一种明挖隧道上穿既有电力隧道施工方法技术

一种明挖隧道上穿既有电力隧道施工方法，包适以下步骤：明挖隧道对电力隧道结构影响分析，场地平整及回填施工，连续墙槽壁加固施工，导墙及地下连续墙施工，围护桩和板凳桩施工，SMW工法桩施工，基底加固及重力式水泥挡土墙施工，冠梁和支撑梁及基坑开挖施工，主体结构施工，顶板基坑回填施工。该方法能够适用于在深厚淤泥层软流塑状态条件下明挖区间近距离上穿既有电力隧道的施工，具有施工成本低、施工安全性高的特点。

A construction method of open cut tunnel through existing power tunnel

【技术实现步骤摘要】
一种明挖隧道上穿既有电力隧道施工方法
本专利技术涉及土木工程明挖隧道的施工
，具体涉及一种明挖隧道上穿既有电力隧道施工方法。
技术介绍
随着我国城市化水平的不断提高，土地资源短缺，城市地下空间开发矛盾更加突出，开发技术愈复杂，尤其是深基坑开挖过程中引起周边敏感建(构)筑物变形，倾斜等问题，若在实施过程中方法不当就会造成严重后果。在地质条件很差情况下，现有技术不够全面指导在深厚淤泥层软流塑状态条件下明挖区间近距离上穿既有电力隧道的施工，存在着施工成本高，安全风险大的问题。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述技术问题，提供了一种明挖隧道上穿既有电力隧道施工方法，该方法能够适用于在深厚淤泥层软流塑状态条件下明挖区间近距离上穿既有电力隧道的施工，具有施工成本低、施工安全性高的特点。为了实现本专利技术的目的，所采用的技术方案为，提供了一种明挖隧道上穿既有电力隧道施工方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、明挖隧道对电力隧道结构影响分析：结合明挖隧道与电力隧道结构的空间关系，评估电力隧道结构的安全状态，给出建设性的施工建议，根据监测数据反馈来施工；步骤二、场地平整及回填施工：对施工区域地下障碍物进行探测清理后进行场地平整，并用素土回填夯实，路基承重荷载以能行走施工机械设备为准；步骤三、连续墙槽壁加固施工：在连续墙外侧设单排三轴搅拌桩进行成槽保护施工，槽壁加固采用三轴搅拌桩，加固深度需穿透软弱地层；步骤四、导墙及地下连续墙施工：沿地下墙轴线两侧安装预制导墙，且在两侧导墙之间设置木支撑；导墙施工完成后，进行连续墙施工，先利用旋挖钻机在每幅连续墙的墙体上施工导向孔，再利用抓斗机沿导向孔进行抓土作业，控制成槽的垂直度，施工至岩石强度较高的中风化地层后，采用冲桩机施工下部入岩部分地下连接墙，入岩部分地下连接墙全部采用冲击锤跳孔施工；步骤五、围护桩和板凳桩施工：设置钻孔桩为支护结构，在电力隧道两侧分别施工单排板凳式钻孔灌注桩，采用回旋钻机结合正循环泥浆护壁的施工工艺；步骤六、SMW工法桩施工：在电力隧道范围内进行SMW工法桩施工，采用三轴搅拌桩结合内插H型钢，SMW工法桩施工按连接方式采用分间隔式双孔全套复搅式连接和单侧挤压式连接；步骤七、基底加固及重力式水泥挡土墙施工：基底处于淤泥地层处理方法采用三轴搅拌桩抽条加固；SMW工法桩基坑外侧水泥重力式挡土墙采用三轴搅拌桩密排式加固；待基坑内外侧地基加固施工完成后，在连续墙和钻孔桩与SMW工法桩相连间采用双管旋喷桩填充缝隙；步骤八、冠梁和支撑梁及基坑开挖施工：电力隧道范围基坑设置两道混凝土支撑梁，首先开挖第一层土方至第一道支撑梁底施作冠梁和第一道支撑梁及挡土墙，待第一道支撑梁混凝土强度达到要求，随即开挖第二层土方至第二道支撑梁底施作第二道支撑梁及腰梁，基坑分三层土方开挖，待第二道支撑梁混凝土强度达到要求，随即开挖第三层土方至基底以上至少30cm时，改用人工开挖至基底，及时封底；步骤九、主体结构施工：基坑开挖到底后马上施作底板垫层、防水层、防水保护层及底板，然后依次搭设支撑架，施作中隔墙，施作侧墙及顶板，施作侧墙及顶板防水层，回填肥槽素混凝土；步骤十、顶板基坑回填施工：回填土随顶板防水层施工完成后立即施作，回填土分层夯实，结构两侧回填土方时，在两侧同时回填。作为本专利技术的进一步改进，步骤一中，采用MIDAS三维有限元软件模拟明挖隧道施工对电力隧道结构产生的不利影响，分析诱发的位移，沉降，隆起和隧道裂缝，进而评估电力隧道结构的安全状态。作为本专利技术的进一步改进，步骤三中，包括搅拌下沉、提升和压浆阶段；三轴搅拌桩的桩径为600～700mm，三轴搅拌桩之间的间距为400～500mm；施工采用的水泥选用42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺入比为12～18％；三轴搅拌桩垂直度不大于1/100，桩位偏差不大于50mm，桩径偏差不大于±10mm；在搅拌下沉和拌提提升过程中，控制下沉速度不大于1m/min，提升速度不大于0.5m/min，控制重复搅拌提升速度在0.8～1.0m/min；在压浆阶段不允许发生断浆现象，输浆管道不能堵塞，全桩须注浆均匀，不得发生夹心层，如果发现管道堵塞，立即停泵进行处理，待处理结束后立即把搅拌钻具上提或下沉0.8～1.2m后方能注浆。