一种受地下水影响的大跨度断面暗挖隧道的施工方法技术

技术编号:33634549 阅读:48 留言:0更新日期:2022-06-02 01:44
本发明专利技术提供一种受地下水影响的大跨度断面暗挖隧道的施工方法。所述施工方法具体是:将大跨度隧道初支结构断面分成两层,每层横向分为左、中、右三个洞室,先开挖中部洞室,再开挖上层两侧洞室,待上层洞室开挖至一定长度后,利用上层洞室的空间给下层洞室施工止水帷幕后再开挖下层洞室,各洞室先单独封闭成环,最终连接成大断面封闭环,二次衬砌结构施工分三个部分进行回筑,各部分的回筑与初支临时支护结构的拆除交替进行,利用时空效应优化临时支护拆除方法及时间,确保各阶段初期支护与二次衬砌结构间的受力转换顺利过渡,进一步确保施工安全。所述的一种受地下水影响的大跨度断面暗挖隧道的施工方法值得在地铁隧道施工领域推广与使用。域推广与使用。域推广与使用。

【技术实现步骤摘要】
一种受地下水影响的大跨度断面暗挖隧道的施工方法


[0001]本专利技术涉及地铁施工
,具体来说涉及一种受地下水影响的大跨度断面暗挖隧道的施工方法。

技术介绍

[0002]随着我国城市轨道交通建设的发展,越来越多的城市开展地铁建设,很多地铁施工范围涉及地上或地下的建构筑物,包含市政道路或众多市政管线。为减少对市政道路或管线的影响,地铁车站通道采用暗挖下穿的方式进行施工。同时随着对地下水资源保护的要求越来越高,甚至部分地区限制对地下水的开采,因此受地下水影响的暗挖通道无法进行降水,但考虑到地下水对暗挖施工存在的重大影响,通过设置止水帷幕来确保隧道开挖范围无水作业的方式应运而生。
[0003]在具体施工过程中,经常会遇到一些特殊情况,比如北京市某地铁站换乘通道下穿道路段为暗挖法施工,隧道开挖涉及到的地层主要为卵石层和粉质粘土层,最新揭露的地下水稳定水位位于暗挖隧道临时仰拱处。根据该段道路的现况交通条件及周边环境的影响,结合北京市对地下水资源保护的要求,对影响暗挖隧道施工的地下水无法进行降水处理。因此通过沿暗挖隧道开挖轮廓线设置止水墙,与在开挖掌子面每隔一定距离设置的止水墙形成封闭的止水帷幕,从而切断暗挖隧道开挖范围与周围地下水的联系,达到暗挖法无水作业的条件。下层洞室施工开挖轮廓线及掌子面的止水帷幕难度较大,作业空间较为狭小,且掌子面上前一道止水墙施工时会破坏掉后一道已施工形成的止水墙的完整性,则会出现涌水涌沙的风险,且在施工过程中不可预见的因素较多,地下水处理不当则会存在更大的风险。
[0004]除此之外,现有的暗挖隧道大都采用双侧壁导坑的开挖方法,先开挖两侧洞室再开挖中部洞室,但这种施工方法存在两侧洞室纵向开挖不同步、竖向标高不一致的问题,导致中部洞室施工时,钢筋格栅与两侧洞室初支结构钢筋格栅预留的连接板进行连接时易出现错位,造成连接板不密贴,甚至出现根本就连接不上的重大质量问题。钢筋格栅连接板是整个初支结构受力的薄弱点,施工质量不良易出现变形较大而引发地面沉降超限,甚至可能出现坍塌的风险。而且在大跨度断面暗挖隧道二次衬砌结构回筑阶段对应的初期支护临时支护结构的拆除也是影响隧道结构整体稳定性的重要因素,拆除时间节点或拆除方法不得当,也可能出现整体结构变形较大,甚至出现隧道坍塌的现象,从而影响隧道顶部市政道路与市政管线的安全。因此二次衬砌结构回筑阶段对应的初期支护临时支护结构拆除的时间节点、拆除方法是保证结构整体安全的关键,也是是安全风险的控制重点。

