[發明專利]一種防止盾構側面穿過樁基時引發樁基沉降的施工方法

有效

• 申請號: 201410515896.7
• 申請日: 2014-09-29
• 公開（公告）號: CN104264726A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 李輝;鄒洪寶;汪俊;沈水龍;史運杰;許燁霜;郭欽利;邢本康;馬曉松;馬志瓏;曹志剛;林文雄;趙鴻儒;馮越;錢佳亙;李雙軍;張宇彤
• 申請（專利權）人: 中鐵十六局集團北京軌道交通工程建設有限公司;上海交通大學
• 主分類號: E02D37/00
• 分類號: E02D37/00;E02D27/12
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 徐紅銀;郭國中

技術領域

本發明涉及一種地下建筑工程技術領域中的施工方法，具體地，涉及一種防止盾構側面穿過樁基時引發樁基沉降的施工方法。

背景技術

盾構法是地下工程中的隧道施工方法之一，有著施工速度快、對地面交通影響小的優點，可適用于不同土性條件的各種地層中的隧道施工。在盾構的施工過程中，通常是盾構機頭在最前方切割土體，隨著土體的不斷排出，盾構機頭不斷前行，盾構機頭后續的管片依次拼裝形成隧道主體結構。由于盾構機頭的外徑大于隧道主體結構的外徑，會產生土體損失，該土體損失使得土體產生水平位移和垂直位移，繼而造成地面建筑物的變形。而地面建(構)筑物，如高層建筑、橋梁等，常常采用樁基作為基礎，樁基的承載力通常由兩部分組成，一部分是由土體與樁基側面接觸而產生的側摩阻力，另一部分是樁基的底面與土體接觸產生的樁端阻力。當盾構施工接近現有樁基礎時，由于土體損失產生的土體水平位移使得部分土體與樁基的側面脫開，從而造成側摩阻力的減小。樁基承擔的總荷載通常是不變的，側摩阻力的減小必然導致樁端阻力的增大，繼而引起樁端下面土體的壓縮，連帶引發樁基沉降，造成工程事故。所以，如何防止盾構施工引發樁基沉降是隧道工程中的難點之一。

經對現有技術文獻的檢索發現，2008年4月刊于《隧道建設》第28卷第2期的“地鐵盾構隧道樁基托換施工技術研究”一文，提出了注漿加固的施工技術，該論文自述為：“采用地面注漿加固處理方案，以跟蹤注漿的方式補償地層可能存在的變形和相關建筑物沉降。”。該技術可以在一定程度上改善樁側土體性能從而提高樁基的側摩阻力，但需要先對樁側土體進行取樣，再進行室內試驗以確定注漿所需漿液的配合比。在地下水較豐富的地區，由于漿體受地下水滲流影響較大，所以漿體的配合比很難確定。試驗的時間較長從而導致施工效率低，實際加固后的土體物理性能受地下水影響較大。所以，該技術存在著土體適應性差、工序復雜、可靠性低的缺點。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種防止盾構側面穿過樁基時引發樁基沉降的施工方法，該方法無需進行室內配合比試驗，不受地下水滲流影響，即可實現防止盾構側面穿過樁基時引發樁基沉降的功能，保證樁基的正常使用，確保工程安全。

為實現以上目的，本發明提供一種防止盾構側面穿過樁基時引發樁基沉降的施工方法，所述方法包括以下步驟：

第一步，測量樁基的實際成樁長度；

第二步，根據樁基處土層情況選擇鉆孔設備，用鉆孔設備鉆置斜向引導孔并在所述斜向引導孔中放置斜向引導管；

1)以現有樁基的軸線與地平面的交點為圓心，以第一步中所得樁基的實際成樁長度的0.7-0.8倍為半徑畫出定位圓，并在該定位圓上均勻選取至少6個或6個以上偶數個起鉆點，按照順時針方向依次標記起鉆點；

2)依次在奇數標號的起鉆點鉆置斜向引導孔，然后再依次在偶數標號的起鉆點鉆置斜向引導孔；

3)在第一個起鉆點的斜向引導孔放置斜向引導管；斜向引導管包括可拆裝導向管及與導向管連接的擴底支管；

第三步，鉆置錨固孔并連接擴底支管與樁基；

1)在第一個起鉆點鉆置錨固孔；

2)在第一個起鉆點連接擴底支管與樁基；

第四步，待水泥砂漿硬化后，在第一個起鉆點解開可拆卸導向管與擴底支管的連接；

第五步，在其他每個起鉆點處，按照先依次在奇數標號的起鉆點、再依次在偶數標號的起鉆點的順序，重復第一個起鉆點的上述操作，即依次進行放置斜向引導管、鉆置錨固孔、連接擴底支管與樁基、解開可拆裝導向管與擴底支管的連接；直至所有起鉆點的擴底支管安裝完畢。

優選地，第一步，測量樁基的實際成樁長度具體為：

①在樁基側面位置開挖表層土體，露出樁基的部分樁體，在樁基的頂端打磨樁基側面表面至該樁基側面表面的平整度小于±1.5mm，將融化后的石蠟均勻涂抹在打磨過的樁基側面表面上；

②將超聲波檢測儀中的傳感器粘貼在打磨過的樁基表面上；

③待橡皮泥硬化后，將所述超聲波檢測儀中的傳感器用連接線與超聲波檢測儀中的自動化數據采集儀相連接；

④開啟自動化數據采集儀并用重量為5-10kg的鐵錘敲擊樁基的頂端，記錄自動化數據采集儀所得的反射波的波速和該反射波傳播的距離，以反射波傳播的距離為X軸并以反射波的波速為Y軸，繪制波速-距離圖；

⑤分析波速-距離圖，在X≥2m的區間段選取波速開始發生突降的拐點，根據波速-距離圖獲得該點所對應的X軸的數值，該數值即為樁基的實際成樁長度。