敞開段隧道結(jié)構(gòu)的抗浮方法及抗浮結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種敞開段隧道結(jié)構(gòu)的抗浮方法及抗浮結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]地下水位較高的軟土地區(qū)，敞開段隧道結(jié)構(gòu)僅靠自重難以滿足抗浮要求。目前，我國軟土地區(qū)，例如上海、杭州、天津等地區(qū)的敞開段隧道，通?？紤]將主體結(jié)構(gòu)10與抗拔粧
20連成一體，通過主體結(jié)構(gòu)自重和土體對抗拔粧的側(cè)摩阻力共同抵抗地下水的浮力作用(如圖1所示)。
[0003]這種抗浮方式存在以下幾個問題:
[0004]1.抗拔粧20的設(shè)置改變了 U型主體結(jié)構(gòu)的受力模式，使得結(jié)構(gòu)底板產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，易引發(fā)粧頭局部滲漏水。
[0005]2.結(jié)構(gòu)底板以下土質(zhì)較差，且壓縮層較厚時，底板設(shè)與不設(shè)抗拔粧的相鄰兩個節(jié)段剛度變化較大，施工期間易產(chǎn)生不均勻沉降。
[0006]3.抗拔粧20設(shè)置在結(jié)構(gòu)底板以下，不能發(fā)揮結(jié)構(gòu)底板以上土體的側(cè)摩阻力作用，且往往淺部土層對粧的側(cè)摩阻作用更高。例如，某地區(qū)淺部硬殼層對粧的側(cè)摩阻力比深部淤泥質(zhì)土的要高。抗拔粧設(shè)置在結(jié)構(gòu)底板以下導(dǎo)致了抗拔粧的長度較長，進(jìn)而造成整個工程的經(jīng)濟(jì)性較差。
[0007]此外，一般基坑開挖前，需施做圍護(hù)粧(鉆孔灌注粧)以抵抗土體的側(cè)向作用，且粧頂設(shè)置頂圍檁增強(qiáng)其整體性。當(dāng)基坑內(nèi)主體結(jié)構(gòu)完成后，傳統(tǒng)做法將圍護(hù)粧和頂圍檁作為廢棄物留置于土體中，造成極大的浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提供一種能有效避免底板的應(yīng)力集中現(xiàn)象及施工階段不均勻沉降風(fēng)險的敞開段隧道結(jié)構(gòu)的抗浮方法及抗浮結(jié)構(gòu)。
[0009]本發(fā)明提供的敞開段隧道結(jié)構(gòu)的抗浮方法，其特點(diǎn)在于，其包括以下步驟:
[0010]S1、在開挖敞開段隧道結(jié)構(gòu)的基坑之前，施做圍護(hù)粧和頂圍檁(施做圍護(hù)粧和頂圍檁同現(xiàn)有技術(shù))，其中，所述頂圍檁部分地埋入敞開段隧道的主體結(jié)構(gòu)；
[0011]S2、陶槽架設(shè)支撐于頂圍檁處，用于維持基坑穩(wěn)定和變形控制；
[0012]S3、開挖所述基坑至坑底，澆注墊層及敞開段隧道的結(jié)構(gòu)底板，拆除所述支撐；
[0013]S4、澆注敞開段隧道的主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻；
[0014]S5、對主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻與圍護(hù)粧之間的間隙進(jìn)行壓密注漿處理(以進(jìn)行土體加固)。
[0015]在一些實(shí)施例中，在步驟S4的澆注主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻之前，對SI中頂圍檁埋入主體結(jié)構(gòu)部分的表面進(jìn)行鑿毛處理，使得所述頂圍檁與敞開段隧道的主體結(jié)構(gòu)一體連接，以傳遞剪力；
[0016]在一些實(shí)施例中，所述頂圍檁埋入敞開段隧道的主體結(jié)構(gòu)內(nèi)10mm?200mm。
[0017]另外，本發(fā)明還提供一種用于上述的敞開段隧道結(jié)構(gòu)的抗浮方法中的抗浮結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)在于，其包括:若干環(huán)設(shè)于敞開段隧道主體結(jié)構(gòu)的頂圍檁及設(shè)于各頂圍檁的底部的圍護(hù)粧，所述頂圍檁部分地埋入所述敞開段隧道主體結(jié)構(gòu)內(nèi)、并與所述敞開段隧道主體結(jié)構(gòu)一體連接。
[0018]在一些實(shí)施例中，所述頂圍檁埋入所述敞開段隧道主體結(jié)構(gòu)10mm?200mm。
[0019]在一些實(shí)施例中，所述敞開段隧道主體結(jié)構(gòu)的主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻與圍護(hù)粧之間壓填有壓密漿層(例如用以進(jìn)行土體加固的水泥漿層，使圍護(hù)粧之間形成封閉的連續(xù)帷幕)。
[0020]在符合本領(lǐng)域常識的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實(shí)施例。
