[發明專利]山區臨近水庫淺埋隧道基坑圍護結構的設計施工方法

有效

• 申請號: 201711121638.0
• 申請日: 2017-11-14
• 公開（公告）號: CN107724400B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 牛富生;朱漢華;陳孟沖;方梁正;周立平;王開太
• 申請（專利權）人: 寧波市交通規劃設計研究院有限公司
• 主分類號: E02D17/02
• 分類號: E02D17/02;E02D17/04;E02D29/05;E02D31/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 傅朝棟;張法高

1.一種山區臨近水庫淺埋隧道基坑圍護結構的設計施工方法，其特征在于，步驟如下：

1)在隧道淺埋段先放坡開挖；然后沿隧道走向在隧道設計邊界兩側分別施作一排鉆孔灌注樁；

2)在鉆孔灌注樁頂部澆筑鋼筋砼冠梁；

3)在兩條鋼筋砼冠梁之間支一道鋼筋砼橫撐，使整個圍護結構形成框架式明洞結構；

4)機械開挖上部土體段至設計隧道基坑底；此時一方面將整個基坑圍護結構作為單排樁來驗算此種不利工況下各項指標是否滿足規范要求；另一方面依次針對單個鉆孔灌注樁，將鉆孔灌注樁插入巖石的樁底端視為固定端，將沿鉆孔灌注樁身從上到下分布的土壓力簡化為線荷載，將有冠梁和橫撐約束的樁頂端依次視為固定端和滑動支座分別建立簡化力學模型，并根據兩個力學模型分別估算出此時鉆孔灌注樁樁身的彎矩和剪力，找出彎矩或剪力作用的若干不利點，在不利點處設置觀測點；

5)對隧道基坑臨近水庫一側，開挖后施作止水帷幕結構防滲；

6)采用爆破開挖下部巖石段，直至開挖至仰拱外邊線底，此時繼續將整個基坑圍護結構作為單排樁來驗算此種不利工況下各項指標是否滿足規范要求；

7)巖石段開挖至仰拱外邊線底部后，以隧道底部支撐的設計位置上緣作為觀測點，立即埋設量測設備對該點的基坑圍護結構變形位移進行監測；

8)當兩種不利工況中任意一種不滿足穩定性要求或任一觀測點變形值達到預警值時，在基坑底部按一定間距施加一道橫撐；下部巖石段仰拱爆破施工時每拆一個橫撐，立即施作一段仰拱；在兩種不利工況的各項指標均滿足規范要求以及觀測點變形值未達到預警值的前提下，直接施作仰拱；

9)仰拱上方回填土石方至設計標高，并澆筑上部襯砌混凝土；

10)最后在隧道拱圈以上回填土體。

2.如權利要求1所述的山區臨近水庫淺埋隧道基坑圍護結構的設計施工方法，其特征在于，所述的止水帷幕結構具體為：

在臨近水庫一側的基坑圍護樁側壁滲水區域進行小導管注漿，注漿管呈梅花形布置，對滲水區域注漿后，在臨近水庫側注漿區域間隔布置泄水管，泄水管端部采用土工布包裹，用于排出該區域的積水以降低基坑水壓。

3.如權利要求2所述的山區臨近水庫淺埋隧道基坑圍護結構的設計施工方法，其特征在于，所述的小導管注漿的注漿漿液采用水灰比0.6～0.8的水泥漿，每根注漿管注漿量控制0.4～0.6m³，注漿壓力初定0.5Mpa。

4.如權利要求1所述的山區臨近水庫淺埋隧道基坑圍護結構的設計施工方法，其特征在于，所述的步驟7)中設置的觀測點位于基坑底部下方0.5～1m處。

5.如權利要求1所述的山區臨近水庫淺埋隧道基坑圍護結構的設計施工方法，其特征在于，彎矩或剪力作用的不利點選取樁身上彎矩或剪力的最大點和/或最大點附近的若干點。

6.如權利要求1所述的山區臨近水庫淺埋隧道基坑圍護結構的設計施工方法，其特征在于，所述的預警值采用《建筑基坑工程監測技術規范》(GB 50497-2009)中深層水平位移監測報警值。

7.如權利要求1所述的山區臨近水庫淺埋隧道基坑圍護結構的設計施工方法，其特征在于，兩種不利工況下的驗算指標包括抗傾覆穩定性驗算和抗隆起穩定性驗算。

8.如權利要求7所述的山區臨近水庫淺埋隧道基坑圍護結構的設計施工方法，其特征在于，抗傾覆穩定性的驗算公式為：

式中：K_e為嵌固穩定安全系數；

E_ak、E_pk分別為基坑外側主動土壓力、基坑內側被動土壓力標準值，單位為kN；

a_a1、a_p1分別為基坑外側主動土壓力合力作用點、基坑內側被動土壓力合力作用點至擋土構件底端的距離，單位為m。