技术实现思路

[0005]本专利技术根据现有技术存在的问题,提供一种受地下水影响大跨度断面暗挖隧道的施工方法,初期支护结构施工阶段先施工上层洞室,利用上层洞室的空间给下层洞室施工止水帷幕,并在拱顶采用大管棚和深孔注浆的方式进行支护加固,二次衬砌结构施工阶段
优化临时支护结构的拆除方法与时间节点,可以解决暗挖过程中对市政道路和重大管线的扰动,确保结构整体稳定性可靠,降低施工风险。
[0006]为了解决上述问题,本专利技术提供了一种受地下水影响大跨度断面暗挖隧道的施工方法,所述施工方法的具体施工步骤如下:
[0007](1)根据设计图纸确定大跨度断面暗挖隧道开挖轮廓线,在大跨度断面暗挖隧道拱部开挖轮廓线外100~300mm范围内施工大管棚,再采用深孔注浆工艺对大跨度断面暗挖隧道拱部开挖轮廓线以外1.5~2m,轮廓线以内 0.4~0.6m的范围进行地层加固处理;
[0008](2)精确放样确定暗挖隧道洞室开挖范围,并将暗挖隧道洞室的开挖面分成上下两层,每层划分为三个区域,上层中部区域编为

号洞室,

号洞室两侧均编号为

号洞室,下层中部区域编为

号洞室,

号洞室两侧编为

号洞室;
[0009](3)开挖

号洞室,并在

号洞室内预留核心土,开挖完成后安装钢筋格栅,打设锁脚锚管,并施做初期支护、中隔壁及临时仰拱;
[0010](4)在

号洞室开挖进尺达到10~15m时,预留核心土开挖

号洞室,并将

号洞室初期支护的钢筋格栅与

号洞室预留的钢筋格栅进行连接,施做

号洞室的初期支护及临时仰拱;
[0011](5)在

号洞室开挖进尺达到7~10m时,临时封闭

号洞室和

号洞室掌子面,采用深孔注浆工艺在

号洞室和

号洞室的底面向下施作

号洞室和

号洞室开挖轮廓线及掌子面的止水墙,并形成封闭的止水帷幕;
[0012](6)在步骤(5)中止水帷幕施工完成以后,破除

号洞室和

号洞室掌子面的临时支护,继续预留核心土开挖

号洞室和

号洞室土体,并同步预留核心土开挖

号洞室土体,施做

号洞室、

号洞室及

号洞室的初期支护及中隔壁;
[0013](7)在步骤(6)中的

号洞室开挖进尺达到10~15m时,预留核心土开挖

号洞室土体,施做

号洞室的初期支护,并将各个洞室的初期支护结构整体封闭成环;
[0014](8)重复上述步骤(1)~步骤(7),直至大跨度断面暗挖隧道的初期支护结构施工完成;
[0015](9)分段破除大跨度断面暗挖隧道仰拱以上1.2

1.8m范围的中隔壁混凝土,按“隔一拆一”的方式割除中隔壁型钢,施工二次衬砌仰拱结构并完成回填;
[0016](10)分段拆除

号洞室的临时仰拱,施工二次衬砌边墙结构并架设临时钢支撑;
[0017](11)分段拆除

号洞室的临时仰拱及中隔壁,施工二次衬砌拱顶结构;
[0018](12)重复上述步骤(9)~步骤(11),直至二次衬砌全部完成,,封闭成环后拆除临时钢支撑,完成大跨度断面暗挖隧道的施工。
[0019]本专利技术较优的技术方案:所述步骤(1)中的对大跨度断面暗挖隧道拱部开挖轮廓线区域深孔注浆和步骤(5)中止水墙的深孔注浆条件为:其注浆压力控制0.5~0.8MPa,注浆浆液采用水泥

