软土深基坑开挖控制既有管线隧道上浮变形的施工方法
【专利摘要】本发明提供了一种软土深基坑开挖控制既有管线隧道上浮变形的施工方法，其特征在于至少包括如下步骤：（a）在管线隧道的两侧各设置一个隔断单元，两个所述隔断单元将深基坑分为含管线隧道基坑和非管线隧道基坑；（b）对两个所述隔断单元之间的所述含管线隧道基坑内的土体进行加固；（c）对两个所述隔断单元外侧的所述非管线隧道基坑开挖并制作内部结构；（d）对两个所述隔断单元内侧的所述含管线隧道基坑开挖并制作内部结构；（e）制作顶板防水，并回填土。本发明提供的软土深基坑开挖控制既有管线隧道上浮变形的施工方法可以减少其下方的管线隧道的自由变形时间，并可以减小管线隧道的自由变形空间，控制管线隧道产生大幅度的上浮变形。
【专利说明】软土深基坑开挖控制既有管线隧道上浮变形的施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种软土深基坑开挖控制既有管线隧道上浮变形的施工方法，具体地说，涉及一种饱和淤泥质软土深基坑开挖控制既有管线隧道上浮变形的施工方法。
【背景技术】
[0002]在城市地下铁修建施工过程中，不可避免地会遇到其施工位置经过既有管线隧道上方的情况，即深基坑上跨既有管线隧道，例如电力隧道。当管线隧道的顶部与深基坑底部的距离过近时，深基坑开挖会对既有管线隧道产生影响。在深基坑开挖的过程中，由于在管线隧道上方的深基坑土体的卸载和重新装载的过程中，会降低管线隧道上方的土体对其的约束，导致管线隧道的上浮变形。
[0003]通常，在饱和淤泥质软土的地质条件下，为了保证既有管线隧道的安全稳定运行，对于下方设有管线隧道的深基坑采用明挖顺作法，即从地面自上而下挖开的深基坑中，自下而上修筑内部结构。在深基坑开挖的过程中，以管线隧道中心线为界，将深基坑划分为两个深基坑单元并同时开挖，相对于对两个深基坑单元分别单独施工，两个深基坑同时开挖可以提高施工效率，降低因一方深基坑单元单独开挖，另一个深基坑单元土方保留而造成下方管线隧道的偏压的可能性，但是由于管线隧道分别位于两个施工区内，并不能保证两侧的深基坑施工同步卸载，而且由于管线隧道上方的土质条件，并不能为其下方的管线隧道提供足够大的约束力，因而，可能造成管线隧道产生大幅度的上浮变形，上浮变形值超过规定的警戒值20 mm。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种软土深基坑开挖控制既有管线隧道上浮变形的施工方法，在深基坑开挖的施工过程中，可以减少其下方的管线隧道的自由变形时间，并可以减小管线隧道的自由变形空间，控制管线隧道产生大幅度的上浮变形，确保管线隧道上浮变形的最大值远低于规定的警戒值。
[0005]为实现上述目的，本发明提供一种软土深基坑开挖控制既有管线隧道上浮变形的施工方法，其特征在于至少包括如下步骤:(a)在管线隧道的两侧各设置一个隔断单元，两个所述隔断单元将深基坑分为含管线隧道基坑和非管线隧道基坑；(b)对两个所述隔断单元之间的所述含管线隧道基坑内的土体进行加固；(C)对两个所述隔断单元外侧的所述非管线隧道基坑开挖并制作内部结构；(d)对两个所述隔断单元内侧的所述含管线隧道基坑开挖并制作内部结构；(e)制作顶板防水，并回填土。
[0006]优选地，所述隔断单元与所述管线隧道之间的距离值大于或等于lm。
[0007]优选地，所述隔断单元采用钻孔灌注桩制作的封堵墙。
[0008]优选地，所述加固采用的方法是全方位高压喷射方法。
[0009]优选地，在步骤(C)和步骤(d)之间还包括:在所述管线隧道上连接自动化监测系统，所述自动化监测系统实时监测所述管线隧道。[0010]另外，优选地，步骤(d)还包括:(dl)对所述含管线隧道基坑内的管线隧道上方的土体开挖并制作内部结构；(d2)对所述含管线隧道基坑内的管线隧道外侧及两个所述隔断单元之间的土体开挖并制作内部结构；(d3)将所述含管线隧道基坑与所述非管线隧道基坑连通，将所述含管线隧道基坑的内部结构与所述非管线隧道基坑的内部结构连接。
