一种明挖隧道上穿既有电力隧道施工方法[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 111101540 A(43)申请公布日 2020.05.05

(21)申请号 201911322665.3(22)申请日 2019.12.20

(71)申请人 粤水电轨道交通建设有限公司

地址 510000 广东省广州市天河区林和西

路167号威尼国际写字楼31层

申请人 广东水电二局股份有限公司(72)发明人 宋攀登　张弦　张海洋　吴有亮　

张良　杨焕森　曹翌玲　徐航　戴龙武　李剑威　(74)专利代理机构 广州恒华智信知识产权代理

事务所(普通合伙) 44299

代理人 姜宗华(51)Int.Cl.

E02D 29/045(2006.01)E02D 29/05(2006.01)

权利要求书3页 说明书7页

E02D 5/46(2006.01)E02D 5/18(2006.01)E02D 33/00(2006.01)

(54)发明名称

一种明挖隧道上穿既有电力隧道施工方法(57)摘要

一种明挖隧道上穿既有电力隧道施工方法，包适以下步骤：明挖隧道对电力隧道结构影响分析，场地平整及回填施工，连续墙槽壁加固施工，导墙及地下连续墙施工，围护桩和板凳桩施工，SMW工法桩施工，基底加固及重力式水泥挡土墙施工，冠梁和支撑梁及基坑开挖施工，主体结构施工，顶板基坑回填施工。该方法能够适用于在深厚淤泥层软流塑状态条件下明挖区间近距离上穿既有电力隧道的施工，具有施工成本低、施工安全性高的特点。

CN 111101540 ACN 111101540 A

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1.一种明挖隧道上穿既有电力隧道施工方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、明挖隧道对电力隧道结构影响分析：结合明挖隧道与电力隧道结构的空间关系，评估电力隧道结构的安全状态，给出建设性的施工建议，根据监测数据反馈来施工；

步骤二、场地平整及回填施工：对施工区域地下障碍物进行探测清理后进行场地平整，并用素土回填夯实，路基承重荷载以能行走施工机械设备为准；

步骤三、连续墙槽壁加固施工：在连续墙外侧设单排三轴搅拌桩进行成槽保护施工，槽壁加固采用三轴搅拌桩，加固深度需穿透软弱地层；

步骤四、导墙及地下连续墙施工：沿地下墙轴线两侧安装预制导墙，且在两侧导墙之间设置木支撑；导墙施工完成后，进行连续墙施工，先利用旋挖钻机在每幅连续墙的墙体上施工导向孔，再利用抓斗机沿导向孔进行抓土作业，控制成槽的垂直度，施工至岩石强度较高的中风化地层后，采用冲桩机施工下部入岩部分地下连接墙，入岩部分地下连接墙全部采用冲击锤跳孔施工；

步骤五、围护桩和板凳桩施工：设置钻孔桩为支护结构，以及在电力隧道两侧分别施工单排板凳式钻孔灌注桩，采用回旋钻机结合正循环泥浆护壁的施工工艺；

步骤六、SMW工法桩施工：在电力隧道范围内进行SMW工法桩施工，采用三轴搅拌桩结合内插H型钢，SMW工法桩施工按连接方式采用分间隔式双孔全套复搅式连接和单侧挤压式连接；

步骤七、基底加固及重力式水泥挡土墙施工：基底处于淤泥地层处理方法采用三轴搅拌桩抽条加固；SMW工法桩基坑外侧水泥重力式挡土墙采用三轴搅拌桩密排式加固；待基坑内外侧地基加固施工完成后，在连续墙和钻孔桩与SMW工法桩相连间采用双管旋喷桩填充缝隙；

步骤八、冠梁和支撑梁及基坑开挖施工：电力隧道范围基坑设置两道混凝土支撑梁，首先开挖第一层土方至第一道支撑梁底施作冠梁和第一道支撑梁及挡土墙，待第一道支撑梁混凝土强度达到要求，随即开挖第二层土方至第二道支撑梁底施作第二道支撑梁及腰梁，基坑分三层土方开挖，待第二道支撑梁混凝土强度达到要求，随即开挖第三层土方至基底以上至少30cm时，改用人工开挖至基底，及时封底；

步骤九、主体结构施工：基坑开挖到底后马上施作底板垫层、防水层、防水保护层及底板，然后依次搭设支撑架，施作中隔墙，施作侧墙及顶板，施作侧墙及顶板防水层，回填肥槽素混凝土；

