CN111218938A - 既有隧道上方的基坑开挖施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种既有隧道上方的基坑开挖施工方法，在既有隧道上方的保护区范围的基坑开挖通过分段抽条开挖施工，避免开挖卸载引起地铁隧道上浮，通过硬化基坑顶部的开挖土方、于开挖的基坑的底部设置压载结构进行堆载等方式预防和防止既有隧道结构的上浮。本发明解决了如何既可保障既有隧道的安全稳定，又能保证地铁上部的土方开挖施工快速推进的问题。

Description

既有隧道上方的基坑开挖施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种既有隧道上方的基坑开挖施工方法。

背景技术

随着城市的快速发展，地铁沿线及周边的工程建设日益增加，常见需要在既有隧道上盖建筑的情况，而地铁上部的土方开挖容易对既有隧道产生极大的安全风险。如何既可保障已运营的既有隧道的安全稳定，又能保证地铁上部的土方开挖施工快速推进是急需解决问题。

发明内容

为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种既有隧道上方的基坑开挖施工方法，以解决如何既可保障既有隧道的安全稳定，又能保证地铁上部的土方开挖施工快速推进的问题。

为实现上述目的，提供一种既有隧道上方的基坑开挖施工方法，包括以下步骤：

于所述既有隧道上的土方上浇筑硬化加固层；

将基坑沿所述既有隧道的长度方向设置并划分为多个施工段；

按一预设顺序开挖多个所述施工段，其中，开挖每一所述施工段形成沿开挖方向向前倾斜的斜边坡；

对每一开挖完成的所述施工段的所述斜边坡进行注浆加固；

在每一所述施工段开挖至基坑底标高后，于每一开挖完成的所述施工段的基坑底浇筑压载结构。

进一步的，在所述施工段开挖前，于所述基坑的周边布设降水井。

进一步的，所述预设顺序为从基坑的两端向中间同时开挖。

进一步的，将每一所述施工段划分为多个施工层，开挖每一所述施工段时逐层开挖多个所述施工层。

进一步的，所述既有隧道的相对两侧分别设有地连墙，所述地连墙的上部伸至所述基坑内，在每一所述施工层开挖后，拆除每一开挖完成的所述施工层内的所述地连墙。

进一步的，在所述斜边坡注浆加固后，于所述斜边坡上铺设边坡支护，使得所述边坡支护与所述硬化加固层相接。

进一步的，所述于所述斜边坡上铺设边坡支护的步骤包括：

在每一所述施工层的土方开挖后，于每一开挖完成的所述施工层的所述斜边坡上挂设钢筋网片；

于所述钢筋网片上喷射混凝土以形成所述施工层的所述边坡支护。

进一步的，在所述边坡支护铺设后，于所述边坡支护浇筑形成堆载平台。

进一步的，所述于每一开挖完成的所述施工段的基坑底浇筑压载结构的步骤包括：

于所述施工段的基坑底施工防水层；

于所述防水层上浇筑压载板。

本发明的有益效果在于，本发明的既有隧道上方的基坑开挖施工方法在既有隧道上方的保护区范围的基坑开挖通过分段抽条开挖施工，避免开挖卸载引起地铁隧道上浮，通过硬化基坑顶部的开挖土方、于开挖的基坑的底部设置压载结构进行堆载等方式预防和防止既有隧道结构的上浮。

附图说明

图1至图7为本发明实施例的既有隧道上方的基坑开挖施工方法的步骤示意图。

图8为本发明实施例的地连墙的分段分层破除示意图。

图9为本发明实施例的基坑的施工段的分段示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

图1至图7为本发明实施例的既有隧道上方的基坑开挖施工方法的步骤示意图，其中，图1、图3、图4、图5、图7分别为沿既有隧道的纵向方向剖面视图，图2和图6为沿既有隧道的横向方向剖面视图，图2为图1的横向视图，图6为图5的横向视图。图8为本发明实施例的地连墙的分段分层破除示意图、图9为本发明实施例的基坑的施工段的分段示意图。

