本實用新型屬于地下工程建設技術領域，具體涉及一種軟土富水大斷面隧道群下穿構筑物的加固結構。

背景技術：

隨著城市地下工程不斷建設和軌道交通日益發展，不斷涌現出新建工程與既有工程之間上跨、下穿等交叉施工形態。在軟土、富水地層進行淺埋暗挖大斷面隧道、隧道群施工極易出現噴砂涌水、地面沉降過大、初支變形過大乃至局部坍塌等風險，特別是當地面存在敏感性構筑物、大直徑管線，不具備明挖施工條件時，采用傳統暗挖法很難滿足變形控制要求，施工會嚴重影響構筑物的結構安全和正常使用功能。有必要針對上述問題，研究一種安全可靠的加固結構及方法。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種軟土富水大斷面隧道群下穿構筑物的加固結構，適用于暗挖隧道下穿既有敏感構筑物，確保結構安全以及正常使用。

本實用新型所采用的技術方案為：

一種軟土富水大斷面隧道群下穿構筑物的加固結構，其特征在于：

包括隧道上方既有構筑物和其下方的暗挖隧道洞群結構；

隧道上方既有構筑物兩側的暗挖隧道端部施做有橫向成排的垂直地層加固柔性樁，垂直地層加固柔性樁的加固寬度延伸到隧道開挖線外；

隧道上方既有構筑物底部設置有水平的托底管棚；

暗挖隧道兩側和拱頂設置有水平地層加固止水樁，端部與垂直地層加固柔性樁搭接；

暗挖隧道外圈設置有暗挖超前管棚。

隧道上方既有構筑物兩側設置有插入隧道上方既有構筑物下方的斜向注漿管，隧道上方既有構筑物下方與暗挖隧道之間通過斜向注漿管灌注形成注漿加固體。

隧道上方既有構筑物的變形縫處設置有臨時型鋼支架作為抑制錯臺變形的支撐。

相鄰的垂直地層加固柔性樁外圈互相咬合。

橫向成排布置的垂直地層加固柔性樁在橫斷面方向上呈門字型，臨近構筑物的樁頂高于地下水位線，暗挖隧道范圍內的中間樁底部高于兩側樁底部。

托底管棚內設置有鋼筋籠，托底管棚布置時避開隧道上方既有構筑物的變形縫。

暗挖隧道的超前管棚布置在水平地層加固止水樁內側。

暗挖隧道端部的隧道上方既有構筑物兩側設置有端頭明挖井，端頭明挖井周邊為端頭明挖井圍護樁或端頭明挖井圍護墻，端頭明挖井圍護樁或端頭明挖井圍護墻位于垂直地層加固柔性樁外側。

本實用新型具有以下優點：

本實用新型適用于軟土富水地區隧道下穿市政綜合管廊、大直徑管線等敏感性構筑物，通過地面垂直地層加固及洞內水平地層加固止水樁、托底管棚及暗挖超前管棚支護，形成有效止水、隔離土體變形、控制隧道施工對上覆構筑物的影響，避免對既有構筑物及內部管線進行遷移遷改和破壞，施工方便，采用常規施工設備即可完成，安全性高，社會效益和經濟效益均十分明顯。

附圖說明

圖1為本實用新型平面布置示意圖；

圖2為本實用新型沿隧道線路方向剖面圖；

圖3為本實用新型橫向剖面圖；

圖4為本實用新型構筑物變形縫型鋼支架支撐圖。

圖中，1-隧道上方既有構筑物，2-暗挖隧道洞群結構，3-垂直地層加固柔性樁，4-水平地層加固止水樁，5-托底管棚，6-暗挖超前管棚，7-端頭明挖井圍護樁（或墻），8-斜向注漿管，9-臨時型鋼支架，10-端頭明挖井，11-注漿加固體，L-變形縫臨時支架長度。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本實用新型進行詳細的說明。

本實用新型涉及軟土富水大斷面隧道群下穿構筑物的加固結構，包括隧道上方既有構筑物1和其下方的暗挖隧道洞群結構2。

隧道上方既有構筑物1兩側的暗挖隧道端部施做有橫向成排的垂直地層加固柔性樁3，垂直地層加固柔性樁3的加固寬度延伸到隧道開挖線外一定距離，分布于地面有條件施工的區域。相鄰的垂直地層加固柔性樁3外圈互相咬合，中間樁間距可適當加大。橫向成排布置的垂直地層加固柔性樁3在橫斷面方向上呈門字型，臨近構筑物的樁頂需高于地下水位線，暗挖隧道范圍內的中間樁底部高于兩側樁底部。垂直地層加固柔性樁3需要加固至軟弱地層底部，兩側加固深至不透水層內不小于0.5m，加固寬度大于隧道開挖線外側不小于2m。按照“先周邊，后中間”的順序進行垂直地層加固柔性樁3施工,周邊按照每次間隔1個，跳躍式成樁，兩邊強度平衡，減少樁間咬合率低的問題。

隧道上方既有構筑物1底部設置有水平的托底管棚5，托底管棚5需距離構筑物底部一定距離，同時避開構筑物變形縫，管棚內部設置鋼筋籠，管棚可注漿，注漿結束后采用水泥砂漿充填，以增強管棚強度。

暗挖隧道兩側和拱頂設置有水平地層加固止水樁4，設置范圍為隧道上方既有構筑物1底部垂直地層加固柔性樁3不能覆蓋的區域。水平地層加固止水樁4端部與垂直地層加固柔性樁3平面內不重合設置，但縱向接口處需進行適當搭接。暗挖隧道外圈設置有暗挖超前管棚6，布置在水平地層加固止水樁4內側。

隧道上方既有構筑物1兩側設置有插入隧道上方既有構筑物1下方的斜向注漿管8，深入基礎底部，隧道上方既有構筑