阻止管廊下卧深厚软土不均匀沉降地基处理方法

本发明涉及综合管廊施工，具体涉及一种阻止管廊下卧深厚软土不均匀沉降地基处理方法。

背景技术：

1、地下综合管廊作为集中敷设市政管线的公共隧道，可以有效解决传统管线敷设带来的上述“城市病”顽疾。由于海相软土具有含水量高、孔隙率高、渗透性低、均匀性差、强度低、力学性能差等特点。在此地区建设综合管廊，需要考虑如何缓解软土地基沉降等问题。国内外研究主要集中在下卧不均匀软土场地，管廊沉降机理。关于如何减缓管廊沉降的研究较少。主要有以下2种方法：一种是复合地基处理方法；另一种是螺旋桩方法。前者通过特质的搅拌机械，在地基深处将软土和固化剂强制搅拌，使得软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的地基。而后者通过螺栓与管廊相连接的方式，靠螺旋叶片与土体阻力来减小管廊沉降。前者承载能力更高，而后者施工方便。

2、可以发现上述两者方法对于管廊不均匀沉降可以起到作用，而由于管廊长度一般在几公里到十几公里不等，地质条件复杂，管廊在纵向长度上往往会跨越不同地质单元。在这种情形下，在每一段管廊上都配置多根灌注桩，使得工期、工作量和工程成本增大，并且一般海相软土深度可达到20-30m，桩基很难达到基岩持力层，因此深厚软土内的螺旋桩在平时使用，以及在地震来临时土体对桩的支撑力会减小，很容易发生不均匀沉降以及软土震陷，将对其内部连续的生命线管道造成严重破坏。若螺旋桩打到持力层，一是造价太高，二是桩的长细比太大则会发生屈曲，容易发生地震灾害或者软土地基不均匀沉降。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术中的问题，提供阻止管廊下卧深厚软土不均匀沉降地基处理方法，能对综合管廊地基进行有效支撑，以减小埋地综合管廊在使用中的不均匀沉降，以及减小在地震作用下的管廊震陷。

2、本发明提供了一种阻止管廊下卧深厚软土不均匀沉降地基处理方法，包括以下步骤：

3、在软土内打入多个螺旋桩，多个螺旋桩呈矩阵式排布，并在每个螺旋桩外部灌入混凝土；

4、在每个螺旋桩上端连接阻尼件；

5、在多个阻尼件上部布置多个纵向超高性能混凝土预应力芯棒，然后在多个纵向超高性能混凝土预应力芯棒上方布置多个横向超高性能混凝土预应力芯棒，多个纵向超高性能混凝土预应力芯棒与多个横向超高性能混凝土预应力芯棒交错设置；

6、将每个阻尼件与上方的横向超高性能混凝土预应力芯棒连接；

7、在纵向超高性能混凝土预应力芯棒和横向超高性能混凝土预应力芯棒的上部填一定厚度土体，以形成加筋软土区；

8、在加筋软土区上方放置综合管廊体系。

9、较佳地，所述多个纵向超高性能混凝土预应力芯棒和多个横向超高性能混凝土预应力芯棒所在平面与地面平行。

10、较佳地，多个螺旋桩打入软土层。

11、较佳地，利用纤维增强塑料筋将每个阻尼件与其上方的横向超高性能混凝土预应力芯棒连接。

12、较佳地，所述螺旋桩包括桩身和螺旋叶片，所述桩身竖直设置，桩身底端为倒锥形，所述螺旋叶片设于桩身的下半部分，灌入的混凝土的高度高于螺旋叶片的顶端。

13、较佳地，所述阻尼件包括下连接钢板、上连接钢板、多个橡胶垫和多个钢垫板，所述下连接钢板连接于螺旋桩桩身，所述多个橡胶垫和多个钢垫板设于下连接钢板上方，多个橡胶垫与多个钢垫板交错设置，所述上连接钢板设于多个橡胶垫和多个钢垫板的上方，上连接钢板与横向超高性能混凝土预应力芯棒连接。

14、较佳地，所述多个橡胶垫和多个钢垫板内设有竖直方向的插孔，所述螺旋桩的桩身的顶端插入所述插孔内。

15、较佳地，所述纵向超高性能混凝土预应力芯棒和横向超高性能混凝土预应力芯棒结构相同，均包括预应力钢绞线和超高性能混凝土层，所述超高性能混凝土层设于预应力钢绞线外。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的一种阻止管廊下卧深厚软土不均匀沉降地基处理方法，能在海相深厚软土区形成反拱加阻尼耗能加螺旋桩承载的结构，对综合管廊地基进行有效支撑，以减小埋地综合管廊在使用中的不均匀沉降，以及减小在地震作用下的管廊震陷。

