一種微生物固土護壁鉆孔灌注樁制造技術

本實用新型專利技術涉及一種微生物固土護壁鉆孔灌注樁，該灌注樁由微生物固土層、微生物護壁膠結面、和鋼筋混凝土灌注樁三部分所組成。微生物固土護壁鉆孔灌注樁在施工過程中不使用泥漿護壁，無泥皮，無污染，樁側摩阻力發揮充分，而且樁周被加固的土體形成微生物固土層和微生物護壁膠結面，既防止塌孔，又能與樁聯合承載，有效提高單樁承載力。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種微生物固土護壁鉆孔灌注樁，屬于建筑施工

技術介紹
鉆孔灌注樁施工時的孔壁穩定性是決定其成樁質量和施工安全性的關鍵因素，而傳統的泥漿護壁技術在穿越砂土、粉土地層時往往出現局部塌孔。微生物注漿作為固土的新興技術，具有施工擾動小、灌注壓力低、施工周期短和生態相容性好等優勢，而且所用的灌漿材料與傳統膠凝材料相比，也有低能耗、低污染和低排放等特點。作為一種可持續發展的土體加固新方法，具有廣泛的應用前景，并日益引起巖土工程界的重視并開始在工程中應用。現有技術一的技術方案鉆孔灌注樁砂土層成孔的泥漿護壁施工方法[顧仲賓.鉆孔灌注樁砂土層成孔的泥漿護壁施工方法.專利技術專利.授權公告號CN103510507A.20140115]，其實現方法為：施工前，預挖泥漿池，將高粘膨脹土和工業明礬混合攪拌制備泥漿護壁。當鉆進施工至砂土層時，通過泥漿泵抽取已制備好的泥漿注入鉆孔進行護壁。鉆進穿過砂土層后，通過向孔內增加清水，降低泥漿比重至1.1-1.25，直至成孔完成。現有技術一的缺點制備的泥漿中添加了工業明礬，明礬中含有的鋁，污染地下水源，對人體傷害很大，尤其對兒童生長發育和智力都會造成影響。此外，泥漿只起到平衡土壓力護壁、浮渣作用，并未對砂土層進行加固，當砂土層較厚時，泥漿護壁不能對孔壁進行有效的加固，容易造成鉆孔局部坍塌，而且當鉆進穿過砂土層后，向孔內注入清水降低泥漿比重，也將進一步加大塌孔的可能性。樁孔側壁表面形成的泥皮，在成樁后成為樁身與土之間的薄弱剪切界面，降低樁側摩阻力，不利于樁基承載力發揮[董志高,董平,李俊才,張志鋮.鉆孔灌注樁樁側泥皮分布對樁承載性狀影響研究[J].地質災害與環境保護,2010,04:94-99.]。泥漿不能起到固化孔外土體的作用。現有技術二的技術方案一種泥漿護壁鉆孔灌注樁施工方法[楊哲.一種泥漿護壁鉆孔灌注樁施工方法.專利技術專利.授權公告號CN104120716A.20141029]，其實現方法為：泥漿材料采用塑性指數Ip≧17的粘土、膨潤土、分散劑、增稠劑混合攪拌而成，設置循環池、儲漿池和沉淀池作為泥漿循環系統，在鉆進的過程中不斷向孔內注入泥漿形成鉆孔護壁，防止塌孔。現有技術二的缺點采用泥漿作為鉆孔護壁，只適用于土質較好的粘土地基，對于砂土、粉土地基，如果泥漿比重過小，不利于護壁，容易造成塌孔，泥漿比重過大，將會加大鉆桿回轉阻力，造成樁身夾泥，影響成樁質量與鉆進速度。泥漿只起到護壁、浮渣作用，樁孔側壁表面形成的泥皮，在成樁后成為樁身與土之間的薄弱剪切界面，降低樁側摩阻力，不利于樁基承載力發揮[董志高,董平,李俊才,張志鋮.鉆孔灌注樁樁側泥皮分布對樁承載性狀影響研究[J].地質災害與環境保護,2010,04:94-99.]。泥漿不能起到固化孔外土體的作用。
技術實現思路
