础设计规范》(GB50040-96)中有关章节进行基础振动状态下的沉降估算。
顶管法以往作为一种地下非开挖管道技术，管道既是掘进空间的支护，又是构筑物的本身，它将明挖改为暗挖是起特点。以水平顶管法为手段进行地基处理，充分发挥管道的力学性能，让水平管道和其周边被改良后的土体承受上部竖向荷载的水平顶管地基处理工法。
本发明水平顶管地基处理工法的优点是：当上部结构已施工完毕，周边建筑物密集而不具备施工场地条件时，采用水平顶管工法可避免上述不足，该工法在已有建筑物基础下植入具有高变形模量的钢管形成水平增强体，利用地基土与拉筋(钢管)产生的摩擦力使土与加筋材料形成整体，减小整体变形和增强整体稳定，同时两端悬挑部分可扩大建筑物基础面积，减小基底附加压力；通过植入的花管向周围地基土中进行压力注浆形成复合地基，提高地基土承载能力，减小地基土压缩变形，达到改良基底下地基土性能的目的。
具体实施方式
本发明水平顶管地基处理工法，包括：
1)根据周边构筑物的影响和最小施工长度开挖工作井；
2)根据设计水平顶管轴线位置确定顶管顶进点及顶管轴线；
3)根据不同边界条件选用库伦土压力理论中被动土压力计算公式计算所需被动土压力确定反力后背，要求后背反力大于顶管顶力；
4)安装导轨；
5)根据工程条件选择合适的油缸(主要参数为顶力、行程)；顶管顶力可按《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-97)6.4.8公式确定；在适应工作井尺寸的情况下宜选用大行程油缸；
6)安装顶铁；
7)顶进--采用半闭口钢管挤密土层法顶管；
8)在顶进过程中加强测量、纠偏(纠偏原则：增加纠偏次数，减小纠偏角度)；
9)注浆(主要参数为流量、压力和注浆量)--一般以不使地层结构破坏或仅发生局部的少量的破坏作为确定地基土容许注浆压力的基本原则；其具体参数值应在施工前通过现场试验确定，并在施工时根据地面变形的量测资料调整；
10)沉降监测与顶管注浆质量检测--监测对象主要是整个基础平台，方法有使用贴纸法或全站仪测量等手段，直接对监测实体进行宏观监测。注浆效果可通过管内取芯，从注浆体内取出原状样品，测定样品的密度、浆液充填率、剩余孔隙率、无侧限抗压强度、抗剪强度、渗透性及长期渗流稳定性等指标来检测效果；顶管质量检测主要通过低应变波速测定；
11)沉降计算分析--根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第5.3节估算处理前后天然基础沉降量，进行加固效果的比较分析。若存在动力设备基础则需按《动力机器基础设计规范》(GB50040-96)中有关章节进行基础振动状态下的沉降估算。