一种降低基坑开挖及邻近隧道运营相互影响的保护技术

1.本发明涉及工程建设技术领域，尤其涉及一种降低基坑开挖及邻近隧道运营相互影响的保护技术。


背景技术：

2.随着地下空间的开发利用，越来越多的深基坑工程邻近既有的地铁隧道，基坑工程开挖与邻近地下隧道之间的相互影响问题日愈突出，深基坑开挖势必引起周围土体的位移，导致邻近地铁隧道变形并产生附加内力，严重影响地铁的运营。并且基坑工程的开挖施工势必会造成振动，过大的振动效应往往也会对地铁隧道产生不利影响，而当地铁隧道运营时同样会产生振动，作用在相邻的基坑工程上时，可影响基坑开挖与支护的稳定性。因此，在对有隧道的基坑进行支护时，提出一种降低深基坑开挖及邻近地铁隧道运营相互影响的保护技术，为本领域技术人员的研究重点。


技术实现要素：

3.针对以上问题，本发明公开了一种降低基坑开挖及邻近隧道运营相互影响的保护技术，包括聚合物改性水泥三轴搅拌桩（1）、基坑底部反压土台（3）、基坑围护结构（4），基坑围护结构（4）由地下连续墙a幅和地下连续墙b幅组成；其中，所述聚合物改性水泥三轴搅拌桩（1）位于邻近地铁隧道（2）与基坑围护结构之间，可通过深层搅拌法利用聚合物改性水泥浆对邻近地铁隧道（2）与基坑围护结构（4）之间的部分土体进行加固，聚合物改性水泥三轴搅拌桩（1）具有良好的韧性和抗冲击性能，通过设置聚合物改性水泥三轴搅拌桩（1）可显著降低基坑开挖对邻近地铁隧道（2）和邻近地铁隧道（2）运行对基坑结构的振动影响，且对基坑内部起到一定的止水作用；所述基坑底部反压土台（3）为基坑内壁以一定的宽度进行底部开挖留土形成的，可对基坑围护结构（4）有一定的支撑作用；所述的基坑围护结构（4）由地下连续墙a幅和地下连续墙b幅组成，地下连续墙a幅墙身长度较短，地下连续墙b幅墙身长度较长，基坑围护结构（4）与地铁隧道（2）相邻的结构边，采用两幅地下连续墙b幅之间连续施工三幅地下连续墙a幅的方式来进行支护，通过增加部分幅段地下连续墙墙身长度来提高基坑围护结构的强度和刚度，从而增加深基坑的整体稳定性。
4.本发明中，所述聚合物改性水泥三轴搅拌桩（1）位于邻近地铁隧道（2）与基坑围护结构（4）之间，桩径为850mm，桩间距为0.6m，布设长度为基坑围护结构（4）与地铁隧道（2）相邻的结构边长度的1.5倍，布设深度至少达到中风化层下1m。
5.本发明中，所述聚合物改性水泥三轴搅拌桩（1）是采用深层搅拌加固法对土体进行加固形成的聚合物改性水泥加固土体，使用的水泥为42.5级普通硅酸盐水泥，水泥浆中水泥掺量不小于15%，再加入15%水泥用量的丁苯乳液，充分搅拌制备出聚合物改性水泥浆，以用于土体的搅拌加固。
6.本发明中，所述基坑围护结构（4）由地下连续墙a幅和地下连续墙b幅组成，地下连续墙a幅墙身长度较短，地下连续墙b幅墙身长度较长，基坑围护结构（4）与地铁隧道（2）相
邻的结构边，采用两幅地下连续墙b幅之间连续施工三幅地下连续墙a幅的方式来进行支护，其余侧的基坑围护结构（4）均由地下连续墙a幅进行围护。
7.本发明的有益效果：增强施工过程中基坑的整体稳定性，降低深基坑开挖及邻近地铁隧道运营的相互影响，保证地铁正常运营。
附图说明
8.图1为本发明邻近地铁隧道基坑支护剖面图；图2为地下连续墙a幅与地下连续墙b幅连接处剖面图；图3为本发明聚合物改性水泥三轴搅拌桩（1）。
9.图中标记为：1-聚合物改性水泥三轴搅拌桩，2-邻近地铁隧道，3-基坑底部反压土台，4-基坑围护结构，a幅-地下连续墙a幅，b幅-地下连续墙b幅。
具体实施方式
10.下面结合附图对本发明结构组合方式和实施步骤做进一步的说明。
11.如图1、图2和图3所示，本发明提供了一种降低基坑开挖及邻近隧道运营相互影响的保护技术，包括聚合物改性水泥三轴搅拌桩（1）、邻近地铁隧道（2）、基坑底部反压土台（3）、基坑围护结构（4）,基坑围护结构（4）由地下连续墙a幅和地下连续墙b幅组成；其中，聚合物改性水泥三轴搅拌桩（1）位于邻近地铁隧道（2）与基坑围护结构（4）之间，桩径为850mm，桩间距为0.6m，布设长度为基坑围护结构（4）与地铁隧道（2）相邻的结构边长度的1.5倍，布设深度至少达到中风化层下1m；聚合物改性水泥三轴搅拌桩（1）是采用深层搅拌加固法对土体进行加固形成的聚合物改性水泥加固土体，使用的水泥为42.5级普通硅酸盐水泥，水泥浆中水泥掺量不小于15%，再加入15%水泥用量的丁苯乳液，充分搅拌制备出聚合物改性水泥浆，以用于土体的搅拌加固；基坑围护结构（4）由地下连续墙a幅和地下连续墙b幅组成，地下连续墙a幅墙身长度较短，地下连续墙b幅墙身长度较长，基坑围护结构（4）与地铁隧道（2）相邻的结构边，采用两幅地下连续墙b幅之间连续施工三幅地下连续墙a幅的方式来进行支护，其余侧的基坑围护结构（4）均由地下连续墙a幅进行围护。