作为本专利技术的进一步改进，步骤四中，木支撑水平间距为1.2～1.7m，上下各一道；利用旋挖钻机施工导向孔时，每幅连续墙先在墙体左、中、右施工3个导向孔；采用冲击锤跳孔施工时，先采用圆锤冲至设计标高后，再采用方锤修孔。作为本专利技术的进一步改进，步骤五中，包括成孔作业、清孔、二次清孔、造浆和钻进阶段；在电力隧道两侧各施工5根单排板凳式钻孔灌注桩，桩间距为6.5～7.5m，距电力隧道1～1.5m，施工钻孔灌注桩时，采用长度不少于4m的护筒；成孔作业时，钻进过程泥浆比重控制在1.20～1.25，清孔后泥浆相对密度指标控制在1～1.3；采用多试缓慢的钻程造浆，在最大程度上保证护筒内部有充足的泥皮护壁；在钻进过程中如果出现了透水现象要及时向钻孔内添加黏土块，然后再进行钻进工作，当泥浆稳定之后进行正常钻进；钻进过程中，要对泥浆的指标和泥浆的损耗、漏失进行全面的检查和控制，及时补充泥浆；二次清孔及时浇筑混凝土，做好各工序衔接工作，保持成孔和灌筑连续性作业。作为本专利技术的进一步改进，步骤六中，三轴搅拌桩采用φ850@600三轴搅拌桩，桩身采用P42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺量为17～23％，水灰比取为1.5～1.8，H型钢为H700*300*13*24；工法桩施工的连接方式常规采用分间隔式双孔全套复搅式连接，对于围护桩转角处或有施工间断情况下采用单侧挤压式连接；工法桩施工时不得冲水下沉，钻头提升速度不大于1.0m/min，向下钻进的速度比上提时的速度慢0.8～1.2倍，以尽可能保证水泥土的充分搅拌；H型钢在三轴搅拌桩施工结束后30分钟内插入，插入时采用牢固的定位导向架，在插入过程中采取措施保证H型钢垂直度，H型钢依靠自重插入，当插入有困难时采用钻管头部静压或振动锤进行振压辅助措施下沉；定位导向架由型钢组合而成，定位导向架边扣采用橡胶皮包贴；每搅拌1～2根桩，便及时将H型钢插入，停止搅拌至插桩时间控制在30min内，不能超过1h；现场还要准备锤压机具，以备H型钢依靠自重难以插入到位时使用；H型钢插入距离电力隧道外侧至少预留0.5m距离。作为本专利技术的进一步改进，步骤七中，基底处于淤泥地层处理时，采用的三轴搅拌桩直径620～680mm，间距420～480mm，裙边加宽度2.8～3.2m，抽条加固间距2.8～3.2m，有效桩长不小于5m，三轴搅拌桩的水泥掺量实桩不少于20％，空桩不少于8％，采用的水泥标号P42.5；SMW工法桩基坑外侧水泥重力式挡土墙采用850@600三轴搅拌桩密排式加固，加固范围为9～11m，电力隧道范围外均为实桩，桩长18～22m，且电力隧道上方三轴搅拌桩深度到隧道上方0.45～0.55m，桩长9～11m，三轴搅拌桩的水泥掺量实桩不少于18％，采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种明挖隧道上穿既有电力隧道施工方法，其特征在于包括以下步骤：/n步骤一、明挖隧道对电力隧道结构影响分析：结合明挖隧道与电力隧道结构的空间关系，评估电力隧道结构的安全状态，给出建设性的施工建议，根据监测数据反馈来施工；/n步骤二、场地平整及回填施工：对施工区域地下障碍物进行探测清理后进行场地平整，并用素土回填夯实，路基承重荷载以能行走施工机械设备为准；/n步骤三、连续墙槽壁加固施工：在连续墙外侧设单排三轴搅拌桩进行成槽保护施工，槽壁加固采用三轴搅拌桩，加固深度需穿透软弱地层；/n步骤四、导墙及地下连续墙施工：沿地下墙轴线两侧安装预制导墙，且在两侧导墙之间设置木支撑；导墙施工完成后，进行连续墙施工，先利用旋挖钻机在每幅连续墙的墙体上施工导向孔，再利用抓斗机沿导向孔进行抓土作业，控制成槽的垂直度，施工至岩石强度较高的中风化地层后，采用冲桩机施工下部入岩部分地下连接墙，入岩部分地下连接墙全部采用冲击锤跳孔施工；/n步骤五、围护桩和板凳桩施工：设置钻孔桩为支护结构，以及在电力隧道两侧分别施工单排板凳式钻孔灌注桩，采用回旋钻机结合正循环泥浆护壁的施工工艺；/n步骤六、SMW工法桩施工：在电力隧道范围内进行SMW工法桩施工，采用三轴搅拌桩结合内插H型钢，SMW工法桩施工按连接方式采用分间隔式双孔全套复搅式连接和单侧挤压式连接；/n步骤七、基底加固及重力式水泥挡土墙施工：基底处于淤泥地层处理方法采用三轴搅拌桩抽条加固；SMW工法桩基坑外侧水泥重力式挡土墙采用三轴搅拌桩密排式加固；待基坑内外侧地基加固施工完成后，在连续墙和钻孔桩与SMW工法桩相连间采用双管旋喷桩填充缝隙；/n步骤八、冠梁和支撑梁及基坑开挖施工：电力隧道范围基坑设置两道混凝土支撑梁，首先开挖第一层土方至第一道支撑梁底施作冠梁和第一道支撑梁及挡土墙，待第一道支撑梁混凝土强度达到要求，随即开挖第二层土方至第二道支撑梁底施作第二道支撑梁及腰梁，基坑分三层土方开挖，待第二道支撑梁混凝土强度达到要求，随即开挖第三层土方至基底以上至少30cm时，改用人工开挖至基底，及时封底；/n步骤九、主体结构施工：基坑开挖到底后马上施作底板垫层、防水层、防水保护层及底板，然后依次搭设支撑架，施作中隔墙，施作侧墙及顶板，施作侧墙及顶板防水层，回填肥槽素混凝土；/n步骤十、顶板基坑回填施工：回填土随顶板防水层施工完成后立即施作，回填土分层夯实，结构两侧回填土方时，在两侧同时回填。/n...