步骤十、顶板基坑回填施工：回填土随顶板防水层施工完成后立即施作，回填土分层夯实，结构两侧回填土方时，在两侧同时回填。

2.根据权利要求1所述的一种明挖隧道上穿既有电力隧道施工方法，其特征在于：步骤一中，采用MIDAS三维有限元软件模拟明挖隧道施工对电力隧道结构产生的不利影响，分析诱发的位移，沉降，隆起和隧道裂缝，进而评估电力隧道结构的安全状态。

3.根据权利要求1所述的一种明挖隧道上穿既有电力隧道施工方法，其特征在于：步骤三中，包括搅拌下沉、提升和压浆阶段；三轴搅拌桩的桩径为600～700mm，三轴搅拌桩之间的间距为400～500mm；施工采用的水泥选用42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺入比为12～18％；三轴搅拌桩垂直度不大于1/100，桩位偏差不大于50mm，桩径偏差不大于±10mm；在搅拌下沉和拌提提升过程中，控制下沉速度不大于1m/min，提升速度不大于0.5m/min，控制重

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复搅拌提升速度在0.8～1.0m/min；在压浆阶段不允许发生断浆现象，输浆管道不能堵塞，全桩须注浆均匀，不得发生夹心层，如果发现管道堵塞，立即停泵进行处理，待处理结束后立即把搅拌钻具上提或下沉0.8～1.2m后方能注浆。

4.根据权利要求1所述的一种明挖隧道上穿既有电力隧道施工方法，其特征在于：步骤四中，木支撑水平间距为1.2～1.7m，上下各一道；利用旋挖钻机施工导向孔时，每幅连续墙先在墙体左、中、右施工3个导向孔；采用冲击锤跳孔施工时，先采用圆锤冲至设计标高后，再采用方锤修孔。

5.根据权利要求1所述的一种明挖隧道上穿既有电力隧道施工方法，其特征在于：步骤五中，包括成孔作业、清孔、二次清孔、造浆和钻进阶段；在电力隧道两侧各施工5根单排板凳式钻孔灌注桩，桩间距为6.5～7.5m，距电力隧道1～1.5m，施工钻孔灌注桩时，采用长度不少于4m的护筒；成孔作业时，钻进过程泥浆比重控制在1.20～1.25，清孔后泥浆相对密度指标控制在1～1.3；采用多试缓慢的钻程造浆，在最大程度上保证护筒内部有充足的泥皮护壁；在钻进过程中如果出现了透水现象要及时向钻孔内添加黏土块，然后再进行钻进工作，当泥浆稳定之后进行正常钻进；钻进过程中，要对泥浆的指标和泥浆的损耗、漏失进行全面的检查和控制，及时补充泥浆；二次清孔及时浇筑混凝土，做好各工序衔接工作，保持成孔和灌筑连续性作业。

6.根据权利要求1所述的一种明挖隧道上穿既有电力隧道施工方法，其特征在于：步骤六中，三轴搅拌桩采用φ850@600三轴搅拌桩，桩身采用P42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺量为17～23％，水灰比取为1.5～1.8，H型钢为H700*300*13*24；工法桩施工的连接方式常规采用分间隔式双孔全套复搅式连接，对于围护桩转角处或有施工间断情况下采用单侧挤压式连接；工法桩施工时不得冲水下沉，钻头提升速度不大于1.0m/min，向下钻进的速度比上提时的速度慢0.8～1.2倍，以尽可能保证水泥土的充分搅拌；H型钢在三轴搅拌桩施工结束后30分钟内插入，插入时采用牢固的定位导向架，在插入过程中采取措施保证H型钢垂直度，H型钢依靠自重插入，当插入有困难时采用钻管头部静压或振动锤进行振压辅助措施下沉；定位导向架由型钢组合而成，定位导向架边扣采用橡胶皮包贴；每搅拌1～2根桩，便及时将H型钢插入，停止搅拌至插桩时间控制在30min内，不能超过1h；现场还要准备锤压机具，以备H型钢依靠自重难以插入到位时使用；H型钢插入距离电力隧道外侧至少预留0.5m距离。