参照图1至图9所示，本发明提供了一种既有隧道上方的基坑开挖施工方法，包括以下步骤：

S1：于既有隧道1上的土方上浇筑硬化加固层2。

在施工现场，放点定位基坑。

在基坑放点定位后，在既有隧道1上的土方上浇筑硬化加固层2。

硬化加固层可对土方的面层进行硬化，硬化厚度约10cm，不仅保证吊装吊车站位安全可靠，并可隔绝雨水或地表水大量渗流入既有隧道范围进而导致既有隧道的上浮。

具体的，在既有隧道1上的土方上浇筑硬化加固层2的步骤为于既有隧道1上的土方上浇筑混凝土固结形成硬化加固层2。

较优的，于既有隧道1上的土方上浇筑混凝土之前，于既有隧道1上的土方上架设钢筋网片。在架设钢筋网片后，于既有隧道1上的土方上浇筑混凝土，混凝土包裹钢筋网片以固结形成钢筋混凝土的硬化加固层，以提高硬化加固层的抗拉强度，防止大型机械上荷时压碎硬化加固层。

在实施例中，硬化加固层设置于既有隧道的正上方，且沿既有隧道的长度方向设置。

S2：将基坑C沿既有隧道1的长度方向设置并划分为多个施工段A。

在本实施例中，待开挖的基坑沿既有隧道的长度方向设置，基坑的宽度大于既有隧道的宽度。通过在基坑的长度方向上划分成多个施工段进行施工。

S3：按一预设顺序开挖多个施工段A，其中，开挖每一施工段A形成沿开挖方向向前倾斜的斜边坡3。

在施工段A开挖前，于基坑C的周边布设降水井。通过降水井提高既有隧道及基坑周边的降水控制，减少既有隧道的浮力。

在降水井开挖布设后，按所述预设顺序，即从基坑C的两端向中间同时开挖，分别开挖多个施工段A。

预设顺序可从基坑的两端的施工段往中间的施工段进行施工，在一些实施例中，也可在保证上部覆土对既有隧道的反压抗浮效果的同时，增加施工段的施工流水线，缩短工期。对于跨越既有隧道的线路较长的地铁保护区，可适当再增加区段间的施工流水线。

作为一种较佳的实施方式，将每一个施工段A划分为多个施工层B，逐层开挖每一个施工段A的多个施工层B。

每一个施工层的土方开挖高度不超过2m，即每一个施工层B的高度不超过2m，不仅保证施工人员的操作高度，并且避免既有隧道的上部土方快速卸载引起上浮。通过分层开挖，可及时观察既有隧道的位移变化，从而作出相应的补救措施。

S4：对斜边坡3进行注浆加固。

对斜边坡3进行注浆加固，通过对既有隧道与开挖面(斜边坡)之间的土体进行高压注浆固结，从而抵抗既有隧道的位移。

作为一种较佳的实施方式，在每开挖一个施工层后，随即对该施工层的斜边坡进行注浆加固。

在本实施例中，既有隧道1的相对两侧分别设有地连墙11，地连墙11的上部伸至基坑C内，在每一个施工层B开挖后，拆除每一个开挖完成的施工层B内的地连墙11。

既有隧道的地连墙拆除划分为若干砼方块，每块的长度、高度尺寸不超过1.5m×2m，厚度同既有地连墙墙厚。避免砼方块的重量过大无法通过机械吊装，同时高度满足人员的操作空间。

进一步的，应采用静力切割方式拆除地连墙，避免采用振动过大的拆除方式从而对既有隧道造成扰动。静力切割前应在砼分块的交点处采用风钻钻孔，满足静力切割施工条件。切割时应先从水平切割缝开始，再切割竖向切割缝。

地连墙划分拆除切缝时，若遇既有支撑腰梁时应将水平切缝设置与腰梁下，防止切割时倾倒伤人。

进一步的，静力切割的地连墙的混凝土块，利用钻孔机在地连墙的中部钻取1～2个吊装孔，穿入铁插销，然后用穿有钢丝绳的卡环穿进插销内，用吊车将分割块依次吊出场外，或者作为配重物堆放至已施工的压载板和堆载平台上对既有隧道进行堆载反压。

