專利名稱：穿越新建海堤引水盾構(gòu)隧道及其地基處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種與海濱電廠配套用的穿越新建海堤的引水盾構(gòu)隧道的地基處理 方法，它可以解決盾構(gòu)隧道穿越新建海堤遇到深厚軟土下臥層時(shí)產(chǎn)生的工后沉降及應(yīng)力集 中等問(wèn)題。
背景技術(shù)：
目前我國(guó)東部沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，電力需求量大，為了滿足本地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展及人民群 眾生活水平提高的要求，國(guó)家每年均需投入巨資用于建設(shè)大型火力發(fā)電廠。大型火力發(fā)電 廠選址應(yīng)充分考慮煤炭運(yùn)輸、取排水的便利性和經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)也應(yīng)該考慮節(jié)約土地和環(huán)保 等因素。故眾多大型火力發(fā)電廠一般布置于海邊，電廠廠址由開(kāi)山圍墾而成。為了滿足電 廠防洪、防潮、防浪等要求， 一般沿海電廠需要新建廠區(qū)海堤來(lái)保護(hù)其正常運(yùn)行，同時(shí)電 廠的取、排水對(duì)于火力發(fā)電廠的正常運(yùn)行亦至關(guān)重要，汽輪機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)需要大量的冷卻水， 海邊電廠一般采用海水直流冷卻方式，通過(guò)盾構(gòu)隧道等形式從深槽取水，這就會(huì)遇到地下 隧道穿越新建海堤的情況。
灘涂淤泥具有地基承載力低、可壓縮性大、滲透系數(shù)小及固結(jié)速度慢等特點(diǎn)，在其上
面修筑海堤往往會(huì)產(chǎn)生較大的工后沉降量，盾構(gòu)隧道從新建廠區(qū)海堤下方穿越的關(guān)鍵技術(shù) 在于如何消除由于海堤的工后沉降造成隧道的縱向斷裂，從而影響電廠正常取水。目前解 決這一難題常采用的技術(shù)措施是在隧道下臥層進(jìn)行注漿加固，減小工后沉降，但該解決措 施往往適用于淤泥層較淺， 一般處理深度約10m左右，如果下臥層淤泥深厚時(shí)，注漿效果 就較差，迫切需要尋求更好的地基處理方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種穿越新建海堤引水盾構(gòu)隧道 及其地基處理方法，它采用塑料排水板、高壓旋噴樁加壓密注漿復(fù)合地基處理技術(shù)，解決 盾構(gòu)隧道穿越新建海堤時(shí)遇到下臥層深厚軟土的情況。
本發(fā)明的目的是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)完成的， 一種穿越新建海堤引水盾構(gòu)隧道，它由 環(huán)向多個(gè)管片通過(guò)螺栓拼裝而成，在管片的相應(yīng)位置預(yù)設(shè)有壓密注漿孔和高壓旋噴樁操作 孔；在離開(kāi)所述管片底部一定距離設(shè)置有多根高壓旋噴樁并形成一層過(guò)渡層，而在由管片構(gòu)成的引水盾構(gòu)隧道四周淤泥中通過(guò)壓密注漿形成有加固層。
所述的引水盾構(gòu)隧道由環(huán)向的六個(gè)管片通過(guò)高強(qiáng)度螺栓經(jīng)兩兩拼接而成整體結(jié)構(gòu)，所 述的高壓旋噴樁樁頂離所述引水隧道管片底部約1.5m;所述的引水盾構(gòu)隧道與海堤呈正交布置。
一種如上所述引水盾構(gòu)隧道的地基處理方法，該方法是新建海堤堤基先采用塑料排 水板進(jìn)行地基處理，使海堤的填筑過(guò)程中完成大部分沉降量，在管片的相應(yīng)位置預(yù)設(shè)壓密 注漿孔和高壓旋噴樁操作孔；當(dāng)盾構(gòu)隧道在海堤堤基下方穿越后，通過(guò)高壓旋噴樁操作孔 在隧道下臥層軟土中進(jìn)行高壓旋噴樁施工，高壓旋噴樁樁底進(jìn)入持力層，樁頂距離隧道底 部1.5m，高壓旋噴樁施工完成后再在盾構(gòu)隧道周?chē)捎脡好茏{，使其整體受力，避免單
