[发明专利]深厚回填土内桩基式暗挖隧道及施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及隧道设计、施工技术领域。

背景技术

目前城市轨道交通迅速向城市周边发展，由于无法避让，城市轨道交通线路有时不得不穿越废旧采砂坑回填地段或废弃河湖回填地段，基于回填土回填时间短、结构松散、物理力学性质不均匀，针对此特殊的工程地质情况，一般有以下三种处理方案：

1)采用明挖法施工，对基底深厚回填土进行换填处理，该方案基底承载力有保证，但基坑开挖深度大、边坡稳定性差、需要迁改工程范围内的地下管线、并进行交通疏解，工程投资与社会影响大；

2)采用明挖法施工，对基底深厚回填土采用复合地基处理，该方案基坑开挖较浅，边坡稳定性易控制，但仍需迁改工程范围内的地下管线、并进行交通疏解，工程投资有所降低，但社会影响大，且复合地基处理突出问题如下：

(1)形成复合地基的过程中需在回填土中进行大量钻孔，但由于回填土的情况不确定，成孔的过程中遇到废弃大块钢筋混凝土结构机率大，成孔施作困难，周期长；

(2)由于回填土情况不明，处理后的复合地基承载力试验及检测方法繁琐，且合理的测试数量无法确定；

(3)由于回填土为欠固结土，物理力学性质离散性大、难于确定，且经过地基处理后更为复杂，因此无法通过理论计算分析确定处理后的地基是否满足运营地铁结构严格沉降控制要求。

3)采用明挖法施工，对区间结构基底设置承载桩支撑方案，可解决区间结构底地基承载力不足问题，即使区间结构底下的地层固结沉降后与结构脱空，也不会对运营地铁区间结构产生沉降影响，但明挖施工需要迁改工程范围内地下管线、并进行交通疏解，无法避免明挖施工对周围环境的影响。

因此，为减小城市轨道交通工程建设的社会影响性，区间工程一般不改移正在使用中的城市地下市政管线，也不对现状交通产生影响，穿越深厚回填土地段区间工程不得不采用暗挖法施工。但传统天然原状地层中的暗挖隧道结构和施工方法无法保证暗挖隧道结构穿越回填土的施工安全，也无法解决隧道结构基底承载力不足等问题，更无法满足运营地铁严格沉降控制的要求。因此，针对深厚回填土中的暗挖隧道结构与施工方法进行了深入研究,研究桩基式暗挖隧道及施工方法十分必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种深厚回填土内桩基式暗挖隧道及施工方法，以解决传统天然原状地层中的暗挖隧道结构和施工方法无法保证暗挖隧道结构穿越回填土的施工安全，也无法解决隧道结构基底承载力不足，更无法满足运营地铁严格沉降控制的要求等技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案步骤如下：

一种深厚回填土内桩基式暗挖隧道施工方法

1、对暗挖隧道轮廓线外回填土采用深孔注浆措施、形成门式注浆加固体；

2、在门式注浆加固体的保护下，分部进行暗挖隧道的施工，先施工隧道上半断面，形成封闭的初期支护结构；

3、暗挖隧道上半断面封闭成环一定距离后，再在门式注浆加固体的保护下，施工隧道下半断面，形成完整封闭的初期支护结构；

4、在形成封闭的初期支护结构内采用钻机进行桩基施工，形成竖向支撑结构；

5、暗挖隧道桩基完成后，分段拆临时仰拱结构，铺设初期支护和二衬结构之间的防水层后，将桩基和隧道二衬结构整体浇筑为一体结构。

一种深厚回填土内桩基式暗挖隧道，包括门式注浆加固体、初期支护结构、防水层、桩基及二衬结构；采用深孔注浆措施形成的门式注浆加固体位于回填土层，初期支护结构位于门式注浆加固体内侧，施作防水层后将桩基和二衬结构整体浇筑形成初期支护内侧的隧道内部结构；二衬结构底部的若干桩基延伸至天然原状土层。

一种深厚回填土内桩基式暗挖隧道施工方法

1)、对暗挖隧道轮廓线外回填土采用深孔注浆措施、形成门式注浆加固体；

2)、在门式注浆加固体的保护下，分部进行暗挖隧道的施工，先施工隧道上半断面，形成封闭的初期支护结构；

3)、暗挖隧道上半断面封闭成环一定距离后，再在门式注浆加固体的保护下，施工隧道下半断面，形成完整封闭的初期支护结构；

4)、在形成封闭的初期支护结构内采用钻机进行桩基施工，形成竖向支撑结构；

5)、在桩基上设置承载板，将桩基和承载板浇筑为一体，并将设有抗剪结构带的隧道二衬结构设置于承载板上，改善暗挖隧道二衬结构防水效果，并解决隧道结构承受地震的水平荷载作用、限制隧道结构水平位移。