[发明专利]软弱富水地层地铁竖井加固开挖方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种竖井开挖的新方法，具体涉及一种在软弱富水地层中地铁竖井加固开挖方法。

背景技术

我国有相当一部分地区的地质情况较为复杂，这对竖井的顺利开挖带来一定困难，特别是在城市环境下在软弱富水地层中进行竖井开挖时极易出现涌水、突泥、大变形等工程灾害，地面沉降难以控制，进而危及结构及周边建筑安全，使施工无法顺利进行。而现有的竖井开挖技术中，较少涉及如何保证在软弱富水地层中安全、稳定地开挖竖井的方法。

发明内容

本发明的目的就在于弥补现有技术的不足，提供一种在软弱富水地层中地铁竖井加固开挖的新方法。该方法采用预加固，再分层、分部开挖的方式，可以有效地防止开挖过程中井内出现涌水、突泥、大变形等不良现象，降低施工风险。另外采用逆筑法进行内衬施工，节省了临时支撑，不仅避免了因在竖井内搭设横撑导致的作业空间狭小而施工不便的问题,而且大大降低了施工费用。

为达到上述技术效果，本发明的技术方案是：

一种软弱富水地层地铁竖井加固开挖方法，包括如下步骤：

步骤1)，竖向加固；采用三轴搅拌桩对竖井设计尺寸区域进行注浆加固，形成第一层1#加固区；

步骤2)，竖向局部开挖；进行竖向开挖，开挖第一层1#加固区中间区域，形成第一层1#竖井；

步骤3)，横向加固；沿1#竖井井壁向四周插入小导管进行横向的注浆加固，形成第一层2#加固区；

步骤4)，横向扩挖；对第一层1#竖井井壁向四周进行横向扩挖至竖井的设计尺寸，形成2#竖井，

步骤5)，竖井内衬；开挖完成后立即浇筑冠梁，并进行竖井内衬的施工；

步骤6)，变形监测；待围护结构达到设计强度，监测结果无异常则进入下一循环；

步骤7)，重复步骤1)-步骤6)，开挖至设计标高；

步骤8)，浇筑底板，开挖至设计标高后，对竖井底部进行浇筑。

本发明的优点：

1、与传统的开挖方法相比，分层、分部开挖方法能较好保证竖井的稳定性，极大地提高了施工的安全性。

2、与传统的开挖方法相比，分层、分部的加固、开挖有更好的止水效果，避免了开挖过程中出现涌水、突泥等现象，特别适用于软弱富水地层的竖井开挖。

3、与传统的开挖方法相比，分层、分部开挖极大地提高了竖井的稳定性，并且大大降低施工风险，社会、经济效益显著。

4、与传统的开挖方法相比，采用逆筑法进行内衬施工,节省了临时支撑，不仅增大了作业面积,使施工更加方便快捷,而且降低了施工费用。

附图说明

图1总体施工流程图；

图2第二层竖向局部开挖平面示意图；

图3第一层竖向加固示意图；

图4第一层竖向局部开挖示意图；

图5第一层横向加固示意图；

图6第一层横向扩挖示意图；

图7下一层竖向加固示意图；

图8下一层竖向局部开挖示意图；

图9下一层横向加固示意图；

图10下一层横向扩挖示意图；

其中11-1#加固区；12-2#加固区；13-3#加固区；14-4#加固区；Ⅰ-1#竖井；Ⅱ-2#竖井；Ⅲ-3#竖井；Ⅳ-4#竖井；2-冠梁；3-内衬。

具体实施方式

如附图1，完成在软弱富水地层的地铁竖井加固开挖，主要分七步：步骤1)，竖向加固；步骤2)，竖向局部开挖；步骤3)，横向加固；步骤4)，横向扩挖；步骤5)，竖井内衬；步骤6)，变形监测；步骤7)，重复步骤1)-步骤6)，开挖至设计标高；步骤8)，浇筑底板。具体如下。

如附图3所示，步骤1)，竖向加固，对第一层1#加固区11进行竖向加固，采用三轴搅拌桩对竖井设计尺寸区域注浆加固约3m～4.5m；

如附图4，步骤2)，竖向局部开挖，对第一层1#竖井Ⅰ进行竖向开挖。此阶段只开挖中间区域，四周及底部预留约1.5m～2m厚度的已加固区不挖，以保证竖井的稳定性及抗渗性。

如附图5，步骤3)，横向加固，沿1#竖井I井壁向四周插入小导管进行横向的注浆加固，形成第一层2#加固区12，2#加固区12厚度约为1.5m～2m。

如附图6，步骤4)，横向扩挖，对第一层1#竖井I井壁向四周进行横向扩挖竖井的设计尺寸，形成2#竖井Ⅱ，步骤5)，开挖完成后立即浇筑冠梁2，并进行竖井内衬3的施工；并进行步骤6)，进行变形监测。待围护结构达到设计强度，如监测结果无异常则进入下一循环。