技術問題：本技術的目的是克服當前鉆孔灌注樁在砂土、粉土地基鉆孔難、塌孔、樁的承載力難以有效發揮的問題與不足，提出了一種微生物固土護壁鉆孔灌注樁。技術方案：一種微生物固土護壁鉆孔灌注樁，其特征在于該灌注樁由微生物固土層12、微生物護壁膠結面13和鋼筋混凝土灌注樁14三部分所組成，微生物護壁膠結面13包裹在鋼筋混凝土灌注樁14外側，微生物護壁膠結面13外側為微生物固土層12。一種微生物固土護壁鉆孔灌注樁的施工方法，該施工方法步驟如下：a.在鉆機1鉆孔10的過程中，先將預先培養的微生物菌液注入鉆孔10，利用護筒8內菌液液面高出地面0.5m與地下水產生水頭差，使微生物菌液能夠快速的向鉆孔10周圍的砂土地基6擴散，并吸附于土體顆粒之上，同時通過反循環鉆機1空心鉆桿11從鉆孔10底部抽取鉆渣和微生物菌液，注入微生物菌液沉淀池4，沉渣后澄清的微生物菌液可以循環使用，提高微生物菌液的利用率，循環30分鐘后停止注入微生物菌液；b.將隔離板9放入鉆孔10，作為微生物菌液和膠結溶液的隔離層，避免微生物菌液和膠結溶液直接接觸發生反應；c.然后將配制的膠結溶液注入鉆孔10，其中氯化鈣的濃度為1.00mol/L，尿素的濃度為0.60mol/L，利用護筒8內膠結溶液液面高出地面0.5m與地下水產生水頭差，使膠結溶液能夠快速的向鉆孔10周圍的砂土地基擴散，并與先期擴散到鉆孔10周圍土體的微生物菌液發生反應產生碳酸鈣結晶，膠結松散的砂土，固化鉆孔10周圍土體，防止塌孔，當隔離板9沉入鉆孔10底部時，通過繩索將隔離板9提出鉆孔10，同時通過反循環鉆機1，從鉆孔10底部抽取鉆渣和膠結溶液，注入膠結溶液沉淀池5，沉渣后澄清的膠結溶液可以循環使用，提高膠結溶液的利用率，循環30分鐘后停止注入膠結溶液；d.再次將隔離板9放入鉆孔10，作為微生物菌液和膠結溶液的隔離層，避免微生物菌液和膠結溶液直接接觸發生反應；e.在成孔的過程中重復a、b、c、d步驟4次；f.將鉆機1移位后，吊放鋼筋籠，放入導管灌注混凝土成樁。有益效果：其一，微生物菌液和膠結溶液發生反應產生碳酸鈣膠結松散的砂土或粉土，對孔壁進行膠結固化，防止塌孔；其二，成樁后的樁身混凝土與樁周土界面之間沒有泥膜，樁側摩阻力顯著提高；其三，微生物固土護壁鉆孔灌注樁使樁周土體在護壁漿液擴散范圍內都得到固化，樁周土體強度高，剛度大，有效的提高樁的承載力，減小樁基變形；其四，注入的微生物菌液和膠結溶液能夠循環使用，提高材料的利用率，節能減排、降低工程造價；其五，微生物護壁固土材料具有環保與生態相容性。附圖說明圖1一種微生物固土護壁鉆孔灌注樁結構示意圖，圖2一種微生物固土護壁鉆孔灌注樁的施工方法示意圖，附圖標記：1.鉆機；2.壓力泵；3.閥門；4.微生物菌液沉淀池；5.膠結溶液沉淀池；6.地基；7.鉆頭；8.護筒；9.隔離板；10.鉆孔；11.鉆桿；12.微生物固土層；13.微生物護壁膠結面；14.鋼筋混凝土灌注樁。具體實施方式實施例1一種微生物固土護壁鉆孔灌注樁用于砂土地基如圖1所示一種微生物固土護壁鉆孔灌注樁，其特征在于該灌注樁由微生物固土層12、微生物護壁膠結面13和鋼筋混凝土灌注樁14三部分所組成，微生物護壁膠結面13包裹在鋼筋混凝土灌注樁14外側，微生物護壁膠結面13外側為微生物固土層12。實施例2一種微生物固土護壁鉆孔灌注樁用于粉土地基如圖1所示一種微生物固土護壁鉆孔灌注樁，其特征在于該灌注樁由微生物固土層12、微生物護壁膠結面13和鋼筋混凝土灌注樁14三部分所組成，微生物護壁膠結面13包裹在鋼筋混凝土灌注樁14外側，微生物護壁膠結面13外側為微生物固土層12。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種微生物固土護壁鉆孔灌注樁，其特征在于該灌注樁由微生物固土層(12)、微生物護壁膠結面(13)和鋼筋混凝土灌注樁(14)三部分所組成，微生物護壁膠結面(13)包裹在鋼筋混凝土灌注樁(14)外側，微生物護壁膠結面(13)外側為微生物固土層(12)。

【技術特征摘要】
1.一種微生物固土護壁鉆孔灌注樁，其特征在于該灌注樁由微生物固土層(12)、微生物護壁膠結面(13)和鋼筋混凝土灌注樁(14)...

【專利技術屬性】
技術研發人員：邵光輝，薛雙，夏文靜，趙志峰，劉鵬，
申請(專利權)人：南京林業大學，
類型：新型
國別省市：江蘇;32