[發明專利]防止淺埋暗挖隧道開挖時沉降變形的施工方法

有效

• 申請號: 201210070796.9
• 申請日: 2012-03-16
• 公開（公告）號: CN102606168A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 邵生俊;陸斯;徐寧飛;焦陽陽
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10;E21D11/38
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 張瑞琪

技術領域

本發明屬于地下結構物建筑技術領域，具體涉及一種適用于雙洞隧道的防止淺埋暗挖隧道開挖時沉降變形的施工方法。

背景技術

土質地層淺埋暗挖隧道的開挖會引起地表沉降和地層變形，當沉降變形過大時會影響地面建筑物的安全和地下管線的正常使用，尤其是在松散地層結構的淺埋暗挖隧道開挖尤為突出。通常城市地鐵隧道穿越地面建筑密集、地面交通繁忙、地下管網密布的繁華城市道路，且地層往往存在沖積松散土層，為了保證地面建筑安全、交通正常，要求控制地下隧道施工引起的地面沉降和地層位移。施工工序和方法的選擇如稍有失誤，將會造成不可估量的損失。因此，針對淺埋暗挖隧道的施工工序和方法做出正確的選擇具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種防止淺埋暗挖隧道開挖時沉降變形的施工方法，能有效加固松散地層結構，改善松散地層土質，防止松散地層淺埋暗挖隧道開挖引起的地表沉降和地層變形。

本發明所采用的技術方案是，一種防止淺埋暗挖隧道開挖時沉降變形的施工方法，其特征在于，按照以下步驟進行：

步驟1、布設超前小導管和橫向懸臂注漿導管

步驟1a、超前小導管包括第一排超前小導管和第二排超前小導管，第一排超前小導管沿隧道拱頂外圍布設，第二排超前小導管沿隧道拱頂和拱墻外圍、以及需要設置中導洞臨時支護位置的拱形外圍布設；

步驟1b、從隧道中隔離墻頂部與隧道左右洞拱頂之間的連接處傾斜向隧道頂部兩側分別伸出橫向懸臂注漿導管，使橫向懸臂注漿導管沿隧道進深每隔一定距離均勻布設，形成V字形均勻排列的左橫向懸臂注漿導管列和右橫向懸臂注漿導管列；

步驟2、采用上下臺階法開挖中導洞，按照以下步驟依次循環直至中導洞開挖完成：

步驟2a、通過位于中導洞上臺階外圍的超前小導管注漿，以及通過橫向懸臂注漿導管注漿；使用預留核心土的方法進行中導洞上臺階開挖，設置中導洞上臺階外圍臨時支護，在中導洞內設置橫撐；

步驟2b、通過位于中導洞下臺階外圍的超前小導管注漿；中導洞下臺階開挖；設置中導洞下臺階外圍臨時支護，使中導洞下臺階外圍臨時支護和中導洞上臺階外圍臨時支護構成一個整體，并形成拱形中導洞臨時支護；

步驟2c、拆除橫撐；

步驟3、構筑中隔離墻及其防水層；

步驟4、采用三臺階開挖法開挖左洞和右洞。

進一步地，步驟4的具體方法為：

步驟4a、通過位于左洞上臺階外圍的超前小導管注漿，左洞上臺階開挖，并設置相應部分的初期襯砌和鎖腳錨管；通過位于左洞中臺階外圍的超前小導管注漿，左洞中臺階開挖，并設置相應部分的初期襯砌和鎖腳錨管；通過位于左洞下臺階外圍的超前小導管注漿；左洞下臺階開挖，并設置相應部分的初期襯砌和鎖腳錨管；拆除中導洞臨時支護位于左洞內的部分；構筑左洞仰拱二次襯砌及防水層；構筑左洞拱墻二次襯砌及防水層；進行左洞二次襯砌拱頂回填注漿；

步驟4b、通過位于右洞上臺階外圍的超前小導管注漿，右洞上臺階開挖，并設置相應部分的初期襯砌；通過位于右洞中臺階外圍的超前小導管注漿，右洞中臺階開挖，并設置相應部分的初期襯砌；通過位于右洞下臺階外圍的超前小導管注漿；右洞下臺階開挖，并設置相應部分的初期襯砌；拆除中導洞臨時支護位于右洞內的部分；構筑右洞仰拱二次襯砌及防水層；構筑右洞拱墻二次襯砌及防水層；進行右洞二次襯砌拱頂回填注漿。

步驟1中，各超前小導管和橫向懸臂注漿導管均為無縫鋼管，外徑為40mm～42mm，壁厚為3.2mm～3.8mm，前端開通為注漿入口且為錐形，后端封閉為止漿段且長度大于等于30cm，中間為注漿段，注漿段開有呈梅花形排列的注漿孔，注漿孔孔徑為6mm～8mm，孔間距為12cm～15cm。

各左橫向懸臂注漿導管與水平負方向夾角均為30°～35°，所述各右橫向懸臂注漿導管列與水平正方向夾角均為30°～35°。

步驟1中，第一排超前小導管位于第二排超前小導管的上方；第一排超前小導管長度為2.3m～2.7m，導管環向間距為0.3m～0.4m，外插角為5°～10°；第二排超前小導管長度為2.3m～2.7m，導管環向間距為0.3m～0.4m，外插角為30°～35°；第一排超前小導管和第二排超前小導管之間縱向搭接大于等于1m。

步驟1中，超前小導管和橫向懸臂注漿導管的布設采用風鎬頂入，或采用機械鉆孔或洛陽鏟成孔后安裝。