塊管片集中受力而造成破壞。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是首先有效減小了盾構(gòu)隧道穿越新建海堤時(shí)遇到深 厚軟土下臥層的工后沉降量，從而防止隧道被縱向拉斷，影響電廠取、排水；其次該技術(shù) 有效改善盾構(gòu)隧道橫向受力狀態(tài)，防止由于單塊管片集中受力而造成破壞。


圖1是本發(fā)明所述引水隧道的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是圖1的A—A剖示結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。圖1、 2所示，本發(fā)明所述的穿越 新建海堤1的引水盾構(gòu)隧道2，它由環(huán)向多個(gè)管片通過(guò)螺栓拼裝而成，在管片的相應(yīng)位置 預(yù)設(shè)有壓密注漿孔5和高壓旋噴樁操作孔6;在離開(kāi)所述管片底部一定距離設(shè)置有多根高 壓旋噴樁4并形成一層過(guò)渡層，而在由管片構(gòu)成的引水盾構(gòu)隧道四周淤泥中通過(guò)壓密注漿 形成有加固層3。
所述的引水盾構(gòu)隧道由環(huán)向的六個(gè)管片2通過(guò)高強(qiáng)度螺栓經(jīng)兩兩拼接而成整體結(jié)構(gòu)， 所述的高壓旋噴樁4樁頂離所述引水盾構(gòu)隧道管片2底部約1. 5m;所述的引水盾構(gòu)隧道2 與海堤1呈正交布置。
一種如上所述引水盾構(gòu)隧道的地基處理方法，該方法是新建海堤堤基先采用塑料排 水板進(jìn)行地基處理，使海堤的填筑過(guò)程中完成大部分沉降量，在管片的相應(yīng)位置預(yù)設(shè)壓密 注漿孔和高壓旋噴樁操作孔；當(dāng)盾構(gòu)隧道在海堤堤基下方穿越后，通過(guò)高壓旋噴樁操作孔 在隧道下臥層軟土中進(jìn)行高壓旋噴樁施工，高壓旋噴樁樁底進(jìn)入持力層，樁頂距離隧道底部1.5m，高壓旋噴樁施工完成后再在盾構(gòu)隧道周?chē)捎脡好茏{，使其整體受力，避免單 塊管片集中受力而造成破壞。
實(shí)施例，電廠廠址選擇由開(kāi)山圍墾而成，需新建廠區(qū)防洪海堤，廠區(qū)海堤建造于灘涂 上，堤址所在處灘涂淤泥深厚，平均達(dá)40nT60m。灘涂淤泥突出的特點(diǎn)是含水量高、地基 承載力低、可壓縮性強(qiáng)，在其上面填筑高達(dá)10m左右的廠區(qū)海堤將產(chǎn)生巨大的沉降量，通 過(guò)計(jì)算和類(lèi)似工程比較，預(yù)計(jì)沉降量達(dá)6m 7m。根據(jù)電廠總平面布置要求，引水隧道需在 新建圍堤底下穿越，與海堤成正交布置，引水隧道環(huán)向由6個(gè)管片通過(guò)螺栓拼裝而成，每 環(huán)寬900皿，隧道縱向由高強(qiáng)螺栓將每個(gè)單獨(dú)環(huán)串連起來(lái)形成整體結(jié)構(gòu)。整個(gè)地基處理過(guò) 程由以下幾部分組成
第一步廠區(qū)海堤填筑之前在堤基處先插設(shè)塑料排水板，使海堤在填筑過(guò)程中完成約 80%的沉降量。
第二步待海堤施工基本完成后進(jìn)行盾構(gòu)隧道施工，隧道在穿越海堤部分進(jìn)行預(yù)起拱，
預(yù)起拱量約為300mm左右。
第三步待隧道穿越海堤后立即進(jìn)行管底高壓旋噴樁施工，高壓旋噴樁按梅花形布置，
樁底進(jìn)入持力層，樁頂離隧道管片底部約1500m，施工過(guò)程中應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，防止由于高壓 旋噴樁施工造成隧道上拱，使管片開(kāi)裂。
第四步高壓旋噴樁施工完成后，通過(guò)隧道預(yù)留注漿孔對(duì)隧道四周淤泥進(jìn)行壓密注漿加固，使其成為一個(gè)整體，共同受力，改善隧道管片的受力狀況，防止應(yīng)力集中。
該項(xiàng)技術(shù)在實(shí)施過(guò)程中需要注意以下幾方面的問(wèn)題
第一盾構(gòu)隧道施工應(yīng)該盡量待海堤施工基本結(jié)束后進(jìn)行，因?yàn)楹５虨榇竺娣e堆載， 沉降量大，該技術(shù)不能解決海堤施工中產(chǎn)生的沉降量，而主要解決海堤填筑基本完成后的 工后沉降。
第二高壓旋噴樁樁頂應(yīng)離開(kāi)隧道管片底部一定距離，形成一層過(guò)渡層，防止管片直 接擱置于旋噴樁樁頂，使其集中受力而開(kāi)裂。
