淺埋巖層中修建大型地下結(jié)構(gòu)物的拱柱法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及地下建筑工程或隧道工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其是在淺埋巖層中修建多層多跨地下結(jié)構(gòu)物的暗挖施工技術(shù)，是一種淺埋巖層中修建大型地下結(jié)構(gòu)物的施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著城市的發(fā)展及軌道交通的建設(shè)，在淺埋巖層中修建多層多跨大型地下結(jié)構(gòu)物越來(lái)越多，而為了避免對(duì)地面交通、建(構(gòu))筑物、管線的影響，通常不得不采用暗挖法施工。傳統(tǒng)的暗挖法有柱洞法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、拱蓋法、洞粧法等。柱洞法先開(kāi)挖導(dǎo)洞施工中柱及邊墻，較適合單層結(jié)構(gòu)。雙側(cè)壁導(dǎo)坑法較適合單層或雙層的單跨拱形結(jié)構(gòu)，對(duì)三層及以上結(jié)構(gòu)存在拆中間巖柱斷面過(guò)高、模板臺(tái)車過(guò)高、開(kāi)挖分部多、廢棄工程量大等施工問(wèn)題，且對(duì)地面建筑物變形控制困難。拱蓋法對(duì)拱腳巖石承載力及穩(wěn)定性要求高，而淺埋地層上部荷載大，在一般巖層條件下滿足承載力所需的拱腳尺寸大、隧道開(kāi)挖跨度增大、風(fēng)險(xiǎn)增大，還存在拱腳巖石穩(wěn)定性不足易引起頂拱掉落、相鄰地下空間后期難以利用等問(wèn)題。洞粧法適合土質(zhì)地層中的多層多跨地下結(jié)構(gòu)物施工，但對(duì)巖石地層，洞粧法工序多、導(dǎo)洞過(guò)小、施工難度大、效率低，施工邊粧造價(jià)高、工期長(zhǎng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提出一種淺埋巖層中修建多層多跨地下結(jié)構(gòu)物的施工方法，它解決傳統(tǒng)暗挖施工方法存在的開(kāi)挖分部多、施工效率低、施工風(fēng)險(xiǎn)大、變形控制困難等問(wèn)題，形成一種在淺埋巖石地層中修建大型地下結(jié)構(gòu)時(shí)施工方便、效率高、施工風(fēng)險(xiǎn)小、控制地層變形好、造價(jià)低的方法。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:
[0005]方案一:淺埋巖層中修建大型地下結(jié)構(gòu)物的拱柱法，它是在淺埋巖層中頂拱與中柱、邊柱連接形成頂部支承結(jié)構(gòu)后，逆作或順作多層多跨大型地下結(jié)構(gòu)物的施工方法，其特征在于，頂拱與中柱連接，頂拱與邊柱之間設(shè)置直墻，地下一層樓板與側(cè)墻、頂拱同期實(shí)施，在其保護(hù)下開(kāi)挖地下二層及以下層后逆作或順作剩余結(jié)構(gòu)，其施工步驟如下:
[0006]步驟1，分部開(kāi)挖地下一層中導(dǎo)洞、施作初支，在中柱位置施做粧基及鋼管柱；
[0007]步驟2，在中洞內(nèi)施做地下一層樓板、鋼管柱、頂梁、頂拱等二次襯砌及防水層；
[0008]步驟3，對(duì)稱開(kāi)挖地下一層兩側(cè)導(dǎo)洞、施作初支，在邊墻下方施做粧基及邊柱；
[0009]步驟4，施做側(cè)洞內(nèi)的樓板、直墻、邊拱等二次襯砌及防水層，拆除臨時(shí)支撐，地下一層及支承柱作為整體結(jié)構(gòu)承受上部荷載；
[0010]步驟5，在地下一層結(jié)構(gòu)的保護(hù)下，采用大型機(jī)械向下開(kāi)挖地下二層，同時(shí)施工側(cè)壁錨噴支護(hù)或板肋式錨桿擋墻支護(hù)，澆筑地下二層樓板、側(cè)墻及防水層；
[0011]步驟6，依次向下開(kāi)挖地下三層、四層或若干層，同時(shí)施工側(cè)壁支護(hù)，澆筑相應(yīng)樓層樓板、側(cè)墻及防水層，直至底板及墊層，完成內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
[0012]其中，步驟1、步驟3的地下一層采用中洞法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、CRD法等分部開(kāi)挖方法施工。
[0013]其中，步驟2、步驟4的地下一層二襯在中洞開(kāi)挖完成后開(kāi)始施做，也可以根據(jù)監(jiān)測(cè)情況在地下一層全部開(kāi)挖完成后開(kāi)始施做。
[0014]其中，步驟3的邊柱采用臨時(shí)鋼管柱或型鋼柱，間距可與中柱間距相同或不同。
[0015]其中，步驟5、步驟6的側(cè)墻局部外擴(kuò)包住邊柱，邊柱設(shè)栓釘以增強(qiáng)與側(cè)墻的結(jié)合，邊柱與側(cè)墻之間不設(shè)施工縫。
[0016]其中，步驟5、步驟6的地下二層及以下邊坡支護(hù)采用錨噴支護(hù)或板肋式錨桿擋墻等支護(hù)形式，逆作法施工。