[0011]从上述的描述和实践可知，本发明提供的软土深基坑开挖控制既有管线隧道上浮变形的施工方法，两个隔断单元将含管线隧道基坑从深基坑内分离出来，作为一个独立的深基坑施工单元，所以，管线隧道的上浮变形时间仅与含管线隧道基坑管道区Al区的土体的卸载和重新装载的时间相关，与含管线隧道基坑非管道区A2、非管线隧道基坑区B区的土体的卸载和重新装载的时间关系较小，故影响管线隧道100的自由变形时间相对减少。在含管线隧道基坑开挖之前，对含管线隧道基坑管道区Al区和含管线隧道基坑非管道区A2区内的土体进行加固，可以提高土体强度，并减小管线隧道的自由变形空间。从而，控制管线隧道产生大幅度的上浮变形，使得管线隧道的上浮变形最大值远低于规定的警戒值。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]通过下面结合附图对实施例的描述，本发明的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。在附图中，
图1a-1c是结构示意图，示出了本发明的一个实施例所述的软土深基坑开挖控制既有管线隧道上浮变形的施工方法；
图2是本发明的一个实施例所述的软土深基坑开挖控制既有管线隧道上浮变形的施工方法的流程图。
[0013]附图标记
100管线隧道；200含管线隧道基坑；300非管线隧道基坑；
210隔断单元；
Al区:含管线隧道基坑管道区；A2区:含管线隧道基坑非管道区；
B区:非管线隧道基坑区。
【具体实施方式】
[0014]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0015]下面将描述本发明的一个实施例所述的软土深基坑开挖控制既有管线隧道上浮变形的施工方法。图1a-1c是结构示意图，示出了本发明的一个实施例所述的软土深基坑开挖控制既有管线隧道上浮变形的施工方法。图2是本发明的一个实施例所述的软土深基坑开挖控制既有管线隧道上浮变形的施工方法的流程图。
[0016]如图1a所示，当深基坑上跨既有管线隧道100时，在管线隧道100的两侧各设置一个隔断单元210，两个隔断单元210将深基坑分为含管线隧道基坑200和非管线隧道基坑300。其中，含管线隧道基坑200包括含管线隧道基坑管道区Al区和含管线隧道基坑非管道区A2区。非管线隧道基坑300包括非管线隧道基坑区B区。
[0017]由于含管线隧道基坑200的施工时间决定管线隧道100的自由变形时间，所以隔断单元210的位置应当避免隔断单元210与管线隧道100的距离过大，导致其划分的含管线隧道基坑200的范围过大，造成施工时间过长，导致管线隧道100自由变形时间相对增加；又应当避免隔断单元210与管线隧道100的距离过小，造成含管线隧道基坑200内的施工不便，或施工过程中破坏管线隧道100。优选地，隔断单元210与管线隧道100之间的距离值大于或等于lm。另外，优选地，隔断单元210是采用钻孔灌注桩制作的封堵墙。
[0018]如图1b和图1c所示，对两个隔断单元210之间的含管线隧道基坑200内的土体进行加固。这里，对含管线隧道基坑管道区Al区和两个含管线隧道基坑非管道区A2区内的土体均进行加固。通过对土体加固，可以提高土体的强度，降低土壤疏松度，减少管线隧道100的自由变形空间，以确保对土体施工时，减小对其下方的管线隧道100的影响。优选地，加固采用的方法是全方位高压喷射方法。
[0019]然后，对两个隔断单元210外侧的两个非管线隧道基坑300开挖，并在非管线隧道基坑区B区内制作内部结构。这里，在非管线隧道基坑区B区施工时，从地面自上而下挖开的深基坑中，自下而上修筑内部结构，遵循时空效应。含管线隧道基坑200两侧的两个非管线隧道基坑300可以同时开挖，以减少深基坑的整体施工时间。
[0020]然后，对两个隔断单元210内侧的含管线隧道基坑200开挖，并在含管线隧道基坑管道区Al区和含管线隧道基坑非管道区A2区内制作内部结构。这里，在含管线隧道基坑管道区Al区和含管线隧道基坑非管道区A2区施工时，从地面自上而下挖开的深基坑中，自下而上修筑内部结构，遵循时空效应。优选地，在管线隧道100上连接自动化监测系统，自动化监测系统实时监测管线隧道100的上浮变形情况。
[0021]最后，在含管线隧道基坑200和非管线隧道基坑300上方制作顶板防水，并将已连通的含管线隧道基坑200和非管线隧道基坑300内回填土。
[0022]通过上述本发明的一个实施例所述的软土深基坑开挖控制既有管线隧道上浮变形的施工方法，两个隔断单元将含管线隧道基坑从深基坑内分离出来，作为一个独立的深基坑施工单元，所以，管线隧道的上浮变形时间仅与含管线隧道基坑管道区Al区的土体的卸载和重新装载的时间相关，与含管线隧道基坑非管道区A2、非管线隧道基坑区B区的土体的卸载和重新装载的时间关系较小，故影响管线隧道100的自由变形时间相对减少。在含管线隧道基坑开挖之前，对含管线隧道基坑管道区Al区和含管线隧道基坑非管道区A2区内的土体进行加固，可以提高土体强度，并减小管线隧道的自由变形空间。从而，控制管线隧道产生大幅度的上浮变形，使得管线隧道的上浮变形最大值远低于规定的警戒值。