在斜边坡3注浆加固后，于斜边坡3上铺设边坡支护，使得边坡支护与硬化加固层2相接。

具体的，于所斜边坡3上铺设边坡支护的步骤包括：

在每一施工层B的土方开挖后，于开挖完成的该施工层的斜边坡3上挂设钢筋网片；

于钢筋网片上喷射混凝土以形成施工层B的边坡支护。

每一层的施工层的土方开挖后，应及时跟进斜边坡的边坡支护施工，可预防土质较差或突发暴雨的情况下引起斜边坡的整体失稳，从而影响后续工作人员的作业安全。

在边坡支护铺设后，于边坡支护浇筑形成堆载平台。通过在斜边坡的堆载平台上堆放应急配重物，达到及时反压既有隧道的效果。

堆载平台，可以用于施工人员及设备的割除地连墙等施工的操作空间，因此，可以避免开挖后大量搭设切割平台的施工操作架，提高施工进度，降低操作架成本。

S5：在每一施工段A开挖至基坑C底标高后，于每一开挖完成的施工段A的基坑C底浇筑压载结构4。

步骤S5包括以下步骤：

于开挖的施工段A的基坑底施工防水层；

于防水层上浇筑压载板。

通过在压载板上堆放应急配重物，达到及时反压既有隧道的效果。

在完成压载结构后，开始下一个施工段的开挖和浇筑压在结构的施工，直至所有施工段完成开挖和浇筑压在结构的施工。

进一步的，将多个施工段的压载结构连接成一体。

当基坑的每一段施工段A开挖至设计基坑底标高时，逐段浇筑压制结构，应尽快完成压载结构的施工，不仅减少既有隧道的上部卸荷后暴露时间，既具备抗浮反压作用。

本发明的既有隧道上方的基坑开挖施工方法在既有隧道上方的保护区范围的基坑开挖通过分段抽条开挖施工，避免开挖卸载引起地铁隧道上浮，通过硬化基坑顶部的开挖土方、于开挖的基坑的底部设置压载结构进行堆载等方式预防和防止既有隧道结构的上浮。

进一步的，本发明的既有隧道上方的基坑开挖施工方法在既有隧道上方的保护区范围的基坑开挖通过分层、抽条开挖施工，避免开挖卸载引起地铁隧道上浮，分层开挖监测既有隧道的上浮情况以及时应对异常情况。在基坑开挖与地连墙拆除时，极大限度地减少对既有隧道的扰动，同时通过细化及紧密联系基坑土方开挖与地连墙拆除工作达到相互协同促进的作用，提高工作效率。通过硬化、降水、压载板、堆载平台对准等方式避免既有隧道的上浮。

需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为保护范围。

Claims (9)

1.一种既有隧道上方的基坑开挖施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

于所述既有隧道上的土方上浇筑硬化加固层；

将基坑沿所述既有隧道的长度方向设置并划分为多个施工段；

按一预设顺序开挖多个所述施工段，其中，开挖每一所述施工段形成沿开挖方向向前倾斜的斜边坡；

对每一开挖完成的所述施工段的所述斜边坡进行注浆加固；

在每一所述施工段开挖至基坑底标高后，于每一开挖完成的所述施工段的基坑底浇筑压载结构。

2.根据权利要求1所述的既有隧道上方的基坑开挖施工方法，其特征在于，在所述施工段开挖前，于所述基坑的周边布设降水井。

3.根据权利要求1所述的既有隧道上方的基坑开挖施工方法，其特征在于，所述预设顺序为从基坑的两端向中间同时开挖。

4.根据权利要求1所述的既有隧道上方的基坑开挖施工方法，其特征在于，将每一所述施工段划分为多个施工层，开挖每一所述施工段时逐层开挖多个所述施工层。

5.根据权利要求4所述的既有隧道上方的基坑开挖施工方法，其特征在于，所述既有隧道的相对两侧分别设有地连墙，所述地连墙的上部伸至所述基坑内，在每一所述施工层开挖后，拆除每一开挖完成的所述施工层内的所述地连墙。

6.根据权利要求4所述的既有隧道上方的基坑开挖施工方法，其特征在于，在所述斜边坡注浆加固后，于所述斜边坡上铺设边坡支护，使得所述边坡支护与所述硬化加固层相接。

7.根据权利要求6所述的既有隧道上方的基坑开挖施工方法，其特征在于，所述于所述斜边坡上铺设边坡支护的步骤包括：

在每一所述施工层的土方开挖后，于每一开挖完成的所述施工层的所述斜边坡上挂设钢筋网片；

于所述钢筋网片上喷射混凝土以形成所述施工层的所述边坡支护。

8.根据权利要求6所述的既有隧道上方的基坑开挖施工方法，其特征在于，在所述边坡支护铺设后，于所述边坡支护浇筑形成堆载平台。

9.根据权利要求1所述的既有隧道上方的基坑开挖施工方法，其特征在于，所述于每一开挖完成的所述施工段的基坑底浇筑压载结构的步骤包括：

于所述施工段的基坑底施工防水层；

于所述防水层上浇筑压载板。

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