7.根据权利要求1所述的一种明挖隧道上穿既有电力隧道施工方法，其特征在于：步骤七中，基底处于淤泥地层处理时，采用的三轴搅拌桩直径620～680mm，间距420～480mm，裙边加宽度2.8～3.2m，抽条加固间距2.8～3.2m，有效桩长不小于5m，三轴搅拌桩的水泥掺量实桩不少于20％，空桩不少于8％，采用的水泥标号P42.5；SMW工法桩基坑外侧水泥重力式挡土墙采用850@600三轴搅拌桩密排式加固，加固范围为9～11m，电力隧道范围外均为实桩，桩长18～22m，且电力隧道上方三轴搅拌桩深度到隧道上方0.45～0.55m，桩长9～11m，三轴搅拌桩的水泥掺量实桩不少于18％，采用的水泥标号P42.5；包括搅拌下沉和提升阶段，在搅拌下沉和提升阶段中，控制下沉速度保持在0.5～1.0m/min，提升速度保持在1.0～2.0m/min，控制重复搅拌提升速度在0.8～1.0m/min，以保证加固范围内土体均得到充分搅拌；双管旋喷桩采用Φ600@450双管旋喷桩，水泥含量18～22％，止水旋喷桩深度透过基底不小于1m；基底三轴搅拌桩加固在电缆隧道外侧3m影响范围处，根据隧道位置调整，采用全

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加固；基坑跨电缆隧道外预留注浆条件，若基坑底电缆隧道与围护结构交叉处有冒泥水等，需及时在隧道周围3m范围内进行注浆。

8.根据权利要求1所述的一种明挖隧道上穿既有电力隧道施工方法，其特征在于：步骤八中，在基坑中间施工一排φ1200@20m降水井，在基坑开挖前，将水位降至顶管隧道以下，同时在电力隧道管内放置一定重量的沙袋压重，保证抗浮要求且减少卸载后的上拱；在土方开挖前进行基坑降水试验，检验降水井降水效果及围护结构止水效果；基坑外侧结合施工实际情况设置回灌井；遵循“时空效应﹑短开挖、快封闭”的原则，以合理的开挖顺序及每步开挖土体的空间尺寸进行施工划分；基坑开挖施工时，严格遵循分块、分层、对称、限时的原则，不得超挖，每层开挖深度不大于3m，严禁在一个工况下一次开挖到底；开挖过程中及时反馈现场监测情况，进行信息化施工；当挖至支撑底设计高程时，应立即施工支撑，无支撑暴露时间应小于24h；挖至基底设计高程时，应立即施作底板进行快速封底，避免因基坑长时间暴露增加安全风险；坑跨电力隧道区域若基坑底电力隧道与围护结构交叉处有冒泥水现象时，需及时在隧道周围3m范围内采用双管高压旋喷二次注浆。

9.根据权利要求1所述的一种明挖隧道上穿既有电力隧道施工方法，其特征在于：步骤九中，施工时，材料吊运需迅速及时，基坑边不能超载且恒载时间不能过长，吊机离基坑边的安全距离不少于3m，防止基坑变形过大；侧墙防水层采用聚氨酯防水涂料施工，侧墙与地连墙的间隙采用C20素混凝土回填加重作为抗浮作用。

10.根据权利要求1所述的一种明挖隧道上穿既有电力隧道施工方法，其特征在于：步骤十中，回填土采用粘土或者粉土；回填土每层厚度为250～300mm，回填土压实密度满足路面下600mm内不小于0.95，600mm以下不小于0.93；对于作为市政道路路基填方的，按照相关规范的规定施工。

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一种明挖隧道上穿既有电力隧道施工方法

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技术领域

[0001]本发明涉及土木工程明挖隧道的施工技术领域，具体涉及一种明挖隧道上穿既有电力隧道施工方法。

背景技术

[0002]随着我国城市化水平的不断提高，土地资源短缺，城市地下空间开发矛盾更加突出，开发技术愈复杂，尤其是深基坑开挖过程中引起周边敏感建(构)筑物变形，倾斜等问题，若在实施过程中方法不当就会造成严重后果。[0003]在地质条件很差情况下，现有技术不够全面指导在深厚淤泥层软流塑状态条件下明挖区间近距离上穿既有电力隧道的施工，存在着施工成本高，安全风险大的问题。发明内容

[0004]本发明为了解决上述技术问题，提供了一种明挖隧道上穿既有电力隧道施工方法，该方法能够适用于在深厚淤泥层软流塑状态条件下明挖区间近距离上穿既有电力隧道的施工，具有施工成本低、施工安全性高的特点。[0005]为了实现本发明的目的，所采用的技术方案为，提供了一种明挖隧道上穿既有电力隧道施工方法，其特征在于包括以下步骤：[0006]步骤一、明挖隧道对电力隧道结构影响分析：结合明挖隧道与电力隧道结构的空间关系，评估电力隧道结构的安全状态，给出建设性的施工建议，根据监测数据反馈来施工；

