上跨运营地铁隧道垂直开挖的基坑对隧道变形的控制方法技术

本发明专利技术公开了一种上跨运营地铁隧道垂直开挖的基坑对隧道变形的控制方法，其包括以下步骤，步骤一：进行现场勘查，确定基坑、隧道以及其他构筑物的相对位置；步骤二：根据步骤一获取的所述相对位置信息，对地铁隧道布置监测仪器；步骤三：进行围护结构的施工，围护结构采用钻孔灌注桩；步骤四：对坑内土体采用袖阀管注浆加固；步骤五：采用分区分层开挖顺序进行基坑内土体开挖，并依次架设水平支撑；步骤六：开挖至指定深度后浇筑底板。本发明专利技术基于基坑变形的时空效应，对坑内土体进行“分区分层”开挖，最大程度地缩短下卧既有地铁隧道的卸荷时间，有效合理地减少基坑开挖引起的地铁隧道的隆起量和变形。隆起量和变形。隆起量和变形。

【技术实现步骤摘要】
上跨运营地铁隧道垂直开挖的基坑对隧道变形的控制方法


[0001]本专利技术涉及建筑工程
，具体是涉及一种上跨运营地铁隧道垂直开挖的基坑对隧道变形的控制方法。

技术介绍

[0002]近几年来，为缓解地面交通压力，各大城市建立并完善地下轨道交通网络。随着地下轨道交通网络的不断发展，基坑开挖上跨地铁隧道的情况越来越常见。现有文献资料表明，基坑开挖难免会引起土体应力状态的改变，进而引起既有地铁隧道的变形。若对该变形不加以控制，将会对地铁隧道的安全运营产生威胁，甚至引发重大社会经济灾难。因此，如何控制基坑开挖引起的既有地铁隧道的变形成为工程界关心的问题。
[0003]经检索，中国专利技术专利申请号：CN202210751570.9，申请日：2022
‑
06
‑
29，涉及了一种与地铁斜交分块垂直开挖的基坑对地铁变形控制的方法，采用与地铁隧道斜交的方式分块跳仓开挖。该方法适用于基坑形状规则的情况，对控制基坑开挖对地铁隧道的扰动具有一定的控制效果。但上述专利间隔单数跳仓开挖，尚未充分利用基坑变形的空间效应，且不适用于基坑形状不规则的工程。当基坑形状不规则，且基坑最终开挖面与既有地铁隧道距离较小时，则需要采用变形控制更加有效的开挖方案。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供了一种上跨运营地铁隧道垂直开挖的基坑对隧道变形的控制方法，其基于基坑变形的时空效应，对坑内土体进行分区分层开挖，最大程度地缩短下卧既有地铁隧道的卸荷时间，有效合理地减少基坑开挖引起的地铁隧道的隆起量和变形。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种上跨运营地铁隧道垂直开挖的基坑对隧道变形的控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
[0006]步骤一：进行现场勘查，确定基坑、隧道以及其他构筑物的相对位置；
[0007]步骤二：根据步骤一获取的所述相对位置信息，对地铁隧道布置监测仪器；
[0008]步骤三：进行围护结构的施工，围护结构采用钻孔灌注桩；
[0009]步骤四：对坑内土体采用袖阀管注浆加固；
[0010]步骤五：采用分区分层开挖顺序进行基坑内土体开挖，并依次架设水平支撑；
[0011]步骤六：开挖至指定深度后浇筑底板。
[0012]上述的一种上跨运营地铁隧道垂直开挖的基坑对隧道变形的控制方法，其特征在于，步骤一中，所述的相对位置是指水平方向的距离和垂直方向的相对距离。
[0013]上述的一种上跨运营地铁隧道垂直开挖的基坑对隧道变形的控制方法，其特征在于，步骤二中，所述的监测仪器为自动化全站仪，所述自动化全站仪包括4个L型监测小棱镜，所述监测小棱镜根据监测需要及现场环境布设，所述监测小棱镜采用钻孔的方式埋设于车站道床、隧道道床和管壁上，并确保与全站仪通视良好和不影响行车安全。
[0014]上述的一种上跨运营地铁隧道垂直开挖的基坑对隧道变形的控制方法，其特征在于，步骤三中，所述钻孔灌注桩的桩长依据基坑开挖深度、地质条件以及地铁隧道的空间位置确定。
[0015]上述的一种上跨运营地铁隧道垂直开挖的基坑对隧道变形的控制方法，其特征在于，步骤四中，所述袖阀管注浆加固是指采用Φ48袖阀管@1000
×
1000梅花形布置加固，加固的深度为坑底下4m的范围。
[0016]上述的一种上跨运营地铁隧道垂直开挖的基坑对隧道变形的控制方法，其特征在于，步骤五中，所述分区分层开挖顺序是指首先统一开挖坑内土体至一定深度，然后将坑内区域分为地铁隧道上方区域及非地铁隧道上方区域，先开挖地铁隧道上方区域土体至最终开挖深度，迅速浇筑底板，然后开挖非地铁隧道上方区域土体至最终开挖深度，并浇筑底板。
