一种适用于风积沙地层的深基坑开挖组合支护结构制造技术

本发明专利技术公开了一种适用于风积沙地层的深基坑开挖组合支护结构，其上半部为明挖的边坡，边坡上打入若干边坡锚杆；下半部从边坡的坡脚位置向内依次设置旋喷桩和钻孔灌注桩形成围护桩，围护桩内侧为基坑，基坑底部为基地旋喷桩，基地旋喷桩上为基地混凝土，基坑内为隧道衬砌，隧道衬砌上回填。本发明专利技术的深基坑开挖组合支护结构设计更加合理、成本更低，施工更加安全、高效。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于风积沙地层的深基坑开挖组合支护结构
本专利技术属于铁路隧道施工的支护结构领域，尤其涉及一种适用于风积沙地层的深基坑开挖组合支护结构。
技术介绍
风积沙是经风力搬运形成的堆积物，在我国广泛分布，主要存在于西北地区(主要是内蒙古、甘肃、新疆等地)、部分西藏地区。其结构松散，抗剪强度差，其结构松散，抗剪强度差，隧道开挖后，若支护不及时，围岩变将产生较大变形。传统施工一般采用分部开挖+超前支护方式修筑隧道，施工工序繁琐，且采用该方法开挖后，掌子面稳定性差，且易发生拱顶坍塌、冒顶等情况(冒顶表现为：拱顶坍塌，一直延伸至地表，在地表形成坑洞)，对隧道安全、高效施工造成极大的困扰。在我国西藏地区，风积沙还具有埋深较浅的特性，一般不超过40m左右，且多位于隧道的进出口位置。隧道穿越这样的地层时，拱顶甚至会出现冒顶的情况，如川藏线拉萨—林芝段德吉隧道就出现了这样的情况，不仅威胁施工人员的安全，同时由于冒顶的缘故，后期需要对冒顶的区域进行填埋，还会导致施工成本的增加。
技术实现思路
针对浅埋风积沙地层中铁路隧道施工问题，本专利技术提供了一种适用于风积沙地层的深基坑开挖组合支护结构。本专利技术的一种适用于风积沙地层的深基坑开挖组合支护结构，上半部为明挖的边坡，边坡上打入若干边坡锚杆；下半部从边坡的坡脚位置向内依次设置旋喷桩和钻孔灌注桩形成围护桩，围护桩内侧为基坑，基坑底部为基地旋喷桩，基地旋喷桩上为基地混凝土，基坑内为隧道衬砌，隧道衬砌上回填。进一步的，基坑的围护桩之间设置横向支撑。<br>进一步的，边坡的坡度和边坡锚杆分布根据风积沙的抗剪强度做确定。进一步的，钻孔灌注桩延伸至仰拱以下。进一步的，基坑的仰拱位置填入一定厚度的风积沙，用于保证地基承载力。本专利技术的有益技术效果为：1、隧道上半部采用放坡明挖，坡脚位于隧道上方一定位置，而不是直接将坡脚放至仰拱底部，其挖方量相对较小，节约了施工成本。2、基坑采用围护桩(由钻孔灌注桩和旋喷桩组成)，钻孔灌注桩用于基坑抗倾覆，旋喷桩用于止沙，其不会出现漏沙的情况。3、围护桩设置水平横撑，阻碍了围岩的水平位移，保证围岩水平位移较小。且由于横撑的作用，围护桩由土压力而产生的弯矩得以再次分配，导致弯矩较不设置横撑时更小，增强了维护桩的抗弯能力。4、由于基坑开挖后形成较大的空间，是的隧道衬砌能一次性施工完成，施工效率高。附图说明图1为本专利技术组合支护结构截面图。图2为本专利技术组合支护结构平面图。图3为边坡锚杆布置示意图。图中标号释义：1-地面线；2-边坡；3-隧道中轴线；4-边坡锚杆；5-旋喷桩；6-横向支撑；7-隧道衬砌；8-基地旋喷桩；9-钻孔灌注桩；10-基地混凝土；11-掌子面；12-坡脚位置。具体实施方式下面结合附图和具体实施方法对本专利技术做进一步详细说明。本专利技术的一种适用于风积沙地层的深基坑开挖组合支护结构如图1、图2所示，上半部为明挖的边坡2，边坡2上打入若干边坡锚杆4；下半部从边坡2的坡脚位置12向内依次设置旋喷桩5(旋喷桩用于止沙)和钻孔灌注桩9形成围护桩，围护桩内侧为基坑，基坑底部为基地旋喷桩8，基地旋喷桩8上为基地混凝土10，基坑内为隧道衬砌7，隧道衬砌7上回填。进一步的，基坑的围护桩之间根据不同埋深设置横向支撑6。进一步的，边坡2的坡度和边坡锚杆4分布(如图3所示为一种边坡锚杆分布实例)根据风积沙的抗剪强度做确定。进一步的，钻孔灌注桩9延伸至仰拱以下，保证其有足够的抗倾覆的能力。进一步的，基坑的仰拱位置填入一定厚度的风积沙，用于保证地基承载力。本专利技术的深基坑开挖组合支护结构实施方式为：1、施工前先进行边坡2放坡，边放坡边打边坡锚杆4，边坡坡度根据风积沙的抗剪强度作确定，坡脚12位于隧道上方。2、边坡放坡完成后施作旋喷桩5和钻孔灌注桩9。3、待围护桩达到设计强度时，自上而下开挖基坑，基坑开挖的同时施作旋喷桩5。4、当基坑开挖到设计深度后，施工基地旋喷桩8和基地混凝土10。5、当基地旋喷桩8和基地混凝土10达到设计强度时，施工隧道衬砌7。6、隧道衬砌7达到设计强度，回填基坑。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于风积沙地层的深基坑开挖组合支护结构，其特征在于，上半部为明挖的边坡(2)，边坡(2)上打入若干边坡锚杆(4)；下半部从边坡(2)的坡脚位置(12)向内依次设置旋喷桩(5)和钻孔灌注桩(9)形成围护桩，围护桩内侧为基坑，基坑底部为基地旋喷桩(8)，基地旋喷桩(8)上为基地混凝土(10)，基坑内为隧道衬砌(7)，隧道衬砌(7)上回填。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于风积沙地层的深基坑开挖组合支护结构，其特征在于，上半部为明挖的边坡(2)，边坡(2)上打入若干边坡锚杆(4)；下半部从边坡(2)的坡脚位置(12)向内依次设置旋喷桩(5)和钻孔灌注桩(9)形成围护桩，围护桩内侧为基坑，基坑底部为基地旋喷桩(8)，基地旋喷桩(8)上为基地混凝土(10)，基坑内为隧道衬砌(7)，隧道衬砌(7)上回填。


2.根据权利要求1所述的一种适用于风积沙地层的深基坑开挖组合支护结构，其特征在于，所述基坑的围护桩之间设置横向支撑(...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊儒，赵生杰，孔超，严俊，杨志君，马凯蒙，郑宗溪，杨瞻梦，
申请(专利权)人：西南交通大学，中国国家铁路集团有限公司，中铁二院工程集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51