水域泥炭質(zhì)土層中的填土筑壩結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及水域泥炭質(zhì)土層中的填土筑壩結(jié)構(gòu)，所述填土筑壩結(jié)構(gòu)包括沿隧道方向且并排設(shè)置的第一填充區(qū)、第二填充區(qū)、第三填充區(qū)、第四填充區(qū)、以及第五填充區(qū)，所述的第一填充區(qū)、第二填充區(qū)、第三填充區(qū)、第四填充區(qū)、以及第五填充區(qū)中的任一個(gè)均由多個(gè)子分段推進(jìn)填筑形成，所述第二填充區(qū)和所述第四填充區(qū)的粘土含量大于60％。采用分區(qū)推進(jìn)填筑形成填土筑壩結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)排擠去除泥炭質(zhì)土，解決后期支護(hù)樁施工過程中泥炭質(zhì)土的存在造成支護(hù)樁施工時(shí)充盈系數(shù)過大和泥漿護(hù)壁效果差的問題。
【專利說明】水域泥炭質(zhì)土層中的填土筑壩結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及隧道施工領(lǐng)域，尤指一種水域泥炭質(zhì)土層中的隧道施工填土筑壩結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，開發(fā)地下空間建設(shè)立體化城市已成為必然趨勢(shì)。由于城市建設(shè)的不斷擴(kuò)張和城市用地緊缺，特殊地質(zhì)環(huán)境條件下的建筑工程也越來越多，很多隧道工程必穿越城市周邊水域，會(huì)面臨泥炭質(zhì)土或其他軟土地質(zhì)環(huán)境下的水下隧道工程。泥炭和泥炭質(zhì)土含有較高的有機(jī)質(zhì)含量，有別于一般意義的軟土，如淤泥、淤泥質(zhì)土等。目前對(duì)軟土工程性質(zhì)的研究基本只限于淤泥和淤泥質(zhì)土，針對(duì)泥炭質(zhì)土工程性質(zhì)的研究并不多見。然而，泥炭質(zhì)土地質(zhì)環(huán)境條件下的地下工程基本都受到泥炭質(zhì)土的不利影響，特別是泥炭質(zhì)土層中的水下隧道工程施工面臨巨大挑戰(zhàn)。
[0003]修建泥炭質(zhì)土地質(zhì)環(huán)境條件下的水下隧道工程，采用在水域中筑壩反開挖施工方法時(shí)，首先必須解決的就是填土筑壩問題。一般的填土筑壩工程大多用于水庫或水壩修建前期的截水工程，通常就地選材進(jìn)行堆筑，堆筑的壩體拋石擠淤效果差，這樣在后期修建隧道工程時(shí)，由于泥炭質(zhì)土的存在，嚴(yán)重影響隧道基坑開挖支護(hù)工程中支護(hù)樁的成樁質(zhì)量，存在施工安全隱患。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種水域泥炭質(zhì)土層中填土筑壩結(jié)構(gòu)，解決隧道施工中拋石擠淤效果差和支護(hù)樁成樁質(zhì)量差的問題。
[0005]實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是:
[0006]本實(shí)用新型一種水域泥炭質(zhì)土層中的填土筑壩結(jié)構(gòu)，用于在水域范圍內(nèi)泥炭質(zhì)土層下修建隧道工程，所述填土筑壩結(jié)構(gòu)包括沿隧道方向且并排設(shè)置的第一填充區(qū)、第二填充區(qū)、第三填充區(qū)、第四填充區(qū)、以及第五填充區(qū)，所述的第一填充區(qū)、第二填充區(qū)、第三填充區(qū)、第四填充區(qū)、以及第五填充區(qū)中的任一個(gè)均由多個(gè)子分段推進(jìn)填筑形成，所述第二填充區(qū)和所述第四填充區(qū)的粘土含量大于60%。
[0007]采用分區(qū)推進(jìn)填筑形成填土筑壩結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)排擠去除泥炭質(zhì)土，同時(shí)解決后期支護(hù)樁施工過程中泥炭質(zhì)土的存在造成支護(hù)樁施工時(shí)充盈系數(shù)過大和泥漿護(hù)壁效果差的問題。通過第二填充區(qū)和第四填充區(qū)采用粘土含量大于60%的優(yōu)質(zhì)粘土進(jìn)行填筑，改善支護(hù)樁施工區(qū)域的土層性質(zhì)，保證了支護(hù)樁的成樁質(zhì)量，減少安全隱患。
