[发明专利]一种用于8导洞PBA工法的外扩导洞竖直侧壁水平造底盆形冻结止水工法

说明书

本发明涉及一种用于8导洞PBA工法的外扩导洞竖直侧壁水平造底盆形冻结止水工法，与PBA工法进行有效整合，在上层导洞施工完成后，将上层边导洞外扩，在外扩部分施工竖直冻结孔，在孔内插入冻结管。该工法能够在支护结构成型后借助已经存在的PBA结构，有效形成冻结结构隔绝开挖区域内外的水力联系，达到止水目的，不影响主体结构正常施工。外扩边导洞所形成的盆形施工区域距开挖区域一定距离，确保了竖直冻结壁的冻结区域不会影响地下结构开挖区域，从而避免了开挖冻土。不需要另外施工导洞，不影响关键工期，具有地下水零抽取，零污染，零外放，适应性强、施工灵活、绿色无污染等优点。

技术领域

本发明涉及城市深部地下空间开挖支护技术领域，特别是涉及一种城市敏感区域PBA车站的冻结止水施工工艺。

背景技术

随着城市现代化进程的发展，公共交通仅仅依靠地面空间已经无法满足需要，修建地下铁道是城市发展的必然结果，更是缓解交通拥堵，鼓励公交出行的必要措施。

截至目前，我国已经有30多个城市修建了地铁，随着地铁里程的不断增加，在深度方向上也在不断的发展。随着开挖深度的逐渐增加，土体赋存条件、土层性质、受力状态不断变化，地下水也逐渐成为一个影响施工的重要因素，如何有效的处理施工过程中遇到的地下水问题是城市地铁建设过程中亟待解决的问题。

现代城市中，地上建筑物密集，地下各类管线密集，采用人工降水的方法会对建筑物和管线造成巨大的影响，不仅如此，由于城市政策的原因，许多城市如北京，施工过程中大量抽取地下水会造成巨额的经济损失，此外，面对现在城市水资源缺乏的现状，人工降水的方法也会造成水资源的浪费。同时，随着深部地下空间的不断开发，传统的降水措施已经不能满足日益加深的降水要求。基于此，人工冻结技术成为合理解决城市地铁建设中的地下水问题的有效途径。

冻结法是利用人工制冷技术，使地层中的水结冰，把天然岩土变成冻土，增加其强度和稳定性，隔绝地下水与地下工程的联系，以便在冻结壁的保护下进行井筒或地下工程掘砌施工的特殊施工技术。最早用于俄国金矿开采，后由德国工程师用于煤矿矿井建设获得专利技术趋于成熟，现在已广泛应用于深基坑、矿井建设等工程中。具有有效隔绝地下水、适应性强、施工灵活、绿色无污染等优点。由此可见，将冻结法引入城市隧道建设中，合理解决地下水问题，在技术上是可行的。

但是目前没有一种行之有效的针对城市敏感区域PBA车站的冻结施工工法，也没有与PBA车站的施工相结合，冻结效果不理想，不能形成一个封闭或半封闭的冻结壁结构，无法形成一个有效的冻结施工区域，冻结效率低，工期长，且容易因冻结施工而造成窝工现象。

且现有的PBA车站止水方法在无法达到预期效果而不能满足地下结构施工要求时，在不影响主体结构正常施工的前提下，没有行之有效的应对措施。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提出一种外扩导洞竖直侧壁水平造底的PBA盆形冻结止水工法，能够在支护结构成型后但已经采用的止水方法无法达到预期效果或者其他因素而不能满足地下结构施工对降水的要求时，有效形成冻结结构隔绝开挖区域内外的水力联系，达到止水目的，且借助已经存在的PBA结构，不影响主体结构正常施工。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于8导洞PBA工法的外扩导洞竖直侧壁水平造底盆形冻结止水工法，包含如下步骤：

(1)上层导洞外扩：将PBA工法已形成的上层边导洞的外侧壁向外扩挖一定宽度，形成外扩导洞；

(2)竖直冻结管施工：在外扩导洞内施工竖直冻结孔，并在孔内插入竖直冻结管；

(3)增挖竖井施工：在施工步骤(1)或步骤(2)之前、同时或之后，由PBA工法已形成的竖井继续向下开挖至结构底板以下，形成增挖竖井，并对增挖竖井内壁加做防水结构；