CN111472804A - 一种位于基坑中的上软下硬地层越江隧道进洞口施工方法 - Google Patents

一种位于基坑中的上软下硬地层越江隧道进洞口施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种位于基坑中的上软下硬地层越江隧道进洞口施工方法，如下：步骤一、绕基坑边缘一周施打两排并行的旋喷桩，然后在贴于旋喷桩的内侧、且绕基坑一周施打钻孔灌注桩。步骤二、开挖一相同地层后，横跨左右旋喷桩及钻孔灌注桩的顶部施作冠梁；然后继续开挖，每开挖一相同地层后，则在左右两排钻孔灌注桩间间隔架设多个横撑；并施作基坑角撑。步骤三、继续开挖至基底。步骤四、开始左右线隧道洞门施工。步骤五、破除旋喷桩和灌注桩；然后开挖隧道洞口，在隧道洞口内施做隧道初期支护，封闭成环。采用该施工方法，避免了由于围护桩结构发生位移变形而引起的隧道洞门失稳坍塌。

Description

一种位于基坑中的上软下硬地层越江隧道进洞口施工方法
【技术领域】
本发明属于隧道施工技术领域，尤其涉及一种位于基坑中的上软下硬地层越江隧道进洞口施工方法。
【背景技术】
暗挖越江隧道进口洞门位于明挖深基坑中，基坑周边超载引起支护结构变形过大，施工过程中支撑刚度不足或不到位、不及时，围护桩结构质量太差，容易引起沙水渗漏；围护桩桩间或接头止水措施失效，容易发生坍塌事故导致人员伤亡；围护桩若起不到止水帷幕的作用，基坑底容易出现流沙危害。暗挖越江隧道开洞门破除围护桩后，洞门上方围护桩悬空，无有效支撑点，受江域暗挖隧道开挖震动影响，洞门上方土体挤压围护桩结构，围护桩结构可能发生位移变形，严重时可能导致隧道洞门失稳坍塌。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种位于基坑中的上软下硬地层越江隧道进洞口施工方法，采用该施工方法，多排围护桩既具有止水帷幕的作用，又能起到补强的作用，避免了由于围护桩结构发生位移变形而引起的隧道洞门失稳坍塌。
本发明采用以下技术方案：.一种位于基坑中的上软下硬地层越江隧道进洞口施工方法，越江隧道断面上部分位于全风化粉砂岩软弱地层中，断面下部分位于中风化粉砂岩地层中，其特征在于，该施工方法如下：
步骤一、绕基坑边缘一周施打两排并行的旋喷桩，然后在贴于旋喷桩的内侧、且绕基坑一周施打钻孔灌注桩。
步骤二、从地表面由上到下开挖基坑，开挖一相同地层后，横跨左右旋喷桩及钻孔灌注桩的顶部施作冠梁；然后继续开挖，每开挖一相同地层后，则在左右两排钻孔灌注桩间间隔架设多个横撑；并施作基坑角撑。
步骤三、继续开挖至基底，施做基坑内隧道洞口处底板，封底。
步骤四、开始左右线隧道洞门施工，具体为：在洞口上方全风化粉砂岩软弱地层打设大管棚，由地表面向下，向隧道洞口上方全风化粉砂岩软弱地层中预竖向注浆，然后由隧道洞口上方全风化粉砂岩软弱地层中横向注浆。
步骤五、破除旋喷桩和灌注桩，一并去除冠梁和横撑。然后开挖隧道洞口，在隧道洞口内施做隧道初期支护，封闭成环。
进一步地，在距离隧道洞口10～20m的范围内，基坑角撑均采用钢筋混凝土结构。
进一步地，在隧道洞门施工时，隧道断面采用上、中、下三台阶开挖，位于全风化粉砂岩软弱地层内的上台阶采用超前注浆小导管注浆，每4～5m一段机械开挖，开挖完后施作初期支护；位于中风化粉砂岩硬质地层内的中下台阶采用钻爆开挖采用钻爆开挖，每4～5m一段，开挖完后施作初期支护；然后按每10～20m一段施作隧道二次衬砌。
进一步地，在左右两排钻孔灌注桩间按3～5m间隔架设多个并列的横撑。
进一步地，该旋喷桩和钻孔灌注桩的下端均打入全风化粉砂岩层，入岩的深度为2-3m。
进一步地，在同一排中，相邻的旋喷桩紧密贴合。
本发明的有益效果是：1.针对位于基坑中的上软下硬地层越江隧道进洞口，在基坑边缘一周施打两排并行的竖直向的旋喷桩，在旋喷桩的内侧，且绕基坑边缘一周施打竖直向的钻孔灌注桩，外围的两排旋喷桩起到止水帷幕，阻挡水的作用，而内侧的钻孔灌注桩在阻挡水的同时，起到承载补强的作用。降低了围护桩结构发生位移变形的风险。2.基坑角撑均采用钢筋混凝土结构。钢筋混凝土结构的基坑角撑的刚度强，能承载较大的支撑力，对基坑起到较强的支撑。3.对洞口上方全风化粉砂岩软弱地层架设大管棚，并注浆加固，增强了洞口上层地层的强度，避免坍塌。