17、多个纵向超高性能混凝土预应力芯棒和多个横向超高性能混凝土预应力芯棒形成一个平面，该平面与地面平行，能够使得多个纵向超高性能混凝土预应力芯棒和多个横向超高性能混凝土预应力芯棒对综合管廊的支撑力均衡，从而进一步阻止综合管廊下卧深厚软土不均匀沉降。利用纤维增强塑料筋将每个阻尼件与其上方的横向超高性能混凝土预应力芯棒连接，能够提升每个阻尼件与其上方的横向超高性能混凝土预应力芯棒的连接强度，从而提升整个结构对综合管廊的支撑能力。螺旋桩又和阻尼件结合，形成耗能加承载力双重抗震陷、抗不均匀沉降体系。灌入的混凝土的高度高于螺旋叶片的顶端，能够提升螺旋桩与混凝土的连接力，进一步提升整个结构对综合管廊的支撑能力。多个橡胶垫与多个钢垫板交错设置，其中多个橡胶垫具有很大的阻尼，可以消耗地震的能量以及在平时使用中上部车辆带来的振动作用，多个钢垫板又有很大的刚度和强度，可以有效支撑上部结构，从而提升对综合管廊的支撑能力。通过设置竖直方向的插孔，将螺旋桩的桩身的顶端插入所述插孔内，能够增加螺旋桩与整个阻尼件的连接牢靠性，从而提升对综合管廊的支撑力。超高性能混凝土层具有抗腐蚀、刚强度、高韧性的特点，可以对抗海相软土内的强腐蚀，并且其强度和韧性高，加之内部的预应力钢绞线，可以有效形成反拱效果，以支撑上部的综合管廊，平衡管廊的重量，让管廊不易发生不均匀沉降和震陷。

技术特征：

1.一种阻止管廊下卧深厚软土不均匀沉降地基处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的阻止管廊下卧深厚软土不均匀沉降地基处理方法，其特征在于，所述多个纵向超高性能混凝土预应力芯棒(104)和多个横向超高性能混凝土预应力芯棒(105)所在平面与地面平行。

3.如权利要求1所述的阻止管廊下卧深厚软土不均匀沉降地基处理方法，其特征在于，多个螺旋桩(101)打入软土层，深度高于硬土层(2)。

4.如权利要求1所述的阻止管廊下卧深厚软土不均匀沉降地基处理方法，其特征在于，利用纤维增强塑料筋(3)将每个阻尼件(103)与其上方的横向超高性能混凝土预应力芯棒(105)连接。

5.如权利要求1所述的阻止管廊下卧深厚软土不均匀沉降地基处理方法，其特征在于，所述螺旋桩(101)包括桩身(401)和螺旋叶片(402)，所述桩身(401)竖直设置，桩身(401)底端为倒锥形，所述螺旋叶片(402)设于桩身(401)的下半部分，灌入的混凝土(102)的高度高于螺旋叶片(402)的顶端。

6.如权利要求5所述的阻止管廊下卧深厚软土不均匀沉降地基处理方法，其特征在于，所述阻尼件(103)包括下连接钢板(501)、上连接钢板(502)、多个橡胶垫(503)和多个钢垫板(504)，所述下连接钢板(501)连接于螺旋桩(101)桩身(401)，所述多个橡胶垫(503)和多个钢垫板(504)设于下连接钢板(501)上方，多个橡胶垫(503)与多个钢垫板(504)交错设置，所述上连接钢板(502)设于多个橡胶垫(503)和多个钢垫板(504)的上方，上连接钢板(502)与横向超高性能混凝土预应力芯棒(105)连接。

7.如权利要求6所述的阻止管廊下卧深厚软土不均匀沉降地基处理方法，其特征在于，所述多个橡胶垫(503)和多个钢垫板(504)内设有竖直方向的插孔(6)，所述螺旋桩(101)的桩身(401)的顶端插入所述插孔(6)内。

8.如权利要求1所述的阻止管廊下卧深厚软土不均匀沉降地基处理方法，其特征在于，所述纵向超高性能混凝土预应力芯棒(104)和横向超高性能混凝土预应力芯棒(105)结构相同，均包括预应力钢绞线(701)和超高性能混凝土层(702)，所述超高性能混凝土层(702)设于预应力钢绞线(701)外。

技术总结本发明公开了一种阻止管廊下卧深厚软土不均匀沉降地基处理方法，属于综合管廊施工技术领域。该阻止管廊下卧深厚软土不均匀沉降地基处理方法，包括以下步骤：在软土内打入多个螺旋桩，多个螺旋桩呈矩阵式排布，并在每个螺旋桩外部灌入混凝土；在每个螺旋桩上端连接阻尼件；在多个阻尼件上部布置多个纵向超高性能混凝土预应力芯棒，然后在多个纵向超高性能混凝土预应力芯棒上方布置多个横向超高性能混凝土预应力芯棒，多个纵向超高性能混凝土预应力芯棒与多个横向超高性能混凝土预应力芯棒交错设置。本发明的阻止管廊下卧深厚软土不均匀沉降地基处理方法，能够减小埋地综合管廊在平时使用中的不均匀沉降，以及减小在地震作用下的管廊震陷。技术研发人员：黄德龙,王惠跃,岑航,刘强,宗钟凌,丁阳,易刚,陈煜昕,潘志伟,夏野受保护的技术使用者：江苏海洋大学技术研发日：技术公布日：2024/6/2