阅读说明：本技术 一种防止卸载土方时既有隧道上浮的方法 (Method for preventing existing tunnel from floating upwards during earthwork unloading ) 是由 蔡敏 束冬青 孟玉 孙昌兴 王春 单灿灿 高小平 钱礼平 郑永磊 陈卫东 于 2019-10-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种防止卸载土方时既有隧道上浮的方法,涉及一种基坑施工方法,该方法包括、确定既有隧道正上方需要卸载土方的范围和深度、对既有隧道两侧且处于需要卸载土方外围的土体进行挖掘直至步骤1确定的深度,形成分布在既有隧道两侧的两个施工区域、在两个施工区域分别施工桩体、在两个施工区域中的一个上对处于两个施工区域之间的需要卸载土方的底部进行顶管施工,形成顶管通道、在顶管通道内施工顶梁并分别与步骤3施工的桩体连接形成跨越既有隧道的板凳桩、板凳桩形成后,进行需要卸载土方的开挖。本发明提供的方法,可有效防止进行卸载时既有隧道上浮的弊端,且操作简单。(The invention discloses a method for preventing an existing tunnel from floating upwards when earthwork is unloaded, which relates to a foundation pit construction method and comprises the steps of determining the range and the depth of the earthwork to be unloaded right above the existing tunnel, excavating soil bodies on two sides of the existing tunnel and at the periphery of the earthwork to be unloaded until the depth determined in the step 1, forming two construction areas distributed on two sides of the existing tunnel, respectively constructing pile bodies in the two construction areas, performing pipe jacking construction on the bottom of the earthwork to be unloaded between the two construction areas on one of the two construction areas, forming a pipe jacking channel, constructing top beams in the pipe jacking channel, respectively connecting the top beams with the pile bodies constructed in the step 3 to form bench piles crossing the existing tunnel, and excavating the earthwork to be unloaded after the bench piles are formed. The method provided by the invention can effectively prevent the defect that the existing tunnel floats upwards when unloading is carried out, and is simple to operate.)

一种防止卸载土方时既有隧道上浮的方法

技术领域

本发明涉及一种基坑开挖方法，尤其涉及一种可防止在既有隧道上方进行卸载作业时隧道上浮的方法。

背景技术

地铁是现在各大城市公共交通的主要途径，其具有稳定性高、准时、安全等多方面的优点。而隧道是地铁能够快速输送旅客的生命通道。

隧道的修建和后期的维护都是需要投入大量人力和物力的。隧道上浮是其修建过程中常见的问题，因此，在修建的过程中均会充分的考虑影响因素，以避免后期施工完成后，因上浮导致的各种问题。

因此，在隧道修建完成后隧道上浮的影响因素基本被解决，不会出现后期上浮的现象。但是当对既有隧道正上方土体进行移除或进行基坑开挖的过程中，人们发现开挖期间基坑内的土体会出现起拱上浮的现象，并最终导致处于其正下方的隧道出现上浮的情况，从而对地铁的安全运行带来了极大地安全隐患。

同时，因为上述问题，导致人们不敢处理处于既有隧道上方的土堆等或对既有隧道上方的土体进行基坑开挖，影响了正常的建筑施工。

因此，如何避免因在既有隧道正上方进行基坑开挖等卸载过程导致其产生上浮的现象，是本领域技术人员急需解决的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种防止既有隧道在其上正上方卸载土方过程中上浮的方法，以解决现有技术中地表卸载土体或基坑开挖导致既有隧道上浮的技术问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供一种防止卸载土方时既有隧道上浮的方法，该方法包括以下步骤：