[0007]步骤二、场地平整及回填施工：对施工区域地下障碍物进行探测清理后进行场地平整，并用素土回填夯实，路基承重荷载以能行走施工机械设备为准；[0008]步骤三、连续墙槽壁加固施工：在连续墙外侧设单排三轴搅拌桩进行成槽保护施工，槽壁加固采用三轴搅拌桩，加固深度需穿透软弱地层；[0009]步骤四、导墙及地下连续墙施工：沿地下墙轴线两侧安装预制导墙，且在两侧导墙之间设置木支撑；导墙施工完成后，进行连续墙施工，先利用旋挖钻机在每幅连续墙的墙体上施工导向孔，再利用抓斗机沿导向孔进行抓土作业，控制成槽的垂直度，施工至岩石强度较高的中风化地层后，采用冲桩机施工下部入岩部分地下连接墙，入岩部分地下连接墙全部采用冲击锤跳孔施工；[0010]步骤五、围护桩和板凳桩施工：设置钻孔桩为支护结构，在电力隧道两侧分别施工单排板凳式钻孔灌注桩，采用回旋钻机结合正循环泥浆护壁的施工工艺；[0011]步骤六、SMW工法桩施工：在电力隧道范围内进行SMW工法桩施工，采用三轴搅拌桩结合内插H型钢，SMW工法桩施工按连接方式采用分间隔式双孔全套复搅式连接和单侧挤压式连接；

[0012]步骤七、基底加固及重力式水泥挡土墙施工：基底处于淤泥地层处理方法采用三轴搅拌桩抽条加固；SMW工法桩基坑外侧水泥重力式挡土墙采用三轴搅拌桩密排式加固；待

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基坑内外侧地基加固施工完成后，在连续墙和钻孔桩与SMW工法桩相连间采用双管旋喷桩填充缝隙；

[0013]步骤八、冠梁和支撑梁及基坑开挖施工：电力隧道范围基坑设置两道混凝土支撑梁，首先开挖第一层土方至第一道支撑梁底施作冠梁和第一道支撑梁及挡土墙，待第一道支撑梁混凝土强度达到要求，随即开挖第二层土方至第二道支撑梁底施作第二道支撑梁及腰梁，基坑分三层土方开挖，待第二道支撑梁混凝土强度达到要求，随即开挖第三层土方至基底以上至少30cm时，改用人工开挖至基底，及时封底；[0014]步骤九、主体结构施工：基坑开挖到底后马上施作底板垫层、防水层、防水保护层及底板，然后依次搭设支撑架，施作中隔墙，施作侧墙及顶板，施作侧墙及顶板防水层，回填肥槽素混凝土；[0015]步骤十、顶板基坑回填施工：回填土随顶板防水层施工完成后立即施作，回填土分层夯实，结构两侧回填土方时，在两侧同时回填。[0016]作为本发明的进一步改进，步骤一中，采用MIDAS三维有限元软件模拟明挖隧道施工对电力隧道结构产生的不利影响，分析诱发的位移，沉降，隆起和隧道裂缝，进而评估电力隧道结构的安全状态。

[0017]作为本发明的进一步改进，步骤三中，包括搅拌下沉、提升和压浆阶段；三轴搅拌桩的桩径为600～700mm，三轴搅拌桩之间的间距为400～500mm；施工采用的水泥选用42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺入比为12～18％；三轴搅拌桩垂直度不大于1/100，桩位偏差不大于50mm，桩径偏差不大于±10mm；在搅拌下沉和拌提提升过程中，控制下沉速度不大于1m/min，提升速度不大于0.5m/min，控制重复搅拌提升速度在0.8～1.0m/min；在压浆阶段不允许发生断浆现象，输浆管道不能堵塞，全桩须注浆均匀，不得发生夹心层，如果发现管道堵塞，立即停泵进行处理，待处理结束后立即把搅拌钻具上提或下沉0.8～1.2m后方能注浆。

