[发明专利]一种下穿地下构筑物的超小净距双孔矩形隧道开挖方法

说明书

本发明公开了一种下穿地下构筑物的超小净距双孔矩形隧道开挖方法，将隧道断面分为上下台阶开挖，先将上台阶开挖贯通并施工上部主体结构，把上部主体结构作为桩基础的传力体系，通过分段施工的方式将上部群桩逐根进行托换，有效的控制了隧道上部构筑物的沉降，保护了隧道主体和上部构筑物的安全；在下台阶的开挖时，当地下构筑物入侵隧道内的桩基在隧道一侧时，采用小端面开挖方式进行开挖沟槽，直接将下台阶开挖贯通，然后从对应沟槽节段分别向两侧开挖至设计边线进行后续施工，采用沟槽的施工方法能够增加工作面以加快现场施工进度，大大缩短工期，节省施工费用。本发明通过切实有效的措施，降低了施工风险，保证了地下构筑物的安全与稳定。

技术领域

本发明涉及隧道施工领域，具体涉及一种下穿地下构筑物的超小净距双孔矩形隧道开挖方法。

背景技术

小净距隧道是指隧道间的中壁岩(中夹岩)柱厚度小于隧道规范建议值的特殊隧道结构形式，小净距隧道一般净距宜大于6.0～8.0m。而超小净距隧道(净距≤6.0m)是净距比普通小净距隧道通常采用的间距还要小的一种特殊隧道结构形式。

在交通建设过程中，隧道施工是一种常见的工程建筑物，随着我国地下交通设施的不断发展，地下空间的大量开发，地下交通隧道与地下综合体的交集也越来越多，出现了大量的地下构筑物近接施工的案例，地下构筑物近接施工会遇到很多的问题，尤其是密贴下穿地下构筑物及其群桩且是左右净距小的双线隧道时，在施工过程中不仅要考虑地层变形过大使隧道上部地下构筑物底板结构变形和沉陷，还要考虑到入侵隧道的桩基托换问题，以及需要确保双线隧道中间的夹岩稳定，各种问题同时出现，加大了施工难度。另外地质条件差，围护结构施工复杂，导致控制爆破难度大。由此可见，在超小净距双孔矩形隧道密贴下穿地下构筑物及其群桩施工时，如果采取常规的中隔壁法或导洞法，很难较好的解决上述施工问题。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明的目的是提供一种下穿地下构筑物的超小净距双孔矩形隧道开挖方法。

为了实现上述目的，本发明公开了一种下穿地下构筑物的超小净距双孔矩形隧道开挖方法，所述超小净距双孔矩形隧道的两个端头平行设置于所述地下构筑物交接的侧墙，采用暗挖逆作法，将隧道断面分为上下两个部分，且先将上台阶隧道全部挖通，然后将上部主体结构一次性全部施工完成，最后进行下台阶开挖，开挖过程中需妥善处理地下构筑物入侵隧道内的桩基；具体开挖步骤如下：

步骤S1，开挖前，对超小净距双孔矩形隧道的洞门段采用管棚进行超前预支护并进行洞门破除；

步骤S2，将隧道断面分为上下两个部分，先进行上台阶分段开挖，采用倒梯形的放坡开挖，先开挖上台阶第一段，并初喷混凝土，开挖过程中及时进行边坡注浆加固，并进行型钢拱架支护和锚杆打设，中间岩墙采用梅花形布设注浆管并注浆加固，保证中间夹岩稳定，待第一段开挖完成后进行下一段开挖；所述步骤S2中，上台阶开挖时为确保安全，一侧开挖掌子面滞后另一侧开挖掌子面，滞后距离为10m左右；当地下构筑物入侵隧道内的桩基未伸入下台阶中时，需进行接桩加固；开挖方法采用机械破除和静态爆破相结合的方法，由于超小净距双线矩形隧道紧贴下穿地下构筑物及其群桩，开挖过程需保护中间岩墙和地下构筑物不被扰动，严禁采用爆破开挖。

步骤S3，上台阶开挖贯通后，将上部主体结构一次性全部施工完成，并采用桩基托换方法将地下构筑物的载荷传递至隧道两侧的侧墙上；桩基托换采用“被动托换”模式，将上部构筑物的荷载由托换梁专递至隧道两侧的侧墙上，桩基托换节点采用锚固钢筋和桩基企口的方法处理，具体方法是，在浇筑托换横梁前，对被托换桩横梁范围内的桩身进行凿企口处理，同时采用化学植筋法，植入Φ20螺纹钢；此处要说明的是，由于在桩基托换过程中，桩基下部要与托换横梁连接，将力通过托换横梁传递至两侧的侧墙上，如果隧道截面形式为拱形或者马蹄形，则不便于桩基与主体结构之间的连接，而矩形隧道能很好的适用。

步骤S4，采用毫秒延时爆破技术对下台阶进行开挖，按照多个节段依次进行施工，并及时进行边坡支护；