【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及溶洞樁基施工，具體涉及一種利用注漿鋼管樁處理巖溶區溶洞樁基的方法。
技術介紹
1、在地質復雜的巖溶區域，溶洞的存在給樁基工程帶來了極大的挑戰。溶洞通常具有不規則的形態、分布廣泛且難以預測的特點，這些特性使得在巖溶區進行樁基施工時，容易出現樁身失穩、塌陷、滲漏等問題，嚴重影響工程質量及安全。因此，開發一種高效、安全的巖溶區溶洞樁基處理方法顯得尤為重要。
2、傳統的巖溶區樁基處理方法包括回填片石、注漿加固等，但這些方法在實際應用中暴露出諸多局限性。回填片石方法雖然簡單易行，但對于大型溶洞或溶洞群的處理效果并不理想，且難以保證樁基的長期穩定性。注漿加固方法雖然能夠一定程度上提高地基的承載能力，但在處理溶洞時，由于注漿材料難以完全填充溶洞內的空腔，容易出現注漿不密實、注漿后地基沉降等問題。
3、近年來，隨著建筑技術的不斷發展，注漿鋼管樁作為一種新型的樁基處理方式逐漸受到關注。注漿鋼管樁結合了鋼管樁的高承載力和注漿技術的優勢，通過向鋼管樁內注漿，使注漿材料在樁身周圍形成均勻的加固層，從而有效提高樁基的承載能力和穩定性。此外，注漿鋼管樁還具有良好的適應性和靈活性，能夠根據不同地質條件和工程需求進行調整和優化。
4、在巖溶區溶洞樁基處理中，注漿鋼管樁的應用具有顯著的優勢。首先，注漿鋼管樁能夠深入溶洞內部，通過注漿材料對溶洞進行填充和加固，從而有效避免樁身失穩、塌陷等問題的發生。其次，注漿鋼管樁的注漿材料能夠均勻分布在樁身周圍，形成連續的加固層，提高地基的整體承載能力和穩定性。最后，注漿鋼管樁的
5、現有技術中，缺乏一種利用注漿鋼管樁處理巖溶區溶洞樁基的方法。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種利用注漿鋼管樁處理巖溶區溶洞樁基的方法：解決現有方案中因對巖溶區溶洞樁基施工時，不能夠有效避免樁身失穩、塌陷等問題的發生，進而導致地基的整體承載能力和穩定性不高的技術問題。
2、本專利技術的目的可以通過以下技術方案實現：
3、一種利用注漿鋼管樁處理巖溶區溶洞樁基的方法，方法包括：
4、根據測量位置進行鉆孔，形成樁孔；
5、獲取巖溶區溶洞地基的填充物，對巖溶區溶洞地基的填充物進行檢測得到參數數據；
6、基于參數數據對巖溶地基基礎的穩定性進行多尺度評價，得到評價結果；
7、基于評價結果確定對巖溶地基基礎進行注漿時所需最小的注漿量和注漿所用壓力；
8、將最小的注漿量和注漿所用壓力輸入到巖溶區溶洞穩定性預測模型，輸出溶洞穩定性預測結果；
9、基于溶洞穩定性預測結果判斷是否滿足注漿條件，若是，則對巖溶區溶洞進行配備漿料，完成注漿。
10、進一步地，獲取巖溶區溶洞地基的填充物，對巖溶區溶洞地基的填充物進行檢測得到參數數據包括以下過程：
11、對填充物的顆粒直徑進行檢測，得到填充物顆粒的平均直徑；
12、以平均直徑作為填充物的顆粒等效直徑，建立六邊形顆粒受力等效模型，其中，六邊形顆粒受力模型為六個顆粒兩兩相鄰的受力等效模型；
13、基于六邊形顆粒受力等效模型計算填充物的顆粒的平均應力和孔隙比，并將平均應力和孔隙比作為參數數據。
14、進一步地，基于六邊形顆粒受力等效模型計算填充物的顆粒的平均應力包括以下過程：
15、建立全局坐標系，并獲取每一個填充物的顆粒的局部位置，并基于局部位置得到介觀結構密度的分布函數ω(θ，φ，β)，其中，θ，φ，β均為歐拉角；
16、根據關聯公式計算填充物的顆粒的平均應力σ，該關聯公式如下：
17、σ＝∫∫∫ω(θ，φ，β)*p-1mpsinφdθdφdβ
18、其中，p-1(·)p為轉置矩陣，m為介觀應力，m＝(n，t，w)，其中，n、t、w分別為全局坐標系上三個方向的介觀應力方向向量，
19、
20、進一步地，基于六邊形顆粒受力等效模型計算填充物的顆粒的孔隙比具體包括以下過程：
21、在全局坐標系中獲取填充物的顆粒的介觀應力結構，并獲取初始介觀結構張角α；
22、計算介觀結構的分向向量組成的十二面體的體積v12：
23、
24、計算填充物的顆粒體積vs：
25、
26、基于體積v12和體積vs計算孔隙比e0：
27、
28、其中，d為填充物顆粒的平均直徑。
29、進一步地，基于參數數據對巖溶地基基礎的穩定性進行多尺度評價，得到評價結果包括以下過程：
30、將平均應力和孔隙比代入評價關聯公式，得到巖溶地基基礎的穩定性系數wd，該評價關聯公式如下：
31、
32、其中，s為樁基的直徑大小，y為鋼護筒的厚度大小，σ為平均應力，e0為孔隙比；
33、將巖溶地基基礎的穩定性系數wd記為評價結果。
34、進一步地，基于評價結果確定對巖溶地基基礎進行注漿時所需最小的注漿量和注漿所用壓力包括以下過程：
