[发明专利]山区临近水库浅埋隧道基坑围护结构的设计施工方法

摘要

本发明公开了一种山区临近水库浅埋隧道基坑围护结构的设计施工方法，属于施工方法领域。本发明相对于现有技术而言，一方面从隧道基坑围护前期采用结构力学等截面杆件来简化桩身计算，把握单个杆件的受力状况，另一方面将整个基坑围护结构作为单排桩验算工程的两种不利工况(土体开挖至基坑底或开挖至仰拱外边线底)，并利用验算结果来指导分段施工。整个工程施工采用上下台阶、上下不同开挖方法、下部分段施工的工法，不失为一种简单、易操作性和经济合理的隧道基坑设计施工方法。

主权项

1.一种山区临近水库浅埋隧道基坑围护结构的设计施工方法，其特征在于，步骤如下：1)在隧道浅埋段先放坡开挖；然后沿隧道走向在隧道设计边界两侧分别施作一排钻孔灌注桩；2)在钻孔灌注桩顶部浇筑钢筋砼冠梁；3)在两条钢筋砼冠梁之间支一道钢筋砼横撑，使整个围护结构形成框架式明洞结构；4)机械开挖上部土体段至设计隧道基坑底；此时一方面将整个基坑围护结构作为单排桩来验算此种不利工况下各项指标是否满足规范要求；另一方面依次针对单个钻孔灌注桩，将钻孔灌注桩插入岩石的桩底端视为固定端，将沿钻孔灌注桩身从上到下分布的土压力简化为线荷载，将有冠梁和横撑约束的桩顶端依次视为固定端和滑动支座分别建立简化力学模型，并根据两个力学模型分别估算出此时钻孔灌注桩桩身的弯矩和剪力，找出弯矩或剪力作用的若干不利点，在不利点处设置观测点；5)对隧道基坑临近水库一侧，开挖后施作止水帷幕结构防渗；6)采用爆破开挖下部岩石段，直至开挖至仰拱外边线底，此时继续将整个基坑围护结构作为单排桩来验算此种不利工况下各项指标是否满足规范要求；7)岩石段开挖至仰拱外边线底部后，以隧道底部支撑的设计位置上缘作为观测点，立即埋设量测设备对该点的基坑围护结构变形位移进行监测；8)当两种不利工况中任意一种不满足稳定性要求或任一观测点变形值达到预警值时，在基坑底部按一定间距施加一道横撑；下部岩石段仰拱爆破施工时每拆一个横撑，立即施作一段仰拱；在两种不利工况的各项指标均满足规范要求以及观测点变形值未达到预警值的前提下，直接施作仰拱；9)仰拱上方回填土石方至设计标高，并浇筑上部衬砌混凝土；10)最后在隧道拱圈以上回填土体。