[0018]作为本发明的进一步改进，步骤四中，木支撑水平间距为1.2～1.7m，上下各一道；利用旋挖钻机施工导向孔时，每幅连续墙先在墙体左、中、右施工3 个导向孔；采用冲击锤跳孔施工时，先采用圆锤冲至设计标高后，再采用方锤修孔。[0019]作为本发明的进一步改进，步骤五中，包括成孔作业、清孔、二次清孔、造浆和钻进阶段；在电力隧道两侧各施工5根单排板凳式钻孔灌注桩，桩间距为 6.5～7.5m，距电力隧道1～1.5m，施工钻孔灌注桩时，采用长度不少于4m的护筒；成孔作业时，钻进过程泥浆比重控制在1.20～1.25，清孔后泥浆相对密度指标控制在1～1.3；采用多试缓慢的钻程造浆，在最大程度上保证护筒内部有充足的泥皮护壁；在钻进过程中如果出现了透水现象要及时向钻孔内添加黏土块，然后再进行钻进工作，当泥浆稳定之后进行正常钻进；钻进过程中，要对泥浆的指标和泥浆的损耗、漏失进行全面的检查和控制，及时补充泥浆；二次清孔及时浇筑混凝土，做好各工序衔接工作，保持成孔和灌筑连续性作业。[0020]作为本发明的进一步改进，步骤六中，三轴搅拌桩采用φ850@600三轴搅拌桩，桩身采用P42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺量为17～23％，水灰比取为1.5～ 1.8，H型钢为H700*300*13*24；工法桩施工的连接方式常规采用分间隔式双孔全套复搅式连接，对于围护桩转角处或有施工间断情况下采用单侧挤压式连接；工法桩施工时不得冲水下沉，钻头提升速度不大于1.0m/min，向下钻进的速度比上提时的速度慢0.8～1.2倍，以尽可能保证

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水泥土的充分搅拌；H型钢在三轴搅拌桩施工结束后30分钟内插入，插入时采用牢固的定位导向架，在插入过程中采取措施保证H型钢垂直度，H型钢依靠自重插入，当插入有困难时采用钻管头部静压或振动锤进行振压辅助措施下沉；定位导向架由型钢组合而成，定位导向架边扣采用橡胶皮包贴；每搅拌1～2根桩，便及时将H型钢插入，停止搅拌至插桩时间控制在30min内，不能超过1h；现场还要准备锤压机具，以备H 型钢依靠自重难以插入到位时使用；H型钢插入距离电力隧道外侧至少预留0.5m 距离。[0021]作为本发明的进一步改进，步骤七中，基底处于淤泥地层处理时，采用的三轴搅拌桩直径620～680mm，间距420～480mm，裙边加宽度2.8～3.2m，抽条加固间距2.8～3.2m，有效桩长不小于5m，三轴搅拌桩的水泥掺量实桩不少于20％，空桩不少于8％，采用的水泥标号P42.5；SMW工法桩基坑外侧水泥重力式挡土墙采用850@600三轴搅拌桩密排式加固，加固范围为9～11m，电力隧道范围外均为实桩，桩长18～22m，且电力隧道上方三轴搅拌桩深度到隧道上方0.45～ 0.55m，桩长9～11m，三轴搅拌桩的水泥掺量实桩不少于18％，采用的水泥标号 P42.5；包括搅拌下沉和提升阶段，在搅拌下沉和提升阶段中，控制下沉速度保持在0.5～1.0m/min，提升速度保持在1.0～2.0m/min，控制重复搅拌提升速度在0.8～1.0m/min，以保证加固范围内土体均得到充分搅拌；双管旋喷桩采用Φ 600@450双管旋喷桩，水泥含量18～22％，止水旋喷桩深度透过基底不小于1m；基底三轴搅拌桩加固在电缆隧道外侧3m影响范围处，根据隧道位置调整，采用全加固；基坑跨电缆隧道外预留注浆条件，若基坑底电缆隧道与围护结构交叉处有冒泥水等，需及时在隧道周围3m范围内进行注浆。[0022]作为本发明的进一步改进，步骤八中，在基坑中间施工一排φ1200@20m降水井，在基坑开挖前，将水位降至顶管隧道以下，同时在电力隧道管内放置一定重量的沙袋压重，保证抗浮要求且减少卸载后的上拱；在土方开挖前进行基坑降水试验，检验降水井降水效果及围护结构止水效果；基坑外侧结合施工实际情况设置回灌井；遵循“时空效应﹑短开挖、快封闭”的原则，以合理的开挖顺序及每步开挖土体的空间尺寸进行施工划分；基坑开挖施工时，严格遵循分块、分层、对称、限时的原则，不得超挖，每层开挖深度不大于3m，严禁在一个工况下一次开挖到底；开挖过程中及时反馈现场监测情况，进行信息化施工；当挖至支撑底设计高程时，应立即施工支撑，无支撑暴露时间应小于24h；挖至基底设计高程时，应立即施作底板进行快速封底，避免因基坑长时间暴露增加安全风险；坑跨电力隧道区域若基坑底电力隧道与围护结构交叉处有冒泥水现象时，需及时在隧道周围3m范围内采用双管高压旋喷二次注浆。

[0023]作为本发明的进一步改进，步骤九中，施工时，材料吊运需迅速及时，基坑边不能超载且恒载时间不能过长，吊机离基坑边的安全距离不少于3m，防止基坑变形过大；侧墙防水层采用聚氨酯防水涂料施工，侧墙与地连墙的间隙采用 C20素混凝土回填加重作为抗浮作用。