【附图说明】
图1为位于基坑中的上软下硬地层越江隧道进洞口平面示意图。
图2为位于基坑中的上软下硬地层越江隧道进洞口横断面示意图。
图3位于基坑中的上软下硬地层越江隧道进洞口段纵断面示意图。
其中：1.旋喷桩；2.钻孔灌注桩；3.冠梁；4.横撑；5.基坑角撑；6.洞口；A.软弱地层；B.硬质地层。
【具体实施方式】
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本实施例一种位于基坑中的上软下硬地层越江隧道进洞口施工方法，越江隧道断面上部分位于全风化粉砂岩软弱地层A中，断面下部分位于中风化粉砂岩地层中，该施工方法如下：
步骤一、绕基坑边缘一周施打两排并行的竖直向的旋喷桩1，然后在贴于旋喷桩1的内侧、且绕基坑一周施打竖直向的钻孔灌注桩2。旋喷桩1和钻孔灌注桩2的上端均位于地表面上。外围的两排旋喷桩1起到止水帷幕，阻挡水的作用，而内侧的钻孔灌注桩2在阻挡水的同时，起到承载补强的作用。如图1和2所示。
步骤二、从地表面由上到下开挖基坑，开挖一相同地层后，横跨左右旋喷桩1及钻孔灌注桩2的顶部施作冠梁3；然后继续开挖，每开挖一相同地层后，则在左右两排钻孔灌注桩2间间隔架设多个横撑4；并施作基坑角撑5。
步骤三、继续开挖至基底，施做基坑内隧道洞口6处底板，封底。
步骤四、开始左右线隧道洞门施工，具体为：在洞口上方全风化粉砂岩软弱地层A打设大管棚，由地表面向下，向隧道洞口6上方全风化粉砂岩软弱地层A中预竖向注浆，然后在隧道洞口6上方全风化粉砂岩软弱地层A中横向注浆，加固洞口上方的全风化粉砂岩软弱地层A，以防止软弱地层隧道坍方。大管棚起到支撑上部地层的作用。
步骤五、破除旋喷桩1和灌注桩2；然后开挖隧道洞口，在隧道洞口内施做隧道初期支护，封闭成环。采用切割机沿基坑底部切除上部的旋喷桩1和灌注桩2，并移至外部。破除洞口旋喷桩1和灌注桩2过程中，要加大监控量测频率，若基地隆起，或者旋喷桩1和灌注桩2倾覆等时，则立即停止施工，然后在现场查找原因，为根据施工现场的情况采取措施，直至危险解除之后，才能再次施工。
在距离隧道洞口10～20m范围内，基坑角撑5均采用钢筋混凝土结构。钢筋混凝土结构的基坑角撑5的刚度强，能承载较大的支撑力。
在隧道洞门施工时，隧道断面采用上、中、下三台阶开挖，位于全风化粉砂岩软弱地层A内的上台阶采用超前注浆小导管注浆，每4～5m一段机械开挖，开挖完后施作上部初期支护；位于中风化粉砂岩硬质地层B内的中下台阶采用钻爆开挖，每4～5m一段，开挖完后施作下部初期支护，下部初期支护的上部与上部初期支护的下部连接；然后在隧道洞门开挖段内按每10～20m一段施作隧道二次衬砌。如图3所示。
在左右两排钻孔灌注桩2间按3～5m间隔架设多个并列的横撑4。
上述旋喷桩1和钻孔灌注桩2的下端加固于稳固的岩石层，故旋喷桩1和钻孔灌注桩2的下端均打入全风化粉砂岩层，入岩的深度为2-3m。
在同一排中，相邻的旋喷桩1紧密贴合。相邻的钻孔灌注桩2间紧密贴合。
在本实施例中，全风化粉砂岩软弱地层A包括如下地层，由上到下依次为砂卵石层、粉质黏土层和全风化粉砂岩层。中风化粉砂岩称为硬质地层B。在实际施工时，根据基坑设计要求，考虑水产生的压力、淤泥的量及压力等，确定采用的旋喷桩和钻孔灌注桩的直径，以能阻挡水流淤泥，并承担水流和淤泥产生的压力。
再开始左右线隧道洞门施工前，要实时对基坑进行质量监测，即监测基坑是否发生变形，采用常规的监测装置，当基坑变形在1cm以内，可进行隧道洞门施工。
在上述步骤中，打设的大管棚的形状与隧道轮廓的形状相一致。以防止洞口上方的土体坍塌。
凿除洞口旋喷桩1和灌注桩2过程中，若发现隧道洞口变形突变时，立即停止施工，待找出风险源并采取相应措施后可再次施工。
采用上述方法施工后，避免了由于旋喷桩1和钻孔灌注桩2发生位移变形而引起的隧道洞门失稳坍塌的风险。

