CN106246200A - 隧道软弱基底小型管桩加固体系及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及隧道软弱基底小型管桩加固体系及其施工方法。桥隧连接处隧道洞口的地基将直接过渡到桥梁对应的深谷等地势中，该处的软基地基处理对桥隧过渡处整体构筑结构的稳定性具有重大影响。本发明于桥隧连接处隧道洞口的隧道仰拱结构下方设置混凝土托板，混凝土托板下方的地基中设置阵列布置的钢管桩；钢管桩自洞口向内深度递减，沿线路方向呈阶梯状，平面内呈梅花形布置。本发明地基处理深度大，处理面积小，施工后可显著提高软弱地基承载力，控制地基沉降变形，保证结构的正常使用。
Description
技术领域
本发明涉及隧道交通建设技术领域，具体涉及一种隧道软弱基底小型管桩加固体系及其施工方法。
背景技术
隧道工程尤其是洞口段往往会遇到土质地层，如湿陷性黄土、粘土等等，特点是承载力比较低，容易产生沉降，同时隧道洞口处一般场地狭小，无法开展大规模的地基加固处理，处理不好，严重影响上部结构安全，对山区桥隧相连的过渡段整体构筑结构的稳定性影响更大，造成运营期病害。
在软弱地层中修建隧道工程，由于地基承载力不足，将导致隧道失稳变形，沉降量大，严重影响隧道施工及运营安全。当软弱地基具有湿陷性时，地基需进行处理的深度更大。尤其对于桥隧连接的隧道洞口处，地基将直接过渡到桥梁对应的深谷等地势中，该处的地基处理对桥隧过渡处整体构筑结构的稳定性具有重大影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种隧道软弱基底小型管桩加固体系及其施工方法，利用排桩对桥隧连接处隧道洞口对应的软基地基进行加固，提高结构稳定性和运营安全性。
本发明所采用的技术方案为：
隧道软弱基底小型管桩加固体系，其特征在于：
于桥隧连接处隧道洞口的隧道仰拱结构下方设置混凝土托板，混凝土托板下方的地基中设置阵列布置的钢管桩；
钢管桩自洞口向内深度递减，沿线路方向呈阶梯状，平面内呈梅花形布置。
隧道洞口的隧道仰拱结构两侧设置有骨架护坡，隧道仰拱结构与骨架护坡之间设置有土石回填，土石回填表面设置混凝土铺砌，混凝土铺砌外侧设置有下凹的坡脚水沟。
隧道洞口的隧道洞身设置有环向的变形缝，变形缝位于钢管桩内侧。
变形缝的顶端内侧为混凝土导向墙，混凝土导向墙内侧的岩土结构中设置有管棚。
混凝土托板底面呈平面，顶面呈凹面并与隧道仰拱结构相适应。
隧道软弱基底小型管桩加固体系的施工方法，其特征在于：
包括以下步骤：
步骤一：对场地表面进行适当平整，所需处理的范围挖矩形基坑，坑底标高为混凝土托板底面；
步骤二：沿隧道纵向、宽度范围内布置钢管桩，钢管桩为小型管桩，为自钻式钢管体结构；
配置注浆浆液，每个小型管进行编号，便于间隔分部施工，先逐个施钻奇数编号小型管，并同步注浆，浆液凝固一段时间后，再逐个施钻偶数编号小型管，并同步注浆，加固地基；
钢管桩平面上呈梅花形阵列布置，相邻桩间距视浆液在地基中的渗透系数确定咬合半径；钢管桩深度视隧道底部软弱地基厚度及设计承载力要求变化，自洞口向内递减，沿隧道纵向呈阶梯状；
步骤三：于钢管桩设置范围隧道仰拱结构下方及管桩顶部设置混凝土整体托板，底面呈平面，顶面呈凹面并与隧道仰拱结构相适应，托板沿隧道纵向分块断开。
本发明具有以下优点：
本发明地基处理深度大，适用于狭小场地，施工灵活方便，施工后可显著提高软弱地基承载力，控制地基不均匀沉降变形，保证结构的正常使用。
附图说明
图1为本发明隧道洞口正面图。
图2为坡脚水沟断面图。
图3为本发明隧道洞口纵断面图。
图中，1-混凝土铺砌，2-坡脚水沟，3-土石回填，4-混凝土托板，5-钢管桩，6-变形缝，7-管棚，8-混凝土导向墙，9-骨架护坡，10-隧道洞身，11-洞口折沿。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。
