下方进行盾构穿越施工的基坑围护结构.pdf

本实用新型涉及土木交通建筑行业基坑工程，具体涉及一种用于其下方进行盾构区间隧道穿越施工的基坑的围护结构，所述基坑围护结构包括地下连续墙及其之间的钢支撑结构，其特征在于：所述地下连续墙为墙趾位于盾构顶上方不小于0.5m处的超短地下连续墙，所述每对超短地下连续墙之间横向设有至少一堵地下墙短墙支撑，所述地下墙短墙支撑埋设于基坑底部以下，其墙趾与所述超短地下连续墙墙趾齐平，本实用新型的优点是：可确保后期盾构的顺利穿越，与传统的盾构穿越玻璃纤维筋地下墙相比，盾构无需穿越地下墙，减少了工程风险与造价。

1.  一种下方进行盾构穿越施工的基坑围护结构，所述基坑围护结构包括地下连续墙及其之间的钢支撑结构，其特征在于：所述地下连续墙为墙趾位于盾构顶上方不小于0.5m处的超短地下连续墙，所述每对超短地下连续墙之间横向设有至少一堵地下墙短墙支撑，所述地下墙短墙支撑埋设于基坑底部以下，其墙趾与所述超短地下连续墙墙趾齐平。

2.  根据权利要求1所述的一种下方进行盾构穿越施工的基坑围护结构，其特征在于所述超短地下连续墙的外侧设有连续排列的型钢水泥土搅拌桩。

3.  根据权利要求1所述的一种下方进行盾构穿越施工的基坑围护结构，其特征在于所述基坑盾构穿越段的坑底具有采用全断面旋喷加固构成的加固体。

4.  根据权利要求3所述的一种下方进行盾构穿越施工的基坑围护结构，其特征在于所述加固体底部与地下墙短墙支撑的墙趾齐平。

5.  根据权利要求1所述的一种下方进行盾构穿越施工的基坑围护结构，其特征在于所述基坑两侧每对超短地下连续墙之间横向设置一堵地下墙短墙支撑。

6.  根据权利要求5所述的一种下方进行盾构穿越施工的基坑围护结构，其特征在于所述横向地下墙短墙支撑支撑的两端分别位于两个超短地下连续墙长度方向的中心线处。

下方进行盾构穿越施工的基坑围护结构
技术领域
本实用新型涉及土木交通建筑行业基坑工程，具体涉及一种用于其下方进行盾构区间隧道穿越施工的基坑的围护结构。
背景技术
在城市交通建设中，往往会出现地面挖掘基坑结构建成后，其下方进行盾构区间隧道穿越施工的情况。基坑的建造一般涉及到其四周的围护结构：现场浇筑的钢筋混凝土地下连续墙，而通常为了确保开挖期间基坑的整体稳定等要求，地下墙的插入比一般大于0.7。换而言之，其下方进行隧道穿越施工时隧道掘进机将需要钻透地下墙。虽然盾构机可以切割低标号混凝土类的脆性材质，但是对于钢筋混凝土结构则很难钻透。
以往预留地铁区间穿越段的深基坑如复兴东路隧道工程等，设计中均考虑采用特殊幅地下墙：即将穿越段地下墙设计成与预留线路正交，并在坑底下盾构穿越区地下墙采用玻璃纤维筋(GFRP)等强度替代普通钢筋，用C10混凝土替代原设计的C30混凝土，盾构机可直接切割纤维筋和低标号混凝土，在坑底下的加固体中正常穿越。由于地铁12号线盾构隧道与本工程斜交角度大、范围长，若采用上述方案，需保证盾构机与待穿越地下墙正交，由此引起基坑平面范围加大，增加动拆迁量，工程投资增加。即便如此，从既有工程实施经验来看，后期盾构切割穿越地下墙仍存在较大施工风险。
因此穿越段的围护结构设计必须考虑盾构机的切削能力，采取措施减小地铁12号线下穿外滩通道的工程风险，确保地铁12号线的顺利实施。
针对必须确保盾构穿越的建设条件以及穿越段的具体特点，经过对穿越段方案广泛深入地讨论，提出了穿越段围护结构选型按以下原则进行设计：缩短穿越段围护结构插入深度，通过技术措施确保基坑施工安全，以减少地铁12号线的建设风险。
发明内容
本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种下方进行盾构穿越施工的基坑围护结构，该基坑围护结构通过将地下墙的墙趾设于盾构顶上方不小于0.5m处以使盾构机可以从其下方穿过，并在基坑两侧每对地下墙之间设置横向的地下墙短墙支撑，以约束基坑开挖期间地下墙向坑内方向的水平位移，确保后期盾构的顺利穿越。
本实用新型目的实现由以下技术方案完成：
