CN102061923B

CN102061923B - 保护既有建筑物的隧道施工方法

Info

Publication number: CN102061923B
Application number: CN 201010581269
Authority: CN
Inventors: 王渭明; 高盟; 王磊; 王智福; 李川; 尹子山
Original assignee: Shandong University of Science and Technology
Current assignee: Shandong University of Science and Technology
Priority date: 2010-11-28
Filing date: 2010-11-28
Publication date: 2013-06-05
Anticipated expiration: 2030-11-28
Also published as: CN102061923A

Abstract

本发明公开了一种保护既有建筑物的隧道施工方法，它包括隧道外竖排土体加固施工步骤；隧道外横排土体加固施工步骤；超前支护施工步骤；远离既有建筑物一侧隧道开挖及支护施工步骤；近距既有建筑物一侧隧道开挖及支护施工步骤以及拆撑和做二次衬砌施工步骤。本发明***全面地在施工全过程中采取综合保护措施，起到了对侧穿既有建筑物的全面保护效果，最大限度地降低了在建隧道施工对侧穿既有建筑物的影响。

Description

保护既有建筑物的隧道施工方法

技术领域

本发明涉及建筑工程，尤其涉及隧道施工方法。

背景技术

随着地下交通事业的飞速发展，城市地下隧道已经形成了巨大的网络，地下隧道网络在有些大城市的局部地区已相当密集，不可避免的下穿或侧穿既有建筑物。由于隧道工程的挖土规模和深度都很大，会引起周围土体内应力重分布。而侧穿既有建筑物对变形(绝对沉降、不均匀沉降等)有着严格的要求，过大的变形将影响既有建筑物的正常使用，甚至对生命和财产构成巨大威胁。因而隧道施工时如何降低对既有建筑物的影响以及建成后对既有建筑物形成保护的问题是人们一直想解决的问题。

经对现有技术文献的检索发现，收录于《建筑施工》2004年第6期、孙宪铭、谢弘帅所著《紧邻运营地铁车站的深基坑设计与施工技术研究》一文，针对地铁8号线人民广场站深基坑工程施工对紧邻已运营地铁1号线车站形成保护的技术难题，提出了采用逆筑法施工进行保护的解决办法。《建筑施工》2004年第11期、由钟铮、梅英宝著的《紧邻地铁的大型深基坑施工中的环境保护》介绍，宏嘉大厦的基坑周边建筑密集、管线众多，并且距地铁4号线区间隧道9.89m，该基坑开挖深度9.45m，采用加大地铁侧围护结构的入土深度来解决对地铁4号线的影响；其开挖方式为明挖顺筑。《建筑施工》2006年06期的朱毅敏、王智君、张锋著《在地铁隧道上方施工建筑基础的控制技术》一文，介绍了地铁1号线区间隧道上方的地下室基础施工时，采取分层分小块快速施工基础底板的方式，解决了基坑开挖可能造成地铁隧道上浮的问题，同时也解决了底板结构分块施工的施工缝处理及可能造成的地下室渗漏水的问题。

上述文献介绍的都是紧邻地铁车站或盾构隧道上方的基坑施工技术，目前尚未有关于对隧道侧穿既有建筑物形成全面保护的隧道施工技术的报导。

总之，现有对既有建筑物进行保护的施工技术一般包括超前支护施工；隧道开挖及支护施工；拆撑和做二次衬砌施工三个步骤。这些施工方法都是简单的从盾构隧道施工本身考虑，未能***全面地在施工全过程中采取对既有建筑物的保护措施。所以说，现有对既有邻近建筑物进行保护的施工方法采取的技术措施都是被动的，无法对侧穿既有建筑物形成全面保护，一旦发生意外就会对建筑物的正常使用造成恶劣的影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足，提供一种对隧道侧穿既有建筑物能够形成保护的隧道施工方法。该方法不仅在超前支护施工阶段，而且在隧道开挖支护施工、拆除临时支撑及浇注仰拱、拱墙二衬等阶段，均采取多方面的综合技术措施，从而达到对既有建筑物进行全面保护的目的。

一种保护既有建筑物的隧道施工方法，包括以下步骤：超前支护施工；隧道开挖及支护施工；拆撑和做二次衬砌施工，其特征在于：在超前支护施工前，首先在隧道体外进行竖排土体加固施工和横排土体加固施工；其中：

所述的隧道体外竖排土体加固施工步骤，是在设计隧道与既有建筑物之间、距隧道1m外竖向方向上对土体进行加固，并加固至洞顶高度；

所述的隧道体外横排土体加固施工步骤，是在隧道与既有建筑物之间、隧道轴线至竖排加固体的横向方向上对土体进行加固；

所述的超前支护施工步骤，是在加固土体强度达到要求后，采用注浆小导管方式增加止浆墙，封闭掌子面；

所述的隧道开挖及支护步骤，采用CRD法分四步施工，即通过中隔墙减跨，把整个隧道断面以十字线分成四个较小的工作面，先开挖及支护施工远离既有建筑物一侧的上、下两个工作面，待变形稳定后再开挖及支护施工近距既有建筑物一侧的上、下两个工作面；