【技术特征摘要】
1.一种明挖隧道上穿既有电力隧道施工方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一、明挖隧道对电力隧道结构影响分析：结合明挖隧道与电力隧道结构的空间关系，评估电力隧道结构的安全状态，给出建设性的施工建议，根据监测数据反馈来施工；
步骤二、场地平整及回填施工：对施工区域地下障碍物进行探测清理后进行场地平整，并用素土回填夯实，路基承重荷载以能行走施工机械设备为准；
步骤三、连续墙槽壁加固施工：在连续墙外侧设单排三轴搅拌桩进行成槽保护施工，槽壁加固采用三轴搅拌桩，加固深度需穿透软弱地层；
步骤四、导墙及地下连续墙施工：沿地下墙轴线两侧安装预制导墙，且在两侧导墙之间设置木支撑；导墙施工完成后，进行连续墙施工，先利用旋挖钻机在每幅连续墙的墙体上施工导向孔，再利用抓斗机沿导向孔进行抓土作业，控制成槽的垂直度，施工至岩石强度较高的中风化地层后，采用冲桩机施工下部入岩部分地下连接墙，入岩部分地下连接墙全部采用冲击锤跳孔施工；
步骤五、围护桩和板凳桩施工：设置钻孔桩为支护结构，以及在电力隧道两侧分别施工单排板凳式钻孔灌注桩，采用回旋钻机结合正循环泥浆护壁的施工工艺；
步骤六、SMW工法桩施工：在电力隧道范围内进行SMW工法桩施工，采用三轴搅拌桩结合内插H型钢，SMW工法桩施工按连接方式采用分间隔式双孔全套复搅式连接和单侧挤压式连接；
步骤七、基底加固及重力式水泥挡土墙施工：基底处于淤泥地层处理方法采用三轴搅拌桩抽条加固；SMW工法桩基坑外侧水泥重力式挡土墙采用三轴搅拌桩密排式加固；待基坑内外侧地基加固施工完成后，在连续墙和钻孔桩与SMW工法桩相连间采用双管旋喷桩填充缝隙；
步骤八、冠梁和支撑梁及基坑开挖施工：电力隧道范围基坑设置两道混凝土支撑梁，首先开挖第一层土方至第一道支撑梁底施作冠梁和第一道支撑梁及挡土墙，待第一道支撑梁混凝土强度达到要求，随即开挖第二层土方至第二道支撑梁底施作第二道支撑梁及腰梁，基坑分三层土方开挖，待第二道支撑梁混凝土强度达到要求，随即开挖第三层土方至基底以上至少30cm时，改用人工开挖至基底，及时封底；
步骤九、主体结构施工：基坑开挖到底后马上施作底板垫层、防水层、防水保护层及底板，然后依次搭设支撑架，施作中隔墙，施作侧墙及顶板，施作侧墙及顶板防水层，回填肥槽素混凝土；
步骤十、顶板基坑回填施工：回填土随顶板防水层施工完成后立即施作，回填土分层夯实，结构两侧回填土方时，在两侧同时回填。