12.本发明的具体实施过程：首先按照设计图纸，测量出待开挖基坑边界线。随后进行聚合物改性水泥浆的配制，使用的水泥为42.5级普通硅酸盐水泥，水泥浆中水泥掺量应不小于15%，再加入15%水泥用量的丁苯乳液，充分搅拌制备出聚合物改性水泥浆，再利用专门的三轴型钻掘搅拌机进切削土体，在钻头端部将聚合物改性水泥浆液注入原状土体，原状土与聚合物改性水泥浆液充分搅拌混合后，形成桩径为850mm，桩间距为0.6m的聚合物改性水泥三轴搅拌桩（1），其布设长度为基坑围护结构（4）与地铁隧道（2）相邻的结构边长度的1.5倍，布设深度至少达到中风化层下1m。随后，对基坑围护结构（4）与地铁隧道（2）相邻的结构边进行地下连续墙的施工，采用两幅地下连续墙b幅之间连续施工三幅地下连续墙a幅的方式来进行支护，基坑围护结构（4）的其余三边均由地下连续墙a幅进行围护，通过增加部分幅段地连墙的墙身长度以增加基坑支护结构的强度和刚度。随后按照施工图要求，对深基坑进行分段、分层开挖，及时支护，每层开挖深度不超过1.5m，当基坑开挖面积大时，需设置立柱稳定基坑围护结构，开挖至基坑底部时，保留基坑内壁一定的宽度内的土体，形成基坑底部反压土台（3），可对基坑围护结构（4）起到一定的支撑作用。
13.综上所述，本发明提供一种降低基坑开挖及邻近隧道运营相互影响的保护技术，加固了基坑与地铁隧道（2）之间的部分土体，提高了基坑支护结构的刚度和稳定性，显著降低了基坑开挖对邻近地铁隧道（2）和邻近地铁隧道（2）运行对基坑结构的振动影响，保障了邻近地铁隧道（2）的安全运行和基坑的顺利开挖，具有较大的推广价值。
14.以上所述为对本发明较佳实施方式的描述，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的，实际结构并不限于此。本领域专业人员，凡以本发明结构、形状、原理所做的等效变化，均应在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种降低基坑开挖及邻近隧道运营相互影响的保护技术，其特征在于：包括聚合物改性水泥三轴搅拌桩（1）、邻近地铁隧道（2）、基坑底部反压土台（3）、基坑围护结构（4）、立柱下方加固体（5）,基坑围护结构（4）由地下连续墙a幅和地下连续墙b幅组成，所述聚合物改性水泥三轴搅拌桩（1）位于邻近地铁隧道（2）与基坑围护结构之间，所述基坑底部反压土台（3）为基坑内壁以一定的宽度进行底部开挖留土形成的，所述基坑围护结构（4）的地下连续墙a幅墙身长度较短，地下连续墙b幅墙身长度较长。2.根据权利要求1所述的一种降低基坑开挖及邻近隧道运营相互影响的保护技术，其特征在于：所述聚合物改性水泥三轴搅拌桩（1）位于邻近地铁隧道（2）与基坑围护结构（4）之间，桩径为850mm，桩间距为0.6m，布设长度为基坑围护结构（4）与地铁隧道（2）相邻的结构边长度的1.5倍，布设深度至少达到中风化层下1m。3.根据权利要求1所述的一种降低基坑开挖及邻近隧道运营相互影响的保护技术，其特征在于：所述聚合物改性水泥三轴搅拌桩（1）是采用深层搅拌加固法对土体进行加固形成的聚合物改性水泥加固土体，使用的水泥为42.5级普通硅酸盐水泥，水泥浆中水泥掺量不小于15%，再加入15%水泥用量的丁苯乳液，充分搅拌制备出聚合物改性水泥浆，以用于土体的搅拌加固。4.根据权利要求1所述的一种降低基坑开挖及邻近隧道运营相互影响的保护技术，其特征在于：所述基坑围护结构（4）由地下连续墙a幅和地下连续墙b幅组成，地下连续墙a幅墙身长度较短，地下连续墙b幅墙身长度较长，基坑围护结构（4）与地铁隧道（2）相邻的结构边，采用两幅地下连续墙b幅之间连续施工三幅地下连续墙a幅的方式来进行支护，其余侧的基坑围护结构（4）均由地下连续墙a幅进行围护。

技术总结
本发明公开一种降低基坑开挖及邻近隧道运营相互影响的保护技术，包括聚合物改性水泥三轴搅拌桩（1）、邻近地铁隧道（2）、基坑底部反压土台（3）、基坑围护结构（4）、立柱下方加固体（5）,基坑围护结构（4）由地下连续墙A幅和地下连续墙B幅组成。本发明通过设置聚合物改性水泥三轴搅拌桩（1）、基坑底部反压土台（3）和地下连续墙A幅与地下连续墙B幅的交替支护，来增强施工过程中基坑的整体稳定性；聚合物改性水泥土具有良好的韧性和抗冲击性能，通过设置聚合物改性水泥三轴搅拌桩（1）可显著降低基坑开挖对邻近地铁隧道（2）和邻近地铁隧道（2）运行对基坑结构的振动影响，保证了地铁正常运营和基坑的顺利开挖。坑的顺利开挖。坑的顺利开挖。


技术研发人员：何忠明 王盘盘 王利军 朱艺 张耀
受保护的技术使用者：长沙理工大学
技术研发日：2021.03.02
技术公布日：2022/9/1