一种下方进行盾构穿越施工的基坑围护结构，所述基坑围护结构包括地下连续墙及其之间的钢支撑结构，其特征在于：所述地下连续墙为墙趾位于盾构顶上方不小于0.5m处的超短地下连续墙，所述每对超短地下连续墙之间横向设有至少一堵地下墙短墙支撑，所述地下墙短墙支撑埋设于基坑底部以下，其墙趾与所述超短地下连续墙墙趾齐平。
所述超短地下连续墙的外侧设有连续排列的型钢水泥土搅拌桩。
所述基坑盾构穿越段的坑底具有采用全断面旋喷加固构成的加固体。
所述加固体底部与地下墙短墙支撑的墙趾齐平。
所述基坑两侧每对超短地下连续墙之间横向设置一堵地下墙短墙支撑。
所述横向地下墙短墙支撑支撑的两端分别位于两个超短地下连续墙长度方向的中心线处。
本实用新型的优点是：可确保后期盾构的顺利穿越，与传统的盾构穿越玻璃纤维筋地下墙相比，盾构无需穿越地下墙，减少了工程风险与造价。
附图说明
图1为本实用新型实施例穿越段围护结构平面图；
图2为本实用新型实施例围护结构横断面图。
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本实用新型特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
如图1-2所示，标号1-10分别表示：基坑1、盾构区间段2、普通地下连续墙3、超短地下连续墙4、地下墙短墙支撑5、型钢水泥土搅拌桩6、加固体7、钢支撑8、钢筋砼支撑9、钢筋砼围檩10。
如图1-2所示，基坑1沿地表道路建设规划挖掘而成，而盾构区间段2穿越其下方，根据基坑1的长宽，在基坑1两侧分布有若干地下连续墙，由于基坑1其他部位(如两端部)对本实用新型实施例的描述不产生影响，故图1中略去，而只保留基坑1两侧的部分地下连续墙结构。其中基坑1左右两侧地下连续墙平行并对称分布，即基坑1左右两侧相对的地下连续墙可近似构成一个长方体的两侧面。为描述方便，本文中将具有上述位置关系的地下连续墙称为一对地下连续墙。
由于隧道穿越施工的因素，基坑1两侧的地下连续墙分为两种：
在非盾构区间穿越段的地下连续墙为普通地下连续墙3，此处地下连续墙可采用正常基坑围护结构，此为本领域技术人员常见技术，在此不在赘述。
在盾构区间穿越段，该处基坑1两侧的地下连续墙为厚度1m的超短地下连续墙4，此处超短指的是插入比超短，目的是减少基坑1底部以下超短地下连续墙4的深度，而使隧道掘进机顺利通过，为达到此目的，超短地下连续墙4的墙趾应位于后期盾构顶上方不小于0.5m的位置处。在满足此条件的基础上，本实施例中预设其他工况如下：超短地下连续墙4在坑底以下墙体长度为4m，此时基坑深度为16m，此时超短地下连续墙4的插入比为0.25。由于超短地下连续墙4的坑底以下长度不足，为保证围护结构受力体系的可靠性，每对超短地下连续墙4中间横向设置有地下墙短墙支撑5，以约束地下连续墙向坑内方向的水平位移。该地下墙短墙支撑5位于基坑1底部以下位置处，以避免干扰以后基坑1内的施工；而其两端应尽可能位于超短地下连续墙4的中心处，此时超短地下连续墙4在地下墙短墙支撑5端部的两侧长度相同，更易保持其结构的稳定，而以上描述的每对地下连续墙可近似构成一个长方体的两侧面，同样是为了达到此目的。当每对地下连续墙构成一个长方体的两侧面，而地下墙短墙支撑5两端分别位于两个超短地下连续墙4长度方向的中心线处时，为最优选的情况。在实际施工中，随着基坑1形状的变化，可能无法满足上述要求，则应尽可能的符合上述的要求。
除此之外，在地下连续墙之间还设置有钢支撑8、钢筋砼支撑9及钢筋砼围檩10，此为业内常见技术，在此不在赘述。
在基坑1盾构区间穿越段超短地下连续墙的外侧，还连续设置有若干长型Φ1000型钢水泥土搅拌桩6，以确保开挖期间基坑的整体稳定及满足基坑抗管涌等要求。在完成基坑1的主体结构施工后，可拔除型钢水泥土搅拌桩6内的型钢，为盾构穿越提供条件。
为降低工程实施风险，基坑1盾构穿越段坑底还采用全断面旋喷加固以构成加固体7，以减小坑底土体隆起位移量，确保周边环境的安全，加固体7底部与地下墙短墙支撑5的墙趾齐平。
以上结合附图及实施例对本实用新型目的做了详细说明，但不应仅仅限于以上所描述的工况。对于坑底将来有盾构穿越施工的深基坑，均可采用本实用新型的技术方案。