[0024]作为本发明的进一步改进，步骤十中，回填土采用粘土或者粉土；回填土每层厚度为250～300mm，回填土压实密度满足路面下600mm内不小于0.95，600mm 以下不小于0.93；对于作为市政道路路基填方的，按照相关规范的规定施工。[0025]本发明的有益效果为：[0026]一、专用性强。本发明在基坑支护桩与电力隧道交汇处采用SMW工法桩+基坑外侧采用重力式水泥挡土墙作为支护结构，提高了淤泥层软流塑条件下的上穿既有电力隧道支

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护体系适用性，且在SMW工法桩与电力隧道搅拌桩桩机无法加固处，通过延长基坑外侧电力隧道纵向方向加固长度，使基坑外侧的淤泥通过未加固区路径变长，降低反压力；并在交汇处预留注浆作为跟踪注浆措施，降低了基坑涌水涌泥风险，保证了基坑开挖施工安全。[0027]二、施工安全。明挖隧道在支护结构﹑基坑降水﹑电力隧道内预压结合基坑“时空效应”开挖卸荷及监测数据反馈来施工，保证了在淤泥层软流塑状态条件下的上跨既有电力隧道范围基坑开挖过程中围护支撑体系内力、变形、水土压力、水位与既有电力隧道沉降﹑隆起，混凝土结构裂缝等项目的数据变化稳定性。通过本发明所述方法，很好地防止了电力隧道变形过大，且使变形始终得到有效控制，保障既有电力隧道结构的安全﹑基坑开挖支护的安全。[0028]三、经济成本低。本发明采用三轴搅拌桩裙边+抽条形式加固基底，改善软弱地层承载力，施工成本低，质量好。本发明连续墙采用“旋抓冲法”施工的工艺及增加搅拌桩成槽保护措施有效结合地质情况，提高成槽质量，施工成本低。本发明的主体结构采用分离式结构，设有墙趾，待侧墙顶板施作完后，再用素混凝土回填肥槽达到抗浮作用，施工便利，提高施工质量，节约施工成本及工程造价。具体实施方式

[0029]下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

[0030]广东省广州市轨道交通某工程项目某地铁停车场出入场线隧道上穿既有电力隧道采用了本发明一种明挖隧道上穿既有电力隧道施工方法。该段隧道采用明挖法顺做法施工，基坑深约10m，宽约15m，围护结构体系采用地下连续墙(钻孔桩及型钢水泥土墙)加内支撑型式，主体结构为地下单层结构，且与围护结构采用分离式结构。地质条件整体很差，存有深厚软弱地层为淤泥层软流塑状态，标贯值最小为1～2，该基坑全部处于淤泥层；既有电力隧道为混凝土顶管隧道，外径4.14m，厚度0.32m，混凝土强度等级C50，管节长度2.5m，钢承口管，目前隧道处于非运营状态，隧道底埋深约15m，处于淤泥层和粉质黏土层，与明挖隧道相交角度约为22°，斜交长度为37.8m，且最小竖向净距约1m。明挖基坑开挖会对开挖面起到卸荷作用，施工技术控制不好易引起电力隧道变形过大，危及结构安全，该段施工安全风险大，技术要求高，施工难度大。

[0031]淤泥层软流塑状态条件下明挖隧道近距离上穿既有电力隧道施工方法包括如下施工步骤：

[0032]步骤一、明挖隧道对电力隧道结构影响分析：结合明挖隧道与电力隧道结构的空间关系，针对施工特点，采用MIDAS三维有限元软件模拟明挖隧道施工对电力隧道结构产生的不利影响，分析诱发的位移，沉降，隆起和隧道裂缝等因素，进而评估电力隧道结构的安全状态，给出建设性的施工建议，根据监测数据反馈来施工。[0033]步骤二、场地平整及回填施工：对施工区域地下障碍物进行探测清理后进行场地平整，并用素土回填夯实，路基承重荷载以能行走施工机械设备为准。[0034]步骤三、连续墙槽壁加固施工：[0035](1)在连续墙外侧设单排三轴搅拌桩进行成槽保护施工，槽壁加固采用三轴搅拌桩，桩径为650mm，间距为450mm，加固深度需穿透软弱地层；[0036](2)施工采用的水泥选用42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺入比为15％；

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(3)三轴搅拌桩垂直度不大于1/100，桩位偏差不大于50mm，桩径偏差不大于±