[0008]本實(shí)用新型水域泥炭質(zhì)土層中的填土筑壩結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述的第一填充區(qū)、第二填充區(qū)、第三填充區(qū)、第四填充區(qū)、與第五填充區(qū)的各個(gè)子分段之間交錯(cuò)設(shè)置。
[0009]本實(shí)用新型水域泥炭質(zhì)土層中的填土筑壩結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述的第一填充區(qū)、第三填充區(qū)以及第五填充區(qū)中各個(gè)子分段沿隧道方向填土形成壩體的前端比所述的第二填充區(qū)、第四填充區(qū)中對(duì)應(yīng)的各個(gè)子分段的前端遠(yuǎn)3米至10米。
[0010]本實(shí)用新型水域泥炭質(zhì)土層中的填土筑壩結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述第二填充區(qū)和所述第四填充區(qū)為下窄上寬的倒梯形結(jié)構(gòu)；所述第二填充區(qū)和所述第四填充區(qū)的最小寬度大于等于埋入所述第二填充區(qū)和所述第四填充區(qū)的支護(hù)樁直徑的3倍。
[0011]本實(shí)用新型水域泥炭質(zhì)土層中的填土筑壩結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述第一填充區(qū)、第三填充區(qū)、以及第五填充區(qū)由建筑廢料和粘土填筑壓實(shí)形成。
[0012]本實(shí)用新型水域泥炭質(zhì)土層中的填土筑壩結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述填土筑壩結(jié)構(gòu)的寬度大于所修建隧道的寬度與隧道兩側(cè)施工便道的寬度之和。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型水域泥炭質(zhì)土層中的填土筑壩結(jié)構(gòu)的平面示意圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型水域泥炭質(zhì)土層中的填土筑壩結(jié)構(gòu)推進(jìn)平面示意圖；
[0015]圖3為本實(shí)用新型水域泥炭質(zhì)土層中的填土筑壩結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0017]參閱圖1，顯示了本實(shí)用新型水域泥炭質(zhì)土層中的填土筑壩結(jié)構(gòu)的平面示意圖。本實(shí)用新型公開了一種在水域范圍內(nèi)泥炭質(zhì)土層中的隧道施工填土筑壩結(jié)構(gòu)及方法，由沿隧道方向的第一至第五填土區(qū)組成，在水域中修建隧道工程時(shí)，首先通過填筑土石壩進(jìn)行圍堰，待土石壩固結(jié)沉降穩(wěn)定后，再進(jìn)行隧道基坑圍護(hù)體系施工及土方開挖施工。在填筑土石壩過程中，沿著隧道施工設(shè)計(jì)路線，在超過隧道設(shè)計(jì)寬度較大范圍內(nèi)逐步進(jìn)行推進(jìn)填筑。對(duì)于填筑材料的選擇，在后期隧道基坑支護(hù)樁施工區(qū)域，即第二填土區(qū)和第四填土區(qū)采用優(yōu)質(zhì)粘土進(jìn)行分層填筑壓實(shí)，保證后期成樁質(zhì)量，對(duì)于第一填土區(qū)、第三填土區(qū)、以及第五填土區(qū)采用建筑垃圾或建筑廢料和一般粘土進(jìn)行分層填筑壓實(shí)，達(dá)到填土排游的目的。下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型水域泥炭質(zhì)土層中的填土筑壩結(jié)構(gòu)及方法進(jìn)行說明。