[0021]本發(fā)明的有益效果:
[0022]1.采用本發(fā)明可避免主體結(jié)構(gòu)底板應(yīng)力集中現(xiàn)象，減少主體結(jié)構(gòu)滲漏水風(fēng)險。
[0023]2.采用本發(fā)明避免相鄰節(jié)段結(jié)構(gòu)剛度突變，減少敞開段結(jié)構(gòu)施工期的不均勻沉降。
[0024]3.另外，采用本發(fā)明還能充分地發(fā)揮土體對粧的側(cè)摩阻作用，利用圍護(hù)粧兼做抗拔粧，節(jié)約造價。
[0025]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說明，以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。
【附圖說明】
[0026]圖1為傳統(tǒng)的敞開段隧道的抗浮結(jié)構(gòu)圖。
[0027]圖2為本發(fā)明的敞開段隧道的抗浮結(jié)構(gòu)圖。
[0028]附圖標(biāo)記說明:現(xiàn)有技術(shù):主體結(jié)構(gòu)10與抗拔粧20
[0029]本發(fā)明:圍護(hù)粧I;頂圍檁2;結(jié)構(gòu)底板3;支撐4;主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻5
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面舉幾個較佳實(shí)施例，并結(jié)合附圖來更清楚完整地說明本發(fā)明。
[0031]實(shí)施例1
[0032]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:如圖2所示，本實(shí)施例提供的敞開段隧道結(jié)構(gòu)的抗浮方法包括以下步驟:
[0033]S1、在開挖敞開段隧道結(jié)構(gòu)的基坑之前，施做圍護(hù)粧I和頂圍檁2 ；例如:將頂圍檁2設(shè)置于敞開段結(jié)構(gòu)的兩側(cè)，地表以下1.5m左右，澆注時考慮主體結(jié)構(gòu)與圍檁的搭接長度，其中，所述頂圍檁2部分地埋入敞開段隧道的主體結(jié)構(gòu);示例性的，所述頂圍檁2埋入敞開段隧道的主體結(jié)構(gòu)內(nèi)10mm?200mm;
[0034]S2、陶槽架設(shè)一道支撐4;
[0035]其中，支撐4架設(shè)于頂圍檁位置，用于維持基坑穩(wěn)定和變形控制；
[0036]陶槽，即指在大面積基坑尚未挖之前，先將支撐處土體挖除，架設(shè)好支撐后進(jìn)行大面積基坑開挖；
[0037]S3、開挖所述基坑至坑底，澆注墊層及敞開段隧道的結(jié)構(gòu)底板3，拆除所述支撐4;
[0038]S4、澆注敞開段隧道的主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻5;其中，在澆注主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻5之前，對SI中頂圍檁2埋入主體結(jié)構(gòu)部分的表面進(jìn)行鑿毛處理，使得所述頂圍檁與敞開段隧道的主體結(jié)構(gòu)一體連接，以傳遞剪力；
[0039]S5、對主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻3與圍護(hù)粧I之間的間隙進(jìn)行壓密注漿處理，以進(jìn)行土體加固。
[0040]本發(fā)明頂圍檁深入敞開段主體結(jié)構(gòu)100?200_，使得圍護(hù)粧和主體結(jié)構(gòu)具有整體性。這樣，本發(fā)明的抗浮結(jié)構(gòu)通過圍護(hù)粧與土體之間產(chǎn)生的側(cè)摩阻力抵抗地下水對主體結(jié)構(gòu)的浮力作用。
[0041]因此，采用本發(fā)明，一方面可避免主體結(jié)構(gòu)底板應(yīng)力集中現(xiàn)象，減少主體結(jié)構(gòu)滲漏水風(fēng)險;另一方面還可減少敞開段結(jié)構(gòu)施工期的不均勻沉降。
[0042]另外，采用本發(fā)明還能充分地發(fā)揮土體對粧的側(cè)摩阻作用，利用圍護(hù)粧兼做抗拔粧，節(jié)約工程造價。
[0043]實(shí)施例2
[0044]如圖2所示，基于實(shí)施例1，本實(shí)施例還提供一種用于上述的敞開段隧道結(jié)構(gòu)的抗浮方法中的敞開段隧道的抗浮結(jié)構(gòu)，包括:若干環(huán)設(shè)于敞開段隧道主體結(jié)構(gòu)的頂圍檁2及設(shè)于各頂圍檁的底部的圍護(hù)粧I，頂圍檁2部分地埋入所述敞開段隧道主體結(jié)構(gòu)內(nèi)、并與所述敞開段隧道主體結(jié)構(gòu)一體連接。
[0045]示例性的，所述頂圍檁2埋入所述敞開段隧道主體結(jié)構(gòu)10mm?200_。
