[發(fā)明專利]一種控制基坑外隧道變形的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910330432.1
• 申請(qǐng)日: 2019-04-23
• 公開（公告）號(hào): CN110093927B
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜一鳴;鄭剛;刁鈺;張立明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): E02D17/02
• 分類號(hào): E02D17/02;E02D5/34;E02D15/04;E21D9/14
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 琪琛

本發(fā)明公開了一種控制基坑外隧道變形的方法，采用剛?柔性結(jié)合分段式阻隔屏障體系設(shè)計(jì)方法，根據(jù)基坑開挖深度H、隧道與基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)凈距D和隧道中心埋深S確定該屏障體系設(shè)計(jì)參數(shù)；將阻隔屏障體系上下分割為柔性段和剛性段，以鋼筋混凝土鉆孔灌注樁結(jié)合砂樁作為所述阻隔屏障體系主體結(jié)構(gòu)，采用上下剛?cè)嵝苑侄问┕ぃ瑒傂远尾捎娩摻罨炷零@孔灌注樁，柔性段采用砂樁。本發(fā)明方法中將柔性段和剛性段分界點(diǎn)位置設(shè)置于坑外深層土體中，可使深層剛性段充分發(fā)揮對(duì)坑外隧道的“阻斷效應(yīng)”，同時(shí)柔性段減小對(duì)隧道變形的“牽拉效應(yīng)”，有效控制主動(dòng)區(qū)土體深層變形，同時(shí)配合袖閥管主動(dòng)注漿技術(shù)，進(jìn)而增大阻隔屏障體系對(duì)坑外既有隧道的變形控制效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于地基及基礎(chǔ)工程施工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種控制鄰近基坑隧道變形的工程方法。

背景技術(shù)

隨著大量城市地鐵建成并投入運(yùn)營(yíng)，鄰近已運(yùn)營(yíng)地鐵隧道施工基坑時(shí)，基坑對(duì)既有隧道的變形影響控制已成為一個(gè)不可回避的難題。鄰近基坑的隧道會(huì)在開挖卸荷作用下隨主動(dòng)區(qū)土體產(chǎn)生協(xié)調(diào)變形，如若設(shè)計(jì)施工不當(dāng)，引發(fā)過大隧道變形，將會(huì)嚴(yán)重威脅其運(yùn)營(yíng)安全。

城市地鐵隧道往往對(duì)變形高度敏感，這使mm級(jí)變形控制成為必然需求。傳統(tǒng)方法多依靠增大支護(hù)剛度控制基坑變形，但往往工程代價(jià)高且效果不理想。一種隔離排樁體系常常用于控制坑外鄰近建筑物變形，但申請(qǐng)人研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)隔離排樁對(duì)地表及淺層土體變形控制效果顯著，但卻有可能引起坑外深層土體及深埋隧道的附加沉降和水平位移，對(duì)深層土體及隧道變形控制反而起到負(fù)面效果。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種控制基坑外隧道變形的方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中針對(duì)坑外隔離排樁不能有效控制坑外既有隧道變形的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種控制基坑外隧道變形的方法，采用剛-柔性結(jié)合分段式阻隔屏障體系設(shè)計(jì)方法，將阻隔屏障體系上下分割為柔性段和剛性段，提出最優(yōu)設(shè)計(jì)參數(shù)，具體包括以下步驟：

(1)設(shè)計(jì)參數(shù)的優(yōu)化：

根據(jù)基坑開挖深度H、隧道與基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)凈距D和隧道中心埋深S確定該屏障體系設(shè)計(jì)參數(shù)；

(2)以鉆孔灌注樁作為所述阻隔屏障體系主體結(jié)構(gòu)，采用上下剛?cè)嵝苑侄问┕ぃ瑒傂远尾捎娩摻罨炷零@孔灌注樁，柔性段采用砂樁；

(3)隨后采用跳孔方式在水平方向依次施工各剛性段和柔性段排樁阻隔屏障體系；

(4)在該屏障體系鄰側(cè)，配合布置袖閥管，利用主動(dòng)注漿技術(shù)可進(jìn)一步糾偏隧道水平位移。

所述步驟(1)參數(shù)設(shè)計(jì)為：根據(jù)隧道與基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)凈距D確定該阻隔屏障位置參數(shù)d，當(dāng)d＝0.2～0.4D時(shí)，阻隔屏障變形控制效果顯著；其次，確定阻隔屏障底部位置深度L，當(dāng)L＝2.0～2.4H時(shí)，其變形控制效果最優(yōu)；最后，確定剛-柔性段分界點(diǎn)埋深h，當(dāng)h＝0.6～1.6H且h＜1.2S時(shí)，可最大化本阻隔屏障體系變形控制效果。

所述步驟(2)首先施工下部剛性段，在鉆孔中將下入有效長(zhǎng)度樁長(zhǎng)鋼筋籠，后將混凝土澆筑至分界點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高，完成剛性段施工。

所述步驟(2)施工上部柔性段，采用細(xì)砂填充上部柔性段，施工中分層回填壓實(shí)，分層回填厚度為1.5～2m，保證各層壓實(shí)系數(shù)應(yīng)不小0.90，形成上部柔性砂樁段。

所述步驟(3)排樁水平間距取值2～3m。

所述步驟(4)袖閥管水平間距與隧道單節(jié)管片同寬，所處位置為單節(jié)管片中線，袖閥管與隧道管片凈距為1.0～1.5m。

所述步驟(4)注漿漿液為水泥、水玻璃和水配比而成雙液漿，其體積配比為水泥：水玻璃：水＝1:2.5:3.43。

本發(fā)明有益效果：