[0018]參閱圖1，顯示了本實(shí)用新型水域泥炭質(zhì)土層中的填土筑壩結(jié)構(gòu)的平面示意圖。下面結(jié)合圖1對(duì)本實(shí)用新型水域泥炭質(zhì)土層中的填土筑壩結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
[0019]如圖1所示，本實(shí)用新型水域泥炭質(zhì)土層中的填土筑壩結(jié)構(gòu)用于將泥炭質(zhì)土排擠去除，方便后續(xù)修建隧道工程。該填土筑壩結(jié)構(gòu)包括第一填充區(qū)10、第二填充區(qū)20、第三填充區(qū)30、第四填充區(qū)40、以及第五填充區(qū)50，第一填充區(qū)10、第二填充區(qū)20、第三填充區(qū)30、第四填充區(qū)40、以及第五填充區(qū)50沿隧道方向推進(jìn)填筑且均由多個(gè)子分段拼接形成，其中，第二填充區(qū)20和第四填充區(qū)40采用優(yōu)質(zhì)粘土，其粘土的含量大于60%，該第二填充區(qū)20和第四填充區(qū)40為后續(xù)后期隧道基坑支護(hù)樁施工區(qū)域，采用優(yōu)質(zhì)粘土，改善基坑支護(hù)樁施工區(qū)域的土層性質(zhì)，避免泥炭質(zhì)土層的不利影響，保證支護(hù)樁的成樁質(zhì)量，增加了支護(hù)樁類型的選擇范圍，節(jié)約了工程造價(jià)。第一填充區(qū)10、第三填充區(qū)30、以及第五填充區(qū)50采用建筑廢料或建筑垃圾和一般粘土填筑壓實(shí)形成，上述三個(gè)區(qū)域根據(jù)就近取材的原則，利用施工現(xiàn)場(chǎng)的建筑垃圾和一般粘土分層壓實(shí)，達(dá)到填土排淤的目的。
[0020]參閱圖2，顯示了本實(shí)用新型水域泥炭質(zhì)土層中的填土筑壩結(jié)構(gòu)推進(jìn)平面示意圖。如圖2所示，填土筑壩結(jié)構(gòu)中的第一填充區(qū)10、第三填充區(qū)30、和第五填充區(qū)50先于第二填充區(qū)20與第四填充區(qū)40形成，第一填充區(qū)10、第二填充區(qū)20、第三填充區(qū)30、第四填充區(qū)40、與第五填充區(qū)50的各個(gè)子分段之間交錯(cuò)設(shè)置。第一填充區(qū)10、第三填充區(qū)30以及第五填充區(qū)50中各個(gè)子分段沿隧道方向填土形成壩體的前端比第二填充區(qū)20、第四填充區(qū)40中對(duì)應(yīng)的各個(gè)子分段的前端遠(yuǎn)3米至10米。該壩體的前端為分段填筑形成的子分段結(jié)構(gòu)沿隧道方向的一端。
[0021]參閱圖3，顯示了本實(shí)用新型水域泥炭質(zhì)土層中的填土筑壩結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。如圖3所示，第二填充區(qū)20和第四填充區(qū)40為下窄上寬的倒梯形結(jié)構(gòu)，第一填充區(qū)10、第三填充區(qū)30和第五填充區(qū)50為梯形結(jié)構(gòu)，填土筑壩結(jié)構(gòu)沉降穩(wěn)定后，再進(jìn)行隧道基坑圍護(hù)體系施工及土方開挖施工，基坑圍護(hù)體系中的支護(hù)樁60埋設(shè)于第二填充區(qū)20和第四填充區(qū)40，土方挖掘于第二填充區(qū)20、第三填充區(qū)30和第四填充區(qū)40的下方，在兩側(cè)的支護(hù)樁60之間，形成隧道箱體70。填土筑壩結(jié)構(gòu)中的第二填充區(qū)20和第四填充區(qū)40的最小寬度大于埋入第二填充區(qū)20和第四填充區(qū)40中的支護(hù)樁60直徑的3倍。填土筑壩結(jié)構(gòu)的寬度大于所修建隧道的寬度與隧道兩側(cè)施工便道的寬度之和，填土筑壩結(jié)構(gòu)的高度至少高于水域中的現(xiàn)狀水位I米。
[0022]本實(shí)用新型水域泥炭質(zhì)土層中的填土筑壩結(jié)構(gòu)的有益效果為:
[0023]采用分區(qū)推進(jìn)填筑形成填土筑壩結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)排擠去除泥炭質(zhì)土，解決后期支護(hù)樁施工過程中泥炭質(zhì)土的存在造成支護(hù)樁施工時(shí)充盈系數(shù)過大和泥漿護(hù)壁效果差的問題。
[0024]第二填充區(qū)和第四填充區(qū)采用粘土含量大于60%的優(yōu)質(zhì)粘土進(jìn)行填筑，改善支護(hù)樁施工區(qū)域的土層性質(zhì)，保證了支護(hù)樁的成樁質(zhì)量，減少安全隱患。
[0025]第一填充區(qū)、第三填充區(qū)、以及第五填充區(qū)充分利用施工現(xiàn)場(chǎng)的建筑垃圾和一般粘土進(jìn)行填筑，不僅達(dá)到了填土擠淤的目的，還可以節(jié)約工程造價(jià)。
[0026]填土筑壩結(jié)構(gòu)寬度大于所修建隧道的寬度與隧道兩側(cè)施工便道的寬度之和，充分考慮后期隧道施工，確保后期施工安全。
[0027]以上結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員可根據(jù)上述說明對(duì)本實(shí)用新型做出種種變化例。因而，實(shí)施例中的某些細(xì)節(jié)不應(yīng)構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限定，本實(shí)用新型將以所附權(quán)利要求書界定的范圍作為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種水域泥炭質(zhì)土層中的填土筑壩結(jié)構(gòu)，用于在水域范圍內(nèi)泥炭質(zhì)土層下修建隧道工程，其特征在于，所述填土筑壩結(jié)構(gòu)包括沿隧道方向且并排設(shè)置的第一填充區(qū)、第二填充區(qū)、第三填充區(qū)、第四填充區(qū)、以及第五填充區(qū)，所述的第一填充區(qū)、第二填充區(qū)、第三填充區(qū)、第四填充區(qū)、以及第五填充區(qū)中的任一個(gè)均由多個(gè)子分段推進(jìn)填筑形成，所述第二填充區(qū)和所述第四填充區(qū)中粘土含量大于60%。
2.如權(quán)利要求1所述的水域泥炭質(zhì)土層中的填土筑壩結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的第一填充區(qū)、第二填充區(qū)、第三填充區(qū)、第四填充區(qū)、與第五填充區(qū)的各個(gè)子分段之間交錯(cuò)設(shè)置。
3.如權(quán)利要求2所述的水域泥炭質(zhì)土層中的填土筑壩結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的第一填充區(qū)、第三填充區(qū)以及第五填充區(qū)中各個(gè)子分段沿隧道方向填土形成壩體的前端比所述的第二填充區(qū)、第四填充區(qū)中對(duì)應(yīng)的各個(gè)子分段的前端遠(yuǎn)3米至10米。
4.如權(quán)利要求1或2所述的水域泥炭質(zhì)土層中的填土筑壩結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二填充區(qū)和所述第四填充區(qū)為下窄上寬的倒梯形結(jié)構(gòu)；所述第二填充區(qū)和所述第四填充區(qū)的最小寬度大于等于埋入所述第二填充區(qū)和所述第四填充區(qū)的支護(hù)樁的直徑的3倍。
5.如權(quán)利要求1所述的水域泥炭質(zhì)土層中的填土筑壩結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述填土筑壩結(jié)構(gòu)的寬度大于所修建的隧道結(jié)構(gòu)寬度和兩側(cè)施工便道的寬度之和。
【文檔編號(hào)】E02B7/06GK203924005SQ201420290710
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年6月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月3日
【發(fā)明者】李向紅, 張耀三, 周毅 申請(qǐng)人:上海隧道工程股份有限公司