[0023]如图2所示，软土深基坑开挖控制既有管线隧道上浮变形的施工方法的步骤如下，第一步是在深基坑内设置两个隔断单元210，两个隔断单元210将深基坑划分为含管线隧道基坑200和非管线隧道基坑300 ;第二步是对含管线隧道基坑200内含管线隧道基坑管道区Al区和含管线隧道基坑非管道区A2区内的土体进行加固，提高土体强度，压缩管线隧道100变形空间；第三步是对非管线隧道基坑300开挖并制作内部结构，采用明挖顺做法；第四步是在管线隧道100上安装自动化监测系统，可以实时监测并掌握管线隧道100的上浮变形情况；第五步是对含管线隧道基坑200开挖并制作内部结构，采用明挖顺做法;第六步是制作顶板防水，以及回填土。至此，深基坑施工完成。
[0024]进一步的，对含管线隧道基坑200开挖并制作内部结构的施工步骤还包括:首先，对含管线隧道基坑200内的管线隧道100上方的土体开挖并制作内部结构，即对含管线隧道基坑管道区Al区内的土体开挖并制作内部结构；其次，对含管线隧道基坑200内的管线隧道100外侧及两个隔断单元210之间的土体开挖并制作内部结构，即对两个含管线隧道基坑非管道区A2区内的土体开挖并制作内部结构；最后，将含管线隧道基坑200与非管线隧道基坑300连通，将含管线隧道基坑200的内部结构与非管线隧道基坑300的内部结构连接，即将含管线隧道基坑非管道区A2区与其相邻的非管线隧道基坑区B区连通，将含管线隧道基坑非管道区A2区的内部结构与其相邻的非管线隧道基坑区B区的内部结构连接。
[0025]通过将含管线基坑隧道基坑200进一步地划分，对含管线隧道基坑管道区Al区和两个含管线隧道基坑非管道区A2区分别施工，有助于进一步精确控制含管线隧道基坑管道区Al区对管线隧道100的自由变形时间的影响，从而避免管线隧道100产生的大幅度变形。同时，可以快速地含管线隧道基坑非管道区A2区和其相邻的非管线隧道基坑区B区连通，从而达到深基坑整体贯通的目的，可以缩短深基坑整体的施工时间。
[0026]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种软土深基坑开挖控制既有管线隧道上浮变形的施工方法，其特征在于至少包括如下步骤: (a)在管线隧道的两侧各设置一个隔断单元，两个所述隔断单元将深基坑分为含管线隧道基坑和非管线隧道基坑； (b)对两个所述隔断单元之间的所述含管线隧道基坑内的土体进行加固； (c)对两个所述隔断单元外侧的所述非管线隧道基坑开挖并制作内部结构； Cd)对两个所述隔断单元内侧的所述含管线隧道基坑开挖并制作内部结构； (e)制作顶板防水，并回填土。
2.如权利要求1所述的软土深基坑开挖控制既有管线隧道上浮变形的施工方法，其特征在于，所述隔断单元与所述管线隧道之间的距离值大于或等于lm。
3.如权利要求1所述的软土深基坑开挖控制既有管线隧道上浮变形的施工方法，其特征在于，所述隔断单元采用钻孔灌注桩制作的封堵墙。
4.如权利要求1所述的软土深基坑开挖控制既有管线隧道上浮变形的施工方法，其特征在于，所述加固采用的方法是全方位高压喷射方法。
5.如权利要求1所述的软土深基坑开挖控制既有管线隧道上浮变形的施工方法，其特征在于，在步骤(C)和步骤(d)之间还包括:在所述管线隧道上连接自动化监测系统，所述自动化监测系统实时监测所述管线隧道。
6.如权利要求1所述的软土深基坑开挖控制既有管线隧道上浮变形的施工方法，其特征在于，步骤(d)还包括: (dl)对所述含管线隧道基坑内的管线隧道上方的土体开挖并制作内部结构； (d2)对所述含管线隧道基坑内的管线隧道外侧及两个所述隔断单元之间的土体开挖并制作内部结构； (d3)将所述含管线隧道基坑与所述非管线隧道基坑连通，将所述含管线隧道基坑的内部结构与所述非管线隧道基坑的内部结构连接。
【文档编号】E02D17/02GK103790164SQ201410031443
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年1月23日 优先权日:2014年1月23日
【发明者】曹章平, 付国才, 文先锋, 张毅, 宋锐, 左冬生 申请人:中铁四局集团有限公司上海分公司