本发明涉及的隧道软弱基底小型管桩加固体系，于桥隧连接处隧道洞口的隧道仰拱结构下方设置混凝土托板4，混凝土托板4下方的地基中设置阵列布置的钢管桩5。钢管桩5自洞口向内深度递减，沿线路方向呈阶梯状，平面内呈梅花形布置。混凝土托板4底面呈平面，顶面呈凹面并与隧道仰拱结构相适应。
隧道洞口的隧道仰拱结构两侧设置有骨架护坡9，隧道仰拱结构与骨架护坡9之间设置有土石回填3，土石回填3表面设置混凝土铺砌1，混凝土铺砌1外侧设置有下凹的坡脚水沟2。
隧道洞口的隧道洞身10设置有环向的变形缝6，变形缝6位于钢管桩5内侧。变形缝6的顶端内侧为混凝土导向墙8，混凝土导向墙8内侧的岩土结构中设置有管棚7。
上述隧道软弱基底小型管桩加固体系的施工方法，包括以下步骤：
步骤一：对场地表面进行适当平整，所需处理的范围挖矩形基坑，坑底标高为混凝土托板4底面；
步骤二：沿隧道纵向、宽度范围内布置钢管桩5，钢管桩5为小型管桩，为自钻式钢管体结构；
配置注浆浆液，每个小型管进行编号，便于间隔分部施工，先逐个施钻奇数编号小型管，并同步注浆，浆液凝固一段时间后，再逐个施钻偶数编号小型管，并同步注浆，加固地基；
钢管桩5平面上呈梅花形阵列布置，相邻桩间距视浆液在地基中的渗透系数确定咬合半径；钢管桩5深度视隧道底部软弱地基厚度及设计承载力要求变化，自洞口向内递减，沿隧道纵向呈阶梯状；
步骤三：于钢管桩5设置范围隧道仰拱结构下方及管桩顶部设置混凝土整体托板2，底面呈平面，顶面呈凹面并与隧道仰拱结构相适应，托板沿隧道纵向分块断开。
本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。
Claims (6)
1.隧道软弱基底小型管桩加固体系，其特征在于：
于桥隧连接处隧道洞口的隧道仰拱结构下方设置混凝土托板（4），混凝土托板（4）下方的地基中设置阵列布置的钢管桩（5）；
钢管桩（5）自洞口向内深度递减，沿线路方向呈阶梯状，平面内呈梅花形布置。
2.根据权利要求1所述的隧道软弱基底小型管桩加固体系，其特征在于：
隧道洞口的隧道仰拱结构两侧设置有骨架护坡（9），隧道仰拱结构与骨架护坡（9）之间设置有土石回填（3），土石回填（3）表面设置混凝土铺砌（1），混凝土铺砌（1）外侧设置有下凹的坡脚水沟（2）。
3.根据权利要求2所述的隧道软弱基底小型管桩加固体系，其特征在于：
隧道洞口的隧道洞身（10）设置有环向的变形缝（6），变形缝（6）位于钢管桩（5）内侧。
4.根据权利要求3所述的隧道软弱基底小型管桩加固体系，其特征在于：
变形缝（6）的顶端内侧为混凝土导向墙（8），混凝土导向墙（8）内侧的岩土结构中设置有管棚（7）。
5.根据权利要求4所述的隧道软弱基底小型管桩加固体系，其特征在于：
混凝土托板（4）底面呈平面，顶面呈凹面并与隧道仰拱结构相适应。
6.隧道软弱基底小型管桩加固体系的施工方法，其特征在于：
包括以下步骤：
步骤一：对场地表面进行适当平整，所需处理的范围挖矩形基坑，坑底标高为混凝土托板（4）底面；
步骤二：沿隧道纵向、宽度范围内布置钢管桩（5），钢管桩（5）为小型管桩，为自钻式钢管体结构；
配置注浆浆液，每个小型管进行编号，便于间隔分部施工，先逐个施钻奇数编号小型管，并同步注浆，浆液凝固一段时间后，再逐个施钻偶数编号小型管，并同步注浆，加固地基；
钢管桩（5）平面上呈梅花形阵列布置，相邻桩间距视浆液在地基中的渗透系数确定咬合半径；钢管桩（5）深度视隧道底部软弱地基厚度及设计承载力要求变化，自洞口向内递减，沿隧道纵向呈阶梯状；
步骤三：于钢管桩（5）设置范围隧道仰拱结构下方及管桩顶部设置混凝土整体托板（2），底面呈平面，顶面呈凹面并与隧道仰拱结构相适应，托板沿隧道纵向分块断开。
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