步骤1、确定既有隧道正上方需要卸载土方的范围和深度；

步骤2、对既有隧道两侧且处于需要卸载土方***的土体进行挖掘直至步骤1确定的深度，形成分布在既有隧道两侧的两个施工区域；

步骤3、在两个施工区域分别施工桩体；

步骤4、在两个施工区域中的一个上对处于两个施工区域之间的需要卸载土方的底部进行顶管施工，形成顶管通道；

步骤5、在顶管通道内施工顶梁并分别与步骤3施工的桩体连接形成跨越既有隧道的板凳桩；

步骤6、板凳桩形成后，进行需要卸载土方的开挖。

进一步，所述需要卸载的土方为处于既有隧道正上方对应地表上的土方或既有隧道正上方对应的地表向下施工开挖基坑对应的土方中的一种或二者的组合。

进一步，步骤5具体为：

顶管施工的过程中使其形成相互连通的、处于步骤1确定深度的顶管通道，然后将处于顶管通道内的土方挖除后，在空的顶管通道内施工紧顶其底部的顶梁并将顶梁两端分别与对应的桩体连接形成跨域既有隧道的板凳桩。

本发明提供一种防止卸载土方时既有隧道上浮的方法，本发明的有益效果体现在：

本发明通过在既有隧道的两侧且处于需要卸载的土方或开挖基坑对应的土方外侧的土体进行开挖后，形成两个施工区域，并分别进行桩体施工，然后通过顶管施工后施工连接两个桩体的顶梁，形成了跨越既有隧道的板凳桩，进而实现了在在开挖土方前预处理的目的，通过板凳桩的预先施工后，在土方开挖的过程中其能够有效地抵消土方卸载既有隧道产生的上浮力，实现了有效克服既有隧道上浮的目的，施工过程整体简单，操作方便。

附图说明

图1是实施例1工况1示意图；

图2是实施例1工况2示意图；

图3是实施例1工况3示意图；

图4是实施例2工况1示意图；

图5是实施例2工况2示意图；

图6是实施例2工况3示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例，对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“包括”，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤的方法不必限于清楚地列出的那些步骤，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些方法固有的其它步骤。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考实施例来详细说明本申请。

实施例1：

结合图1-3，在本实施例中，提供一种防止卸载土方时既有隧道上浮的方法。

本实施例针对的是将处于隧道正上方地表上的土堆进行移除，以避免土堆风化扬尘，同时在地表施工其它建筑物，以美化城市环境。

该方法包括以下步骤：

步骤1、确定既有隧道正上方需要卸载土方的范围和深度；

在本实施例中，首先确认需要卸载土方的范围和深度，然后确定处于既有隧道正上方的需要卸载土方的范围和深度；

然后进行步骤2；

步骤2、对既有隧道两侧且处于需要卸载土方***的土体进行挖掘直至步骤1确定的深度，形成分布在既有隧道两侧的两个施工区域；

在本实施例中，施工完步骤1后，对除了步骤1中确认的需要卸载土方的其余部分进行开挖移除，直至挖至地表，将需要卸载土方预留，防止因其卸载后处于其正下方的既有隧道上浮；然后进行布置3；

步骤3、在两个施工区域分别施工桩体；

如图1，在本实施例中，两个桩体的底端低于既有隧道最低点的下方，形成板凳桩的两条桩体，然后施工步骤4；

步骤4、在两个施工区域中的一个上对处于两个施工区域之间的需要卸载土方的底部进行顶管施工，形成顶管通道；

在本实施例中，顶管施工的步骤与正常顶管施工工艺相同；

施工完后，进行布置5；

如图2，步骤5、在顶管通道内施工顶梁并分别与步骤3施工的桩体连接形成跨越既有隧道的板凳桩；

在本实施例中，顶管施工的过程中使其形成相互连通的、处于步骤1确定深度(即地表)的顶管通道，然后将处于顶管通道内的土方挖除后，在空的顶管通道内施工紧顶其底部的顶梁并将顶梁两端分别与对应的桩体连接形成跨域既有隧道的板凳桩；

板凳桩施工完成后，可有效地对既有隧道上方和其之间的土体形成束缚力，在进行需要卸载土方进行开挖的过程中，其因卸载对既有隧道产生的上浮力可被板凳桩有效地约束，即板凳桩借助自身的重力及桩体与土方产生的摩擦力可有效地抵抗上浮力；

