2025-07-18
一、技术简介
本项目针对大断面隧道开挖对临近成型管廊的保护难题,提出了一套综合施工技术方案。通过采用钻孔灌注桩、SMW工法桩、三轴搅拌桩止水帷幕等多种围护结构组合形式,结合满堂加固和裙边加固技术,有效提高了基坑稳定性,防止了因隧道开挖导致的管廊沉降和破坏。同时,针对高地下水位区域,优化了降水井封堵装置,解决了基坑渗水、涌砂等问题,确保了施工安全。此外,项目还开发了地下管线保护支架装置,减少了管线迁改成本和暴露时间,降低了施工风险。这些技术不仅适应复杂地质条件,还显著降低了施工成本,缩短了工期项目中应用的多种围护结构组合形式,如钻孔灌注桩与三轴水泥搅拌桩止水帷幕的结合,能够有效抵抗土体侧压力,增强基坑的稳定性。三轴搅拌桩加固技术通过深层搅拌使土体均匀加固,提升地基承载力,减少沉降风险。降水井封堵装置则通过优化设计,实现了快速、高效的封堵效果,防止地下水渗漏。地下管线保护支架装置采用可调节固定支座和钢桁架结构,能够灵活适应不同施工环境,有效保护既有管线。研究成果在市政基础设施建设、沿海地下工程等领域具有推广应用价值,为类似工程提供了宝贵的技术借鉴和参考。
二、主要技术指标
在围护结构方面,针对不同段落,分别采用了放坡开挖、9m拉森Ⅳ型钢板桩、Φ850@600SMW工法桩、Φ800@1000钻孔灌注桩+三轴水泥搅拌桩止水帷幕等不同形式,其中较深段均采用了三轴水泥搅拌桩止水帷幕进行坑底加固。地基加固措施方面,基坑底部采用φ850三轴水泥搅拌桩加固,分为满堂加固和裙边加固,强加固水泥掺入量不小于20%,弱加固水泥掺入量不小于8%。管线保护装置采用钢筋混凝土门型架、钢桁架等结构,钢桁架采用200×200H型钢、[16、[14b焊接加工。降水井施工方面,管井直径采用Φ273mm钢质管,沿管长方向设Φ10@50×50圆孔外包二层60目尼龙网布,外侧为200厚级配砾石过滤层。
三、社会经济效益、应用情况及适用范围
(1)社会经济效益:江东大道提升改造工程(河庄大道西-青六路东)西起河庄大道以西,东至青东路以东,全长4.6km。其中,隧道主线始于青六路以西(桩号K6+127.0),终于青东一路以东(桩号K6+980),全长853.0m,采用明挖顺作法施工,宽度约33m,最深处约16m。施工中立项研究大断面隧道开挖对临近成型管廊保护技术,成果显著。隧道基坑围护结构采用钻孔灌注桩、SMW工法桩止水帷幕组合加固,相比地下连续墙更适应当地地质条件。若采用地下连续墙成本约8021.4万元,采用组合加固总成本7199.894万元。共计节约821.5万元
(2)应用情况:该项目技术自2019年1月起应用于江东大道提升改造工程,这是其最早的应用实例。该工程全长4.6km,其中隧道段长853.0m,采用明挖顺作法施工,宽度约33m,最深处约16m。技术应用有效保护了邻近的成型管廊,降低了施工对周围土体的扰动,提高了开挖稳定性。通过多种围护结构组合(如钻孔灌注桩、SMW工法桩等)和地基加固措施,减少了对地下连续墙的依赖,节省了821.5万元成本。同时,实用新型专利《一种明挖隧道施工地下既有管道安全防护支架装置》的应用,避免了管线多次迁改,降低了成本和安全风险。该技术的成功应用提升了施工技术水平和质量,保障了参建各方的利益,为类似工程提供了宝贵经验。
(3)适用范围:该项目针对复杂地质条件和高地下水位区域的大断面隧道施工,实施了多种围护结构组合形式、地下管线保护装置及降水封堵技术,有效保护临近成型管廊和地下设施,降低施工风险和成本。其成果在市政基础设施建设、沿海地区地下工程、既有设施保护等领域具有广阔应用前景,可显著提升施工安全性、经济性和效率,对全国类似工程及国际地下工程建设具有重要借鉴意义,同时为城市可持续发展提供技术支撑。
四、技术图片
五、其他
技术持有单位:中国水利水电第十四工程局有限公司
技术联系人:唐俊,工程科技部科技管理处高级主管,18213807650,0871-63394604,14jtangjun@powerchina.cn