[0017]上述的一种上跨运营地铁隧道垂直开挖的基坑对隧道变形的控制方法，其特征在于，步骤六中，所述开挖至坑底具体方法是，先开挖至距离坑底200～300mm，然后将坑底保留的200～300mm厚土层用人工挖除整平，以防止坑底土扰动。
[0018]本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
[0019]1、本专利技术基于基坑变形的时空效应，对坑内土体进行分区分层开挖，最大程度地缩短下卧既有地铁隧道的卸荷时间，有效合理地减少基坑开挖引起的地铁隧道的隆起量和变形。
[0020]2、本专利技术上述方法简单，便于推广，适用于降雨条件下非饱和土中的基坑开挖变形控制问题，对施工风险控制具有重要意义。
[0021]下面通过附图和实施例，对专利技术做进一步的详细描述。
附图说明
[0022]结合附图并参考以下具体实施方式，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，原件和元素不一定按照比例绘制。
[0023]图1示出了本专利技术实施例的方法流程图；
[0024]图2为本专利技术实施例中基坑、隧道及周边构筑物的水平相对位置示意图；
[0025]图3为本专利技术实施例中自动化监测断面示意图；
[0026]图4为本专利技术实施例中的施工工况示意图；
[0027]图5为本专利技术实施例中隧道隆起量实测数据。
具体实施方式
[0028]下面将参照附图更详细地描述本专利技术的实施例。虽然附图中显示了本专利技术的某些实施例，然而应当理解的是，本专利技术可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本专利技术。应当理解的是，本专利技术的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本专利技术的保护范围。
[0029]参照图1所示的本专利技术实施例方法流程图；本专利技术实施例中提供上跨运营地铁隧道垂直开挖的基坑对隧道变形的控制方法，该方法在进行现场勘查，明确基坑和隧道以及
其他构筑物的相对位置的基础上，对地铁隧道布置监测仪器；采用钻孔灌注桩作为基坑围护结构并对坑内土体采用袖阀管注浆加固；采用“分区分层”开挖顺序进行基坑内土体开挖，并依次架设水平支撑；开挖至指定深度后浇筑底板，实现对既有地铁隧道的变形控制。
[0030]具体的，参照图1所示，本实施例的上跨运营地铁隧道垂直开挖的基坑对隧道变形的控制方法，包括如下步骤：
[0031]步骤一：进行现场勘查，确定基坑和隧道以及其他构筑物的相对位置；基坑、隧道以及周边构筑物的水平相对位置如图2所示，隧道顶部至基坑最终开挖面的垂直净距为6.4m，基坑最终开挖深度为13m。
[0032]步骤二：根据步骤一获取的信息，采用自动化全站仪对地铁隧道的变形进行监测；如图3所示，自动化全站仪的监测断面根据监测需要及现场环境布设4个L型监测小棱镜，采用钻孔的方式将监测小棱镜和后视控制点埋设于车站道床、隧道道床和管壁。
[0033]步骤三：进行围护围护结构的施工，围护结构采用钻孔灌注桩；钻孔灌注桩的桩长依据基坑开挖深度、地质条件以及地铁隧道的空间位置确定。为保证既有地铁隧道的正常使用，隧道上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种上跨运营地铁隧道垂直开挖的基坑对隧道变形的控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤一：进行现场勘查，确定基坑、隧道以及其他构筑物的相对位置；步骤二：根据步骤一获取的所述相对位置信息，对地铁隧道布置监测仪器；步骤三：进行围护结构的施工，围护结构采用钻孔灌注桩；步骤四：对坑内土体采用袖阀管注浆加固；步骤五：采用分区分层开挖顺序进行基坑内土体开挖，并依次架设水平支撑；步骤六：开挖至指定深度后浇筑底板。2.根据权利要求1所述的一种上跨运营地铁隧道垂直开挖的基坑对隧道变形的控制方法，其特征在于，步骤一中，所述的相对位置是指水平方向的距离和垂直方向的相对距离。3.根据权利要求1所述的一种上跨运营地铁隧道垂直开挖的基坑对隧道变形的控制方法，其特征在于，步骤二中，所述的监测仪器为自动化全站仪，所述自动化全站仪包括4个L型监测小棱镜，所述监测小棱镜根据监测需要及现场环境布设，所述监测小棱镜采用钻孔的方式埋设于车站道床、隧道道床和管壁上，并确保与全站仪通视良好和不影响行车安全。4.根据权利要求1所述的一种上跨运营地铁隧道垂直开挖...

【专利技术属性】
技术研发人员：林立华，王学斌，姜安龙，张小倩，李明广，陈锦剑，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：