一种适用于明挖隧道拱底快速降水的施工方法与流程

本发明涉及隧道施工领域，尤其是一种适用于明挖隧道拱底快速降水的施工方法。

背景技术：

随着我国经济的快速增长，目前现有的基础交通设施已无法满足国民出行的需求，因此国家正大力推进基础设施的建设。为了满足里程短、线路直、车速快、乘车舒适等要求，修建隧道是穿越山岭丘陵地区的最佳选择。

隧道施工工法可分为暗挖施工和明挖施工。在明挖隧道地段施工仰拱时，由于地下水的存在会使隧道底部土体泡水软化，严重降低土体承载力，使其无法满足隧道仰拱施工时的承载力要求。因此如何降低仰拱地段的地下水使其满足隧道结构的承载力要求成为在明挖隧道施工过程中令人头疼又急需解决的问题。

目前在隧道洞身两侧打降水井进行降水的方法得到广泛的应用，但此种方法存在造价高、降水效率低的缺点，难以满足明挖隧道的施工快速安全施工的要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种适用于明挖隧道拱底快速降水的施工方法，该方法可以在满足仰拱施工要求的前提下，降低造价，提高降水效率。

本发明的技术方案在于：一种适用于明挖隧道拱底快速降水的施工方法，包括以下步骤：

1)开挖隧道至仰拱底部；

2)在仰拱底部土层打降水井并进行真空井点降水；

3)持续降水并设置仰拱栈桥对降水井前方土体进行作业；

4)验证新挖隧道仰拱底部土层的水位及承载力，满足使用要求则进行仰拱浇筑，不满足使用要求则新打降水井并对上一井点进行仰拱浇筑；

5)循环步骤3）与步骤4）直至完成隧道施工。

进一步地，所述步骤2）中，所述降水井深度根据当地土层含水量及地下水位确定。

进一步地，所述步骤3）中，将地下水水位降低至至少低于仰拱底部1m。

进一步地，所述步骤4）中，仰拱浇筑、真空井点降水与土体作业同时进行。

进一步地，所述步骤5）中，记录降水井的降水效果，判断降水井是否能够满足隧道降水需求，动态调整后续施作的降水井深度和直径。

与现有技术相比较，本发明具有以下优点：1、在隧道底部位置打降水井，快速汇集隧道仰拱底部周边的地下水，提高周边未开挖土体的承载力，使其满足承载力要求；2、采用隧底降水的方法，降水井的深度将大幅减小，不仅提高施工效率，同时节约了材料成本，起到减小造价的作用；3、可通过观察降水效果，对后续施作的降水井直径和深度动态调整，可有效节省造价、提高降水井降水效率；4、降水井的施工可与隧道施工同步进行，可提高施工效率，加快隧道施工进度。

附图说明

图1为本发明的施工结构断面图；

图2为目前现有的施工方法断面图；

图3为本发明第二步俯视图；

图4为本发明第三步俯视图（已经挖掘较长隧道，省略仰拱栈桥）；

图5为本发明第四步俯视图（开始进行仰拱浇筑）；

图6为本发明第五步俯视图（已经浇筑数节仰拱）；

图7为本发明第五步俯视图（新打降水井）；

图8为本发明第五步俯视图（在旧降水井进行仰拱浇筑）；

图中：1-地面，2-仰拱，3-降水井，4-第一斜坡，5-第一平台，6-第二斜坡，7-仰拱底面土层。

具体实施方式

为让本发明的上述特征和优点能更浅显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下，但本发明并不限于此。

参考图1-图8。

在本发明一较佳实施例中，一种适用于明挖隧道拱底快速降水的施工方法，包括以下步骤：

1)直接开挖往返两条隧道至仰拱底部；

2)在仰拱底部土层7打降水井3并进行真空井点降水，两条隧道的降水井位置不对应，以扩大降水井影响范围；

3)持续降水并设置仰拱栈桥对降水井前方土体进行挖作业，二者同时进行，加快施工进度；

4)验证新挖隧道仰拱底部土层的水位及承载力，满足使用要求则进行仰拱2浇筑，不满足使用要求则新打降水井并对上一井点进行仰拱浇筑；

5)循环步骤3）与步骤4）直至完成隧道施工。

本实施例中，所述步骤2）中，所述降水井深度根据当地土层含水量及地下水位确定，其确定方法与现有的降水井深度计算方法相同。

本实施例中，所述步骤3）中，将地下水水位降低至至少低于仰拱底部1m，避免地下水渗漏造成土层承载力下降。

本实施例中，所述步骤4）中，仰拱浇筑、真空井点降水与土体作业同时进行。

本实施例中，所述步骤5）中，记录降水井的降水效果，判断旧降水井是否能够满足隧道降水需求，下一口降水井的施工参数（降水井深度和直径）可随上一口降水井降水观测情况进行动态调整，起到节约工程造价的作用。

本方法采用降水井施作和隧道施工同步进行，大大加快隧道施工进度，在保证降水效果的前提下，节省降水井数量，并优选降水井参数。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出不同形式的施工方法并不需要创造性的劳动，在不脱离本发明的原理和精神的情况下凡依本发明申请专利范围所做的均等变化、修改、替换和变型，皆应属本发明的涵盖范围。

技术特征：

1.一种适用于明挖隧道拱底快速降水的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）开挖隧道至仰拱底部；

2）在仰拱底部土层打降水井并进行真空井点降水；

3）持续降水并设置仰拱栈桥对降水井前方土体进行作业；

4）验证新挖隧道仰拱底部土层的水位及承载力，满足使用要求则进行仰拱浇筑，不满足使用要求则在该位置新打降水井并对上一井点处进行仰拱浇筑；

5）循环步骤3）与步骤4）直至完成隧道施工。

2.根据权利要求1所述的一种适用于明挖隧道拱底快速降水的施工方法，其特征在于，所述步骤2）中，所述降水井深度根据当地土层含水量及地下水位确定。

3.根据权利要求1所述的一种适用于明挖隧道拱底快速降水的施工方法，其特征在于，所述步骤3）中，将地下水水位降低至至少低于仰拱底部1m。

4.根据权利要求1所述的一种适用于明挖隧道拱底快速降水的施工方法，其特征在于，所述步骤4）中，仰拱浇筑、真空井点降水与土体作业同时进行。

5.根据权利要求1所述的一种适用于明挖隧道拱底快速降水的施工方法，其特征在于，在所述步骤2）至步骤5）中，记录降水井的降水效果，判断降水井是否能够满足隧道降水需求，动态调整后续施作的降水井深度和直径。

技术总结
一种适用于明挖隧道拱底快速降水的施工方法，包括以下步骤：1)开挖隧道至仰拱底部；2)在仰拱底部打降水井；3)持续抽水并利用仰拱栈桥开挖前方土层；4)验证新挖隧道仰拱底部的水位及承载力，满足使用要求则进行仰拱浇筑，不满足使用要求则新打降水井并对上一井点进行仰拱浇筑；5)循环步骤3）与步骤4）直至完成隧道施工。采用隧底降水的方法，快速汇集隧道仰拱底部周边的地下水，提高周边未开挖土体的承载力；降水井的深度大幅减小，不仅提高施工效率，同时节约了材料成本；通过观察降水效果，对后续施作的降水井直径和深度动态调整，节省造价、提高降水井降水效率；降水井的施工与隧道施工同步进行，提高施工效率，加快隧道施工进度。

技术研发人员：洪永佳;周志强;朱显镇;叶坚波;张乃烊;赵晗
受保护的技术使用者：福州市规划设计研究院
技术研发日：2020.02.28
技术公布日：2020.04.24