35、采用傳統的三軸壓縮試驗不同巖溶地基基礎的穩定性系數wd對應的巖溶地基基礎模型，得到結果對照表，結果對照表中不同巖溶地基基礎的穩定性系數wd與注漿時所需最小的注漿量和注漿所用壓力一一對應；
36、基于評價結果查詢對巖溶地基基礎進行注漿時所需最小的注漿量和注漿所用壓力。
37、進一步地，將最小的注漿量和注漿所用壓力輸入到巖溶區溶洞穩定性預測模型，輸出溶洞穩定性預測結果包括以下過程：
38、將最小的注漿量和注漿所用壓力輸入到巖溶區溶洞穩定性預測模型，得到溶洞穩定性預測系數lms，該巖溶區溶洞穩定性預測模型的計算公式如下：
39、
40、其中，r、e為常數，vb為標準注漿量，基于注漿鋼管樁的體積確定，vmin為最小的注漿量，pmax為注漿鋼管樁注漿時最大的壓力值，py為注漿所用壓力；
41、將溶洞穩定性預測系數lms記為溶洞穩定性預測結果。
42、進一步地，基于溶洞穩定性預測結果判斷是否滿足注漿條件包括：
43、加載溶洞穩定性預測系數閾值，該溶洞穩定性預測系數閾值為預設的值，判斷溶洞穩定性預測系數lms是否大于溶洞穩定性預測系數閾值，若是，則判定滿足注漿條件，若否，則判定不滿足注漿條件。
44、進一步地，對巖溶區溶洞進行配備漿料包括：
45、漿料按照質量比例包括以下成分：水泥占比為20％、水占比15％、飛灰占比45％、螯合劑占比8％、黏土占比4％、粉煤灰占比3％、硅藻土占比5％。
46、相比于現有方案，本專利技術實現的有益效果：
47、本專利技術根據測量位置進行鉆孔，形成樁孔；獲取巖溶區溶洞地基的填充物，對巖溶區溶洞地基的填充物進行檢測得到參數數據；基于參數數據對巖溶地基基礎的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種利用注漿鋼管樁處理巖溶區溶洞樁基的方法，其特征在于，方法包括：
2.根據權利要求1所述的一種利用注漿鋼管樁處理巖溶區溶洞樁基的方法，其特征在于，獲取巖溶區溶洞地基的填充物，對巖溶區溶洞地基的填充物進行檢測得到參數數據包括以下過程：
3.根據權利要求2所述的一種利用注漿鋼管樁處理巖溶區溶洞樁基的方法，其特征在于，基于六邊形顆粒受力等效模型計算填充物的顆粒的平均應力包括以下過程：
4.根據權利要求3所述的一種利用注漿鋼管樁處理巖溶區溶洞樁基的方法，其特征在于，基于六邊形顆粒受力等效模型計算填充物的顆粒的孔隙比具體包括以下過程：
5.根據權利要求2所述的一種利用注漿鋼管樁處理巖溶區溶洞樁基的方法，其特征在于，基于參數數據對巖溶地基基礎的穩定性進行多尺度評價，得到評價結果包括以下過程：
6.根據權利要求1所述的一種利用注漿鋼管樁處理巖溶區溶洞樁基的方法，其特征在于，基于評價結果確定對巖溶地基基礎進行注漿時所需最小的注漿量和注漿所用壓力包括以下過程：
7.根據權利要求1所述的一種利用注漿鋼管樁處理巖溶區溶洞樁基
8.根據權利要求7所述的一種利用注漿鋼管樁處理巖溶區溶洞樁基的方法，其特征在于，基于溶洞穩定性預測結果判斷是否滿足注漿條件包括：
9.根據權利要求1所述的一種利用注漿鋼管樁處理巖溶區溶洞樁基的方法，其特征在于，對巖溶區溶洞進行配備漿料包括：漿料按照質量比例包括以下成分：水泥占比為20％、水占比15％、飛灰占比45％、螯合劑占比8％、黏土占比4％、粉煤灰占比3％、硅藻土占比5％。
...【技術特征摘要】
1.一種利用注漿鋼管樁處理巖溶區溶洞樁基的方法，其特征在于，方法包括：
2.根據權利要求1所述的一種利用注漿鋼管樁處理巖溶區溶洞樁基的方法，其特征在于，獲取巖溶區溶洞地基的填充物，對巖溶區溶洞地基的填充物進行檢測得到參數數據包括以下過程：
3.根據權利要求2所述的一種利用注漿鋼管樁處理巖溶區溶洞樁基的方法，其特征在于，基于六邊形顆粒受力等效模型計算填充物的顆粒的平均應力包括以下過程：
4.根據權利要求3所述的一種利用注漿鋼管樁處理巖溶區溶洞樁基的方法，其特征在于，基于六邊形顆粒受力等效模型計算填充物的顆粒的孔隙比具體包括以下過程：
5.根據權利要求2所述的一種利用注漿鋼管樁處理巖溶區溶洞樁基的方法，其特征在于，基于參數數據對巖溶地基基礎的穩定性進行多尺度評價，得到評價結果包括以下過程：
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【專利技術屬性】
技術研發人員：周興，潘春為，李鴻升，夏浩，張靖，冼晴輝，張峰，劉道德，華典，王照偉，彭思富，張振乾，易雄，王亮，吳李祥，肖瀚文，
申請(專利權)人：中鐵大橋局集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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