[发明专利]饱和软土地区超大断面管幕通道土方开挖施工方法

说明书

本发明公开了一种饱和软土地区超大断面管幕通道土方开挖施工方法，其包括以下步骤：S1、利用分仓管将超大断面管幕沿水平方向分成多个仓室；S2、每一所述仓室沿竖直方向分为多个土层；S3、多个所述仓室之间按照一定顺序由上至下开挖多个所述土层，每一所述土层开挖过程中，沿开挖方向，对完成开挖的区域同步安装用于支撑土体的支撑框架，相邻所述土层内的支撑框架一一对接。通过将超大断面管幕通道分隔成多个小断面进行逐个挖掘，在挖掘每个小断面的过程中能够同时避免开挖面坍塌与土体沉降，最终实现整个超大断面管幕通道不会出现开挖面坍塌并减少土体沉降。

技术领域

本发明涉及一种饱和软土地区超大断面管幕通道土方开挖施工方法。

背景技术

随着城市化进程不断加快、人口密度日益增长、土地资源利用率趋于饱和，交通拥挤、环境恶化等一系列问题已成为阻碍城市快速发展的重要因素。因此，城市地下空间的开发和利用成为今后重要的研究方向。由于传统明挖法施工时会导致周边交通绕行、市政管线搬迁、绿化景观破坏等问题，已无法满足现代城市对在人口密集、用地紧张的城市中心区域修建地下空间工程的高标准要求。管幕暗挖法作为一种非明挖工法，通过利用小口径顶管机建造大断面地下空间，特别适合于穿越覆土较浅的繁华街道、上跨或下穿构筑物及既有管线、周边建筑等需要保护不适宜明挖和盖挖的区域，在国内外已得到广泛应用。但饱和软土地区因具有地下水位较高、隔水效果较差、地层具有明显流变塑性等特点，在上述地区进行超大断面管幕通道土方开挖时会存在如下问题：1)若为减少土体沉降，开挖无支护长度需设计较短，会导致开挖土方坡度较大，开挖面易坍塌；2)若为避免开挖面坍塌，需减小开挖土方坡度，延长开挖无支护长度，则土体沉降明显，周围环境保护困难。所以，目前国内外尚没有在饱和软土地区进行超大断面管幕通道土方开挖的先例，因此迫切需要提出一种可以解决上述问题的施工方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中在饱和软土地区进行超大断面管幕通道土方开挖时存在开挖面坍塌与土体沉降相矛盾的缺陷，提供一种能够解决上述矛盾的饱和软土地区超大断面管幕通道土方开挖施工方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种饱和软土地区超大断面管幕通道土方开挖施工方法，其特点在于，其包括以下步骤：

S1、利用分仓管将超大断面管幕沿水平方向分成多个仓室；

S2、每一所述仓室沿竖直方向分为多个土层；

S3、多个所述仓室之间按照一定顺序由上至下开挖多个所述土层，每一所述土层开挖过程中，沿开挖方向，对完成开挖的区域同步安装用于支撑土体的支撑框架，相邻所述土层内的支撑框架一一对接。下层土方开挖到预定位置后，局部上方支撑框架暂时悬空失效。此时及时安装固定下方的支撑框架，与上方悬空的支撑框架对接。

较佳地，在步骤S3中，首先开挖位于一侧的所述仓室内的所述土层，开挖掘进距离达到某一设计值后，开挖位于另一侧的所述仓室内的同一层的所述土层，两侧开挖所述土层的速度相同，直至两侧的所述土层全部开挖完成。

较佳地，任一所述仓室两侧的两个相邻所述仓室完成开挖后，在开挖中间的所述仓室的过程中沿开挖方向同步截断拆除两侧的所述分仓管。

较佳地，相邻所述支撑框架之间连接有斜杆和系梁。

较佳地，位于下方的所述土层开挖后，局部上方的所述支撑框架处于悬空状态，对完成开挖的区域安装固定所述支撑框架，与上方悬空的所述支撑框架对接。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：通过将超大断面管幕通道分隔成多个小断面进行逐个挖掘，在挖掘每个小断面的过程中能够同时避免开挖面坍塌与土体沉降，最终实现整个超大断面管幕通道不会出现开挖面坍塌并减少土体沉降。