水玻璃双液浆,其中水泥浆水灰比为0.8:1~1:1,水玻璃浓度35Be

,水泥浆和水玻璃的体积比为 1:1~1:0.6;深孔注浆后的土体满足渗透系数不大于1.0
×
10

6cm/s,无侧限抗压强度不小于0.5MPa。
[0020]本专利技术较优的技术方案:所述步骤(1)中的对大跨度断面暗挖隧道拱部开挖轮廓线区域的深孔注浆本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种受地下水影响的大跨度断面暗挖隧道的施工方法,其特征在于具体步骤如下:(1)根据设计图纸确定大跨度断面暗挖隧道开挖轮廓线,在大跨度断面暗挖隧道拱部开挖轮廓线外100~300mm范围内施工大管棚,再采用深孔注浆工艺对大跨度断面暗挖隧道拱部开挖轮廓线以外1.5~2m,轮廓线以内0.4~0.6m的范围进行地层加固处理;(2)精确放样确定暗挖隧道洞室开挖范围,并将暗挖隧道洞室的开挖面分成上下两层,每层划分为三个区域,上层中部区域编为

号洞室,

号洞室两侧均编号为

号洞室,下层中部区域编为

号洞室,

号洞室两侧编为

号洞室;(3)开挖

号洞室,并在

号洞室内预留核心土,开挖完成后安装钢筋格栅,打设锁脚锚管,并施做初期支护、中隔壁及临时仰拱;(4)在

号洞室开挖进尺达到10~15m时,预留核心土开挖

号洞室,并将

号洞室初期支护的钢筋格栅与

号洞室预留的钢筋格栅进行连接,施做

号洞室的初期支护及临时仰拱;(5)在

号洞室开挖进尺达到7~10m时,临时封闭

号洞室和

号洞室掌子面,采用深孔注浆工艺在

号洞室和

号洞室的底面向下施作

号洞室和

号洞室开挖轮廓线及掌子面的止水墙,并形成封闭的止水帷幕;(6)在步骤(5)中止水帷幕施工完成以后,破除

号洞室和

号洞室掌子面的临时支护,继续预留核心土开挖

号洞室和

号洞室土体,并同步预留核心土开挖

号洞室土体,施做

号洞室、

号洞室及

号洞室的初期支护及中隔壁;(7)在步骤(6)中的

号洞室开挖进尺达到10~15m时,预留核心土开挖

号洞室土体,施做

号洞室的初期支护,并将各个洞室的初期支护结构整体封闭成环;(8)重复上述步骤(1)~步骤(7),直至大跨度断面暗挖隧道的初期支护结构施工完成;(9)分段破除大跨度断面暗挖隧道仰拱以上1.2

1.8m范围的中隔壁混凝土,按“隔一拆一”的方式割除中隔壁型钢,施工二次衬砌仰拱结构并完成回填;(10)分段拆除

号洞室的临时仰拱,施工二次衬砌边墙结构并架设临时钢支撑;(11)分段拆除

号洞室的临时仰拱及中隔壁,施工二次衬砌拱顶结构;(12)重复上述步骤(9)~步骤(11),直至二次衬砌全部完成,,封闭成环后拆除临时钢支撑,完成大跨度断面暗挖隧道的施工。2.根据权利要求1所述的一种受地下水影响的大跨度断面暗挖隧道的施工方法,其特征在于所述步骤(1)中的对大跨度断面暗挖隧道拱部开挖轮廓线区域深孔注浆和步骤(5)中止水墙的深孔注浆条件为:其注浆压力控制0.5~0.8MPa,注浆浆液采用水泥

水玻璃双液浆,其中水泥浆水灰比为0.8:1~1:1,水玻璃浓度35Be

【专利技术属性】
技术研发人员:覃洪洲邱婧郭文芳蒋欣徐泽健闫伟黄圣潘雨辰李东恒严浩浩
申请(专利权)人:中铁十一局集团城市轨道工程有限公司北京市市政工程设计研究总院有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1