Claims (6)

1.一种位于基坑中的上软下硬地层越江隧道进洞口施工方法，越江隧道断面上部分位于全风化粉砂岩软弱地层(A)中，断面下部分位于中风化粉砂岩地层中，其特征在于，该施工方法如下：
步骤一、绕基坑边缘一周施打两排并行的竖直向的旋喷桩(1)，然后在贴于所述旋喷桩(1)的内侧、且绕基坑一周施打竖直向的钻孔灌注桩(2)；
步骤二、从地表面由上到下开挖基坑，开挖一相同地层后，横跨左右所述旋喷桩(1)及钻孔灌注桩(2)的顶部施作冠梁(3)；然后继续开挖，每开挖一相同地层后，则在左右两排钻孔灌注桩(2)间间隔架设多个横撑(4)；并施作基坑角撑(5)；
步骤三、继续开挖至基底，施做基坑内隧道洞口(6)处底板，封底；
步骤四、开始左右线隧道洞门施工，具体为：在洞口上方全风化粉砂岩软弱地层(A)打设大管棚；然后由地表面向下、向隧道洞口(6)上方全风化粉砂岩软弱地层(A)中预竖向注浆；然后由隧道洞口(6)上方全风化粉砂岩软弱地层(A)中横向注浆；
步骤五、破除所述旋喷桩(1)和灌注桩(2)，一并去除所述冠梁(3)和横撑(4)，然后开挖隧道洞口，在隧道洞口内施做隧道初期支护，封闭成环。
2.根据权利要求1所述的一种位于基坑中的上软下硬地层越江隧道进洞口施工方法，其特征在于，在距离隧道洞口10～20m的范围内，所述基坑角撑(5)均采用钢筋混凝土结构。
3.根据权利要求1所述的一种位于基坑中的上软下硬地层越江隧道进洞口施工方法，其特征在于，在隧道洞门施工时，隧道断面采用上、中、下三台阶开挖，位于全风化粉砂岩软弱地层(A)内的上台阶采用超前注浆小导管注浆，每4～5m一段机械开挖，开挖完后施作上部初期支护；位于中风化粉砂岩硬质地层(B)内的中下台阶采用钻爆开挖，每4～5m一段，开挖完后施作下部初期支护，所述下部初期支护的上部与上部初期支护的下部连接；然后在隧道洞门开挖段内按每10～20m一段施作隧道二次衬砌。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种位于基坑中的上软下硬地层越江隧道进洞口施工方法，其特征在于，在左右两排所述钻孔灌注桩(2)间按3～5m间隔架设多个并列的横撑(4)。
5.根据权利要求/4所述的一种位于基坑中的上软下硬地层越江隧道进洞口施工方法，其特征在于，所述旋喷桩(1)和钻孔灌注桩(2)的下端均打入全风化粉砂岩层，入岩的深度为2-3m。
6.根据权利要求5所述的一种位于基坑中的上软下硬地层越江隧道进洞口施工方法，其特征在于，在同一排中，相邻的所述旋喷桩(1)紧密贴合；相邻的钻孔灌注桩(2)间紧密贴合。
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