2.根据权利要求1所述的一种明挖隧道上穿既有电力隧道施工方法，其特征在于：步骤一中，采用MIDAS三维有限元软件模拟明挖隧道施工对电力隧道结构产生的不利影响，分析诱发的位移，沉降，隆起和隧道裂缝，进而评估电力隧道结构的安全状态。


3.根据权利要求1所述的一种明挖隧道上穿既有电力隧道施工方法，其特征在于：步骤三中，包括搅拌下沉、提升和压浆阶段；三轴搅拌桩的桩径为600～700mm，三轴搅拌桩之间的间距为400～500mm；施工采用的水泥选用42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺入比为12～18％；三轴搅拌桩垂直度不大于1/100，桩位偏差不大于50mm，桩径偏差不大于±10mm；在搅拌下沉和拌提提升过程中，控制下沉速度不大于1m/min，提升速度不大于0.5m/min，控制重复搅拌提升速度在0.8～1.0m/min；在压浆阶段不允许发生断浆现象，输浆管道不能堵塞，全桩须注浆均匀，不得发生夹心层，如果发现管道堵塞，立即停泵进行处理，待处理结束后立即把搅拌钻具上提或下沉0.8～1.2m后方能注浆。


4.根据权利要求1所述的一种明挖隧道上穿既有电力隧道施工方法，其特征在于：步骤四中，木支撑水平间距为1.2～1.7m，上下各一道；利用旋挖钻机施工导向孔时，每幅连续墙先在墙体左、中、右施工3个导向孔；采用冲击锤跳孔施工时，先采用圆锤冲至设计标高后，再采用方锤修孔。


5.根据权利要求1所述的一种明挖隧道上穿既有电力隧道施工方法，其特征在于：步骤五中，包括成孔作业、清孔、二次清孔、造浆和钻进阶段；在电力隧道两侧各施工5根单排板凳式钻孔灌注桩，桩间距为6.5～7.5m，距电力隧道1～1.5m，施工钻孔灌注桩时，采用长度不少于4m的护筒；成孔作业时，钻进过程泥浆比重控制在1.20～1.25，清孔后泥浆相对密度指标控制在1～1.3；采用多试缓慢的钻程造浆，在最大程度上保证护筒内部有充足的泥皮护壁；在钻进过程中如果出现了透水现象要及时向钻孔内添加黏土...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋攀登，张弦，张海洋，吴有亮，张良，杨焕森，曹翌玲，徐航，戴龙武，李剑威，
申请(专利权)人：粤水电轨道交通建设有限公司，广东水电二局股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44