10mm；

(4)包括搅拌下沉、提升阶段，在搅拌下沉和提升过程中，控制下沉速度不大于1m/

min，提升速度不大于0.5m/min，控制重复搅拌提升速度在0.8～ 1.0m/min，以保证加固范围内土体均得到充分搅拌；[0039](5)包括压浆阶段，在压浆阶段不允许发生断浆现象，输浆管道不能堵塞，全桩须注浆均匀，不得发生夹心层，如果发现管道堵塞，立即停泵进行处理，待处理结束后立即把搅拌钻具上提或下沉1.0m后方能注浆。[0040]步骤四、导墙及地下连续墙施工：[0041](1)在槽壁加固完成，桩体强度达到要求，槽段开挖前，沿地下墙轴线两侧安装预制导墙，以防地表土的坍塌，保证成槽精度；预制导墙安装完成后，立即在两侧导墙间按水平间距1.5m，上下各一道设置木支撑；[0042](2)导墙施工完成后，进行连续墙施工，连续墙采用“旋抓冲法”施工的工艺。先利用旋挖钻机在每幅连续墙的墙体左、中、右施工3个导向孔，再利用抓斗机沿导向孔进行抓土作业，控制成槽的垂直度，即抓斗机成槽深度视土体强度而定。施工至岩石强度较高的中风化地层后，因岩石强度较高，抓斗机无法继续施工，改由冲桩机施工下部入岩部分地下连续墙。入岩部分地下连接墙全部采用冲击锤跳孔施工，先采用圆锤冲至设计标高后，再采用方锤修孔，即先冲孔、再抓槽、最后再冲孔成槽，确保施工进度及质量。[0043]步骤五、围护桩和板凳桩施工：[0044](1)基坑一侧受既有高压线限高影响，设置钻孔桩为支护结构，以及在电力隧道两侧分别施工5根单排板凳式钻孔灌注桩，桩间距约7m，距电力隧道1.3m, 采用回旋钻机结合正循环泥浆护壁的施工工艺，施工钻孔灌注桩时，采用长度不少于4m的护筒，成孔作业时，钻进过程泥浆比重控制在1.20～1.25，清孔后泥浆相对密度指标控制在1.18左右；[0045](2)采用多试缓慢的钻程造浆，在最大程度上保证护筒内部有充足的泥皮护壁。在钻进过程中如果出现了透水现象要及时向钻孔内添加一定的黏土块，然后再进行钻进工作，当泥浆稳定之后进行正常钻进。钻进过程中，要对泥浆的指标和泥浆的损耗、漏失进行全面的检查和控制，及时补充泥浆；[0046](3)二次清孔及时浇筑混凝土，做好各工序衔接工作，保持成孔和灌筑连续性作业。

[0047]步骤六、SMW工法桩施工：[0048](1)在施工电力隧道两侧的连续墙和钻孔桩完后，在电力隧道范围内进行 SMW工法桩施工，采用φ850@600三轴搅拌桩结合内插H型钢。三轴搅拌桩桩身采用P42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺量为20％，水灰比取为1.5～1.8。H型钢为H700*300*13*24；[0049](2)SMW工法桩施工按连接方式采用分间隔式双孔全套复搅式连接和单侧挤压式连接，常规采用分间隔式双孔全套复搅式连接，重复套钻可以保证墙体的连续性和接头的施工质量，水泥搅拌桩的搭接以及施工设备的垂直度补正依靠重复套钻来保证，以达到止水的作用；对于围护桩转角处或有施工间断情况下采用单侧挤压式连接；[0050](3)工法桩施工时不得冲水下沉，钻头提升速度不大于1.0m/min，向下钻进的速度比上提时的速度慢1倍左右，以便尽可能保证水泥土的充分搅拌；

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(4)H型钢在三轴搅拌桩施工结束后30分钟内插入，插入时采用牢固的定位导向