第三盾構(gòu)隧道穿越海堤施工過(guò)程中及高壓旋噴樁施工過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)沉降觀測(cè)和管片 變形監(jiān)測(cè)。
第四壓密注漿應(yīng)及時(shí)施工，以改善隧道四周土體由于施工擾動(dòng)而產(chǎn)生的土體力學(xué)性能下降問(wèn)題，使其協(xié)同受力。
以上實(shí)例僅為該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中的一個(gè)方面，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例，還可以廣泛應(yīng)用于電廠排水盾構(gòu)隧道和市政建設(shè)工程中，如地鐵隧道施工、穿河流引水管道工程施 工等。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容中直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均 應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種穿越新建海堤的引水盾構(gòu)隧道，其特征在于它由新建海堤內(nèi)的環(huán)向多個(gè)管片通過(guò)螺栓拼裝而成，在管片的相應(yīng)位置預(yù)設(shè)有壓密注漿孔和高壓旋噴樁操作孔；在離開(kāi)所述管片底部一定距離設(shè)置有多根高壓旋噴樁并形成一層過(guò)渡層，而在由管片構(gòu)成的引水盾構(gòu)隧道四周淤泥中通過(guò)壓密注漿形成有加固層。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的穿越新建海堤的引水盾構(gòu)隧道，其特征在于所述的引水盾 構(gòu)隧道由環(huán)向的六個(gè)管片通過(guò)高強(qiáng)度螺栓經(jīng)兩兩拼接而成整體結(jié)構(gòu)，所述的高壓旋噴樁樁頂離所述引水盾構(gòu)隧道管片底部約1.5m;所述的引水盾構(gòu)隧道與海堤呈正交布置。
3、 一種如權(quán)利要求1或2所述引水盾構(gòu)隧道的地基處理方法，該方法是新建海堤 堤基先采用塑料排水板進(jìn)行地基處理，使海堤的填筑過(guò)程中完成大部分沉降量，在管片的相應(yīng)位置預(yù)設(shè)壓密注漿孔和高壓旋噴樁操作孔；當(dāng)盾構(gòu)隧道在海堤堤基下方穿越后，通過(guò)高壓旋噴樁操作孔在隧道下臥層軟土中進(jìn)行高壓旋噴樁施工，高壓旋噴樁樁底進(jìn)入持力層，樁頂距離隧道底部約1.5m，高壓旋噴樁施工完成后再在盾構(gòu)隧道周?chē)捎脡好茏{， 使其整體受力，避免單塊管片集中受力而造成破壞。
全文摘要
一種穿越新建海堤引水盾構(gòu)隧道及其地基處理方法，所述的引水盾構(gòu)隧道，它由環(huán)向多個(gè)管片通過(guò)螺栓拼裝而成，在管片的相應(yīng)位置預(yù)設(shè)有壓密注漿孔和高壓旋噴樁操作孔；在離開(kāi)所述管片底部一定距離設(shè)置有多根高壓旋噴樁并形成一層過(guò)渡層，而在由管片構(gòu)成的引水盾構(gòu)隧道四周淤泥中通過(guò)壓密注漿形成有加固層；它先采用塑料排水板進(jìn)行地基處理，在管片的相應(yīng)位置預(yù)設(shè)壓密注漿孔和高壓旋噴樁操作孔，當(dāng)引水盾構(gòu)隧道在海堤堤基下方穿越后，通過(guò)高壓旋噴樁操作孔在隧道下臥層軟土中進(jìn)行高壓旋噴樁施工，高壓旋噴樁樁底進(jìn)入持力層，高壓旋噴樁施工完成后再在盾構(gòu)隧道周?chē)捎脡好茏{，它具有能有效減小盾構(gòu)隧道穿越新建海堤時(shí)遇到深厚軟土下臥層的工后沉降量，防止隧道被縱向拉斷，影響電廠取、排水；能有效改善盾構(gòu)隧道橫向受力狀態(tài)，防止由于單塊管片集中受力而造成破壞等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)E21D11/04GK101408109SQ200810162208
公開(kāi)日2009年4月15日 申請(qǐng)日期2008年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月27日
發(fā)明者吉建興, 吳建國(guó), 張根土, 張浙杭, 朱瑞燕, 琪 李, 童建國(guó), 黃建武 申請(qǐng)人:浙江省電力設(shè)計(jì)院