[0046]此外，為了進(jìn)行土體加固，在敞開段隧道主體結(jié)構(gòu)的主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻5與圍護(hù)粧I之間壓填有壓密漿層，以使圍護(hù)粧之間形成封閉的連續(xù)帷幕。
[0047]本發(fā)明將圍護(hù)結(jié)構(gòu)和主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合，避免了敞開段隧道的結(jié)構(gòu)底板應(yīng)力集中現(xiàn)象及施工階段不均勻沉降風(fēng)險，并充分利用土體對粧的側(cè)摩阻作用，節(jié)約工程量，實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益。
[0048]以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的各較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種敞開段隧道結(jié)構(gòu)的抗浮方法，其特征在于，其包括以下步驟: 51、在開挖敞開段隧道結(jié)構(gòu)的基坑之前，施做圍護(hù)粧和頂圍檁，其中，所述頂圍檁部分地埋入敞開段隧道的主體結(jié)構(gòu)； 52、陶槽架設(shè)一道支撐； 53、開挖所述基坑至坑底，澆注墊層及敞開段隧道的結(jié)構(gòu)底板，拆除所述支撐； 54、澆注敞開段隧道的主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻;及 55、對主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻與圍護(hù)粧之間的間隙進(jìn)行壓密注漿處理。2.如權(quán)利要求1所述的敞開段隧道結(jié)構(gòu)的抗浮方法，其特征在于，在步驟S4的澆注主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻之前，對SI中頂圍檁埋入主體結(jié)構(gòu)部分的表面進(jìn)行鑿毛處理，使得所述頂圍檁與敞開段隧道的主體結(jié)構(gòu)一體連接，以傳遞剪力。3.如權(quán)利要求1所述的敞開段隧道結(jié)構(gòu)的抗浮方法，其特征在于，所述頂圍檁埋入敞開段隧道的主體結(jié)構(gòu)內(nèi)10mm?200mm。4.一種用于敞開段隧道結(jié)構(gòu)的抗浮方法中的抗浮結(jié)構(gòu)，其特征在于，其包括:若干環(huán)設(shè)于敞開段隧道主體結(jié)構(gòu)的頂圍檁及設(shè)于各頂圍檁的底部的圍護(hù)粧，所述頂圍檁部分地埋入所述敞開段隧道主體結(jié)構(gòu)內(nèi)、并與所述敞開段隧道主體結(jié)構(gòu)一體連接。5.如權(quán)利要求4所述的抗浮結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述頂圍檁埋入所述敞開段隧道主體結(jié)構(gòu) I OOmm ?200mm。6.如權(quán)利要求4或5所述的抗浮結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述敞開段隧道主體結(jié)構(gòu)的主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻與圍護(hù)粧之間壓填有壓密漿層。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種敞開段隧道結(jié)構(gòu)的抗浮方法及抗浮結(jié)構(gòu)，其中，所述敞開段隧道結(jié)構(gòu)的抗浮方法包括以下步驟：S1在開挖敞開段隧道結(jié)構(gòu)的基坑之前，施做圍護(hù)樁和頂圍檁，所述頂圍檁部分地埋入敞開段隧道的主體結(jié)構(gòu)；S2、陶槽架設(shè)支撐；S3、開挖所述基坑至坑底，澆注墊層及敞開段隧道的結(jié)構(gòu)底板，拆除支撐；S4、澆注敞開段隧道的主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻；S5、對主體結(jié)構(gòu)側(cè)墻與圍護(hù)樁之間的間隙進(jìn)行壓密注漿處理。本發(fā)明將圍護(hù)結(jié)構(gòu)和主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合，避免了敞開段隧道的結(jié)構(gòu)底板應(yīng)力集中現(xiàn)象及施工階段不均勻沉降風(fēng)險，并充分利用土體對樁的側(cè)摩阻作用，節(jié)約工程量，實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益。
【IPC分類】E02D31/12
【公開號】CN105625480
【申請?zhí)枴緾N201610149256
【發(fā)明人】王印昌, 吳曉庚, 姜弘, 李庭平, 王新, 馬姣蓉
【申請人】上海市城市建設(shè)設(shè)計研究總院
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年3月16日