即步骤5施工完成后，可进行步骤6；

如图3，步骤6、板凳桩形成后，进行需要卸载土方的开挖，完成后施工预设建筑物。

实施例2

请参考图4-6，本实施例针对的是由处于既有隧道正上方地表处向下开挖基坑，并施工相应的建筑物，即移除了地表至既有隧道之间一定厚度的土体，进而对既有隧道存在一定的卸载，因此，为了避免卸载的过程中既有隧道上浮，本实施例按照以下方法进行。

该方法包括以下步骤：

步骤1、确定既有隧道正上方需要卸载土方的范围和深度；

在本实施例中，首先确认需要总体开挖基坑的所有卸载土方的范围和深度，然后确定基坑内处于既有隧道正上方的需要卸载土方的范围和深度；

然后进行步骤2；

步骤2、对既有隧道两侧且处于需要卸载土方***的土体进行挖掘直至步骤1确定的深度，形成分布在既有隧道两侧的两个施工区域；

在本实施例中，步骤2即为对基坑内除了能够影响既有隧道上浮的需要卸载土体进行预留外，其余部分均挖掘，并在需要卸载土方的两侧(即基坑内处于既有隧道的两侧)形成两个施工区域；

两个施工区域施工完成后，进行步骤3

如图4，步骤3、在两个施工区域分别施工桩体；

在本实施例中，两个桩体的底端低于既有隧道最低点的下方，形成板凳桩的两条桩体，然后施工步骤4；

步骤4、在两个施工区域中的一个上对处于两个施工区域之间的需要卸载土方的底部进行顶管施工，形成顶管通道；

在本实施例中，顶管施工的步骤与正常顶管施工工艺相同；

施工完后，进行布置5；

如图5，步骤5、在顶管通道内施工顶梁并分别与步骤3施工的桩体连接形成跨越既有隧道的板凳桩；

在本实施例中，顶管施工的过程中使其形成相互连通的、处于步骤1确定深度(即基坑底部)的顶管通道，然后将处于顶管通道内的土方挖除后，在空的顶管通道内施工紧顶其底部的顶梁并将顶梁两端分别与对应的桩体连接形成跨域既有隧道的板凳桩；

板凳桩施工完成后，可有效地对既有隧道上方和其之间的土体形成束缚力，在进行需要卸载土方进行开挖的过程中，其因卸载对既有隧道产生的上浮力可被板凳桩有效地约束，即板凳桩借助自身的重力及桩体与土方产生的摩擦力可有效地抵抗上浮力；

即步骤5施工完成后，可进行步骤6；

如图6，步骤6、板凳桩形成后，进行需要卸载土方的开挖，然后施工预设建筑物。

实施例3

在本实施例中，施工的对象为处于既有隧道正上方对应地表上的土方和既有隧道正上方对应的地表向下施工开挖基坑对应的土方中的组合。

其施工方法为实施例1和2的结合，即处理的土体为自地表上土方与基坑对应的土方，其余相同。

在实施例1-3中，本发明通过采用预留处于既有隧道正上方且能够对既有隧道产生影响的需要卸载土方，然后在需要卸载土方的两侧分别进行桩体施工后，对需要卸载土方底部进行顶管施工，然后施工连接两侧桩体的顶梁，形成压在既有隧道正上方的板凳桩，板凳桩的设置完成后，进行卸载土方时，因卸载土方产生的泄压后对既有隧道产生的上浮力可被板凳桩其自身重力和桩体与土体之间的摩擦力有效地抵消，进而实现了避免既有隧道上浮的目的，本发明提供的方法操作简单，施工便捷，避免了隧道施工完成后，对其上土体不敢操作的弊端，实现了有效防止既有隧道上浮的目的。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

本发明不限于以上对实施例的描述，本领域技术人员根据本发明揭示的内容，在本发明基础上不必经过创造性劳动所进行的改进和修改，都应该在本发明的保护范围之内。