这样，每个工作面均能及时封闭成环形支护结构，能有效地控制大跨度隧道拱部下沉和周边收敛。

上述具体操作步骤顺序如下：隧道外竖排土体加固施工；隧道外横排土体加固施工；超前支护施工；远离既有建筑物一侧隧道开挖及支护施工；近距既有建筑物一侧隧道开挖及支护施工；拆撑和做二次衬砌施工。

本发明的积极效果在于：

1、在超前注浆小导管施工阶段增加了采取隧道外土体两次加固的措施来加强对侧穿既有建筑物的隔离保护；将隧道开挖施工引起附加应力分布曲线尽量封闭在隧道内，从而降低了由于隧道开挖卸载而引起隧道外土体，即所保护的既有建筑物的沉降量；

2、考虑时空效应，采用CRD法分四部施工，先开挖远离既有建筑物一侧隧道，待变形稳定后，开挖近建筑物一侧隧道，从而增加了施工过程中隧道的整体刚度，从而最大限度地减少对既有建筑物的影响。

总之，本发明***全面地在施工全过程中采取综合保护措施，起到了对侧穿既有建筑物的全面保护效果，最大限度地降低了在建隧道施工对侧穿既有建筑物的影响。

附图说明

下面参照附图对本发明进一步说明。

图1为本发明施工流程图。

图2为本发明具体实施例的施工平面示意图。

图3为本发明具体实施例的施工立面剖视示意图。

图4为本发明具体实施例的施工步骤1、2示意图。

图5为本发明具体实施例的施工步骤3示意图。

图6为本发明具体实施例的施工步骤4示意图。

图7为本发明具体实施例的施工步骤5示意图。

图8为本发明具体实施例的施工步骤6示意图。

图9为本发明具体实施例的施工完成状态示意图。

具体实施方式

一种保护既有建筑物的隧道施工方法，具体操作步骤如图1所示顺序：

1、隧道体外竖排土体加固施工；

2、隧道体外横排土体加固施工；

3、采用注浆小导管施工法进行超前支护施工；

4、远离既有建筑物一侧进行隧道开挖及支护施工；

5、近既有建筑物一侧进行隧道开挖及支护施工；

6、拆撑和做二次衬砌施工。

整个施工平面和立面布置如图2和图3所示；

步骤1和2如图4所示，首先自隧道外1m相对应区间隧道埋深位置向下对土体进行加固，加固条宽2m，加固采用常规的三轴搅拌桩加固工艺，施工的主要技术参数如下：

a.桩径：650mm

b.桩心距：900mm

c.桩长：北端头井深度约26.5m

d.垂直度偏差：≤1％

e.水泥掺入量：18％

f.钻杆下沉速度不大于1.0m/min

g.钻杆提升速度不大于1.5m/min

h.浆液流量：250～300L/min

i.浆液配比：

材料	水	水泥
			规格	自来水	普硅32.5级
重量比	1.5	1

然后自隧道洞顶处在隧道与建筑物之间水平横向对土体进行旋喷桩网格式加固至竖排加固体，加固厚度2m。

所述步骤3如图5所示，加固体达到强度后在拱部130°范围内布设φ42小导管，长度L＝3m～3.5m，环向间距0.4m，采用水泥浆或水泥水玻璃双浆液道注浆。

所述步骤4如图6所示，开挖1、2部分，开挖后初喷混凝土，挂网，打锚杆，支立格栅和钢架，施工临时中隔壁。复喷混凝土至设计厚度。

所述步骤5如图7所示，开挖3、4部分，开挖后初喷混凝土，拱部初步支护与支立格栅，打锚杆，施工仰拱，支钢架，复喷混凝土至设计厚度。

整个断面初步支护封闭成环。

所述步骤6如图8所示，分段拆除临时支撑，分两次浇注仰拱、拱墙二衬，基底清理，铺设防水层。

该隧道施工方法还包括施工监测，其具体操作内容为：施工过程中，在隧道中线与既有建筑物之间及建筑物内部布设测点，对建筑物的垂直沉降、深层水平位移进行实时监测，并根据所得数据指导隧道施工和既有建筑物的维护。

施工后的完成状态如图9所示。

Claims

1.一种保护既有建筑物的隧道施工方法，包括以下步骤：超前支护施工；隧道开挖及支护施工；拆撑和做二次衬砌施工，其特征在于：在超前支护施工前，首先在隧道体外进行竖排土体加固施工和横排土体加固施工；其中：

所述的隧道开挖及支护步骤，采用CRD法分四步施工，即通过中隔墙减跨，把整个隧道断面以十字线分成四个较小的工作面，先开挖及支护施工远离既有建筑物一侧的上、下两个工作面，待变形稳定后再开挖及支护施工近距既有建筑物一侧的上、下两个工作面。