[0017]方案二:淺埋巖層中修建大型地下結(jié)構(gòu)物的拱柱法，它是在淺埋巖層中頂拱與邊柱連接形成頂部支承結(jié)構(gòu)后，逆作或順作單跨多層大型地下結(jié)構(gòu)物的施工方法，其特征在于，頂拱與邊柱連接，頂拱及支承柱作為整體結(jié)構(gòu)承受上部荷載，在其保護(hù)下開(kāi)挖地下二層及以下層后逆作側(cè)墻、順作內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其施工步驟如下:
[0018]步驟1，開(kāi)挖地下一層兩側(cè)導(dǎo)洞、施作初支；
[0019]步驟2，在側(cè)洞內(nèi)的側(cè)墻位置施做粧基及邊柱；
[0020]步驟3，開(kāi)挖地下一層中間導(dǎo)洞、施作初支；
[0021]步驟4，分段拆除中隔壁，施做頂拱及防水層，頂拱與邊柱作為整體結(jié)構(gòu)承受上部荷載；
[0022]步驟5，在頂拱的保護(hù)下，采用大型機(jī)械向下開(kāi)挖地下二層，同時(shí)施工側(cè)壁錨噴支護(hù)，施作地下二層側(cè)墻及防水層，架設(shè)鋼支撐；
[0023]步驟6，依次向下開(kāi)挖地下三層、四層或若干層，同時(shí)施工側(cè)壁錨噴支護(hù)，施作相應(yīng)樓層側(cè)墻及防水層，架設(shè)鋼支撐，直至底板及墊層；
[0024]步驟7，從下至上逐層施作樓板、逐層拆除鋼支撐，完成內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
[0025]其中，步驟1、步驟3的地下一層采用中洞法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、⑶法、CRD法等分部開(kāi)挖方法施工。
[0026]其中，步驟2的邊柱采用臨時(shí)鋼管柱或型鋼柱，間距可與中柱間距相同或不同。
[0027]其中，步驟5、步驟6的側(cè)墻局部外擴(kuò)包住邊柱，邊柱設(shè)栓釘以增強(qiáng)與側(cè)墻的結(jié)合，邊柱與側(cè)墻之間不設(shè)施工縫。
[0028]上述技術(shù)方案一中地下一層頂拱為拱形或平頂結(jié)構(gòu)，技術(shù)方案二中地下一層頂拱為拱形。
[0029]上述兩個(gè)技術(shù)方案的開(kāi)挖過(guò)程采用嚴(yán)格的控制爆破或機(jī)械開(kāi)挖，保護(hù)已施做部分結(jié)構(gòu)。
[0030]本發(fā)明的有益效果是:
[0031]1、洞粧法在側(cè)墻外施做圍護(hù)粧兼基礎(chǔ)粧，本方法不施工圍護(hù)粧，采用錨噴支護(hù)或板肋式錨桿擋墻等支護(hù)更適合巖石的特點(diǎn)，從而節(jié)省了造價(jià)、縮短了工期。
[0032]2、洞粧法、拱蓋法等方法在施做多層結(jié)構(gòu)后二襯側(cè)墻頂部拉力很大，本發(fā)明由于柱子與側(cè)墻重合，在施做多層結(jié)構(gòu)后側(cè)墻頂部不會(huì)出現(xiàn)受拉工況，且技術(shù)方案一初期受力即形成閉合框架，結(jié)構(gòu)受力更好。
[0033]3、本發(fā)明由于施作邊柱，與拱蓋法相比，具有拱腳承載力及穩(wěn)定性要求低、能避免拱腳下沉、避免頂拱掉落、減小開(kāi)挖跨度、降低施工風(fēng)險(xiǎn)等優(yōu)點(diǎn)；
[0034]4、地下二層及以下層在上部結(jié)構(gòu)的保護(hù)下逆作法施工，與蓋挖法類似，可采用大型機(jī)械作業(yè)。與傳統(tǒng)暗挖法相比，有施工空間大、風(fēng)險(xiǎn)小、效率高、無(wú)廢棄工程、無(wú)受力轉(zhuǎn)換、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。
[0035]5、淺埋地層荷載大、容易產(chǎn)生較大變形，本方法由于可較早施工拱部二次襯砌，能有效防止坍塌、控制地層變形，減小下部開(kāi)挖對(duì)鄰近建筑物的影響。
[0036]本發(fā)明可廣泛用于巖石地層中多層多跨大型地下結(jié)構(gòu)物的施工。
【附圖說(shuō)明】
[0037]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的示意圖；
[0038]圖2是本發(fā)明實(shí)施例1步驟1的示意圖；
[0039]圖3是本發(fā)明實(shí)施例1步驟2的示意圖；
[0040]圖4是本發(fā)明實(shí)施例1步驟3的示意圖；
[0041]圖5是本發(fā)明實(shí)施例1步驟4的示意圖；
[0042]圖6是本發(fā)明實(shí)施例1步驟5的示意圖；
[0043]圖7是本發(fā)明實(shí)施例1步驟6的示意圖；
[0044]圖8是本發(fā)明實(shí)施例2的示意圖；
[0045]圖9是本發(fā)明實(shí)施例2步驟1的示意圖；
[0046]圖10是本發(fā)明實(shí)施例2步驟2的示意圖；
[0047]圖11是本發(fā)明實(shí)施例2步驟3的示意圖；
[0048]圖12是本發(fā)明實(shí)施例2步驟4的示意圖；
[0049]圖13是本發(fā)明實(shí)施例2步驟5的示意圖；
[0050]圖14是本發(fā)明實(shí)施例2步驟6的示意圖；
[0051]圖15是本發(fā)明實(shí)施例2步驟7的示意圖。
[0052]附圖標(biāo)記:1、2-中間上導(dǎo)洞；3、4_中間下導(dǎo)洞；5_鋼斜撐