架，在插入过程中采取措施保证H型钢垂直度，H型钢依靠自重插入，当插入有困难时采用钻管头部静压或振动锤进行振压辅助措施下沉；[0052](5)在插入H型钢前，先安装定位导向架，定位导向架由型钢组合而成，定位导向架边扣采用橡胶皮包贴，以保证型钢能较垂直地插入桩体并减少表面减摩剂的受损。每搅拌1～2根桩，便及时将H型钢插入，停止搅拌至插桩时间控制在30min内，不能超过1h；现场还要准备锤压机具，以备H型钢依靠自重难以插入到位时使用；H型钢插入距离电力隧道外侧至少预留0.5m距离。[0053]步骤七、基底加固及重力式水泥挡土墙施工：[0054](1)基底处于淤泥地层处理方法采用三轴搅拌桩抽条加固，采用的三轴搅拌桩直径650mm，间距450mm，裙边加宽度3m，抽条加固间距3m，有效桩长不小于5m，三轴搅拌桩的水泥掺量实桩不少于20％，空桩不少于8％，采用的水泥标号P42.5；[0055](2)SMW工法桩基坑外侧水泥重力式挡土墙采用850@600三轴搅拌桩密排式加固，加固范围为10m，电力隧道范围外均为实桩，桩长约20m，且电力隧道上方三轴搅拌桩深度到隧道上方0.5m，桩长约10m，三轴搅拌桩的水泥掺量实桩不少于18％，采用的水泥标号P42.5；[0056](3)包括搅拌下沉和提升阶段，在搅拌下沉和提升阶段中，控制下沉速度保持在0.5～1.0m/min，提升速度保持在1.0～2.0m/min，控制重复搅拌提升速度在0.8～1.0m/min，以保证加固范围内土体均得到充分搅拌；[0057](4)待基坑内外侧地基加固施工完成后，在连续墙和钻孔桩与SMW工法桩相连间采用Φ600@450双管旋喷桩填充缝隙；水泥含量20％，止水旋喷桩深度透过基底不小于1m；[0058](5)基底三轴搅拌桩加固在电缆隧道外侧3m影响范围处，根据隧道位置调整，采用全加固；[0059](6)基坑跨电缆隧道外预留注浆条件，预埋注浆管，若基坑底电缆隧道与围护结构交叉处有冒泥水等，需及时在隧道周围3m范围内进行注浆。[0060]步骤八、冠梁和支撑梁及基坑开挖施工：[0061](1)电力隧道范围基坑设置两道混凝土支撑梁，首先开挖第一层土方至第一道支撑梁底施作冠梁和第一道支撑梁及挡土墙，待第一道支撑梁混凝土强度达到设计值75％，随即开挖第二层土方至第二道支撑梁底施作第二道支撑梁及腰梁，基坑分三层土方开挖，待第二道支撑梁混凝土强度达到设计值75％，随即开挖第三层土方至基底以上30cm时，改用人工开挖至基底，及时封底；[0062](2)在基坑中间施工一排φ1200@20m降水井，在基坑开挖前，将水位降至顶管隧道以下，同时在电力隧道管内放置一定重量的沙袋压重，保证抗浮要求且减少卸载后的上拱；[0063](3)在土方开挖前进行基坑降水试验，检验降水井降水效果及围护结构止水效果；[0064](4)基坑外侧结合施工实际情况设置回灌井，以防坑外水位大幅下降；[0065](5)遵循“时空效应﹑短开挖、快封闭”的原则，以合理的开挖顺序及每步开挖土体的空间尺寸进行施工划分，上穿电力隧道范围基坑共分三块(A﹑B ﹑C)先后施工A和C块后再向中间B块施工；[0066](6)基坑开挖施工时，严格遵循分块、分层、对称、限时的原则，不得超挖，每层开挖

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深度不大于3m，严禁在一个工况下一次开挖到底；开挖过程中及时反馈现场监测情况，进行信息化施工；当挖至支撑底设计高程时，应立即施工支撑，无支撑暴露时间应小于24h；挖至基底设计高程时，应立即施作底板进行快速封底，避免因基坑长时间暴露增加安全风险；[0067](7)坑跨电力隧道区域若基坑底电力隧道与围护结构交叉处有冒泥水现象时，需及时在隧道周围3m范围内采用双管高压旋喷二次注浆。[0068]步骤九、主体结构施工：[0069](1)基坑开挖到底后马上施作底板垫层、防水层、防水保护层及底板，然后依次搭设支撑架，施作中隔墙，施作侧墙及顶板，施作侧墙及顶板防水层，回填肥槽素混凝土；[0070](2)主体结构施工时，材料吊运需迅速及时，基坑边不能超载且恒载时间不能过长，吊机离基坑边的安全距离不少于3m，防止基坑变形过大；[0071](3)侧墙防水层采用聚氨酯防水涂料施工，侧墙与地连墙的间隙采用C20 素混凝土回填加重作为抗浮作用。[0072]步骤十、顶板基坑回填施工：[0073](1)回填土随顶板防水层施工完成后立即施作，回填土采用粘土或者粉土；[0074](2)回填土分层夯实，每层厚度为250～300mm，回填土压实密度满足路面下600mm内不小于0.95，600mm以下不小于0.93；对于作为市政道路路基填方的，按照相关规范的规定施工；[0075](3)结构两侧回填土方时，在两侧同时回填。[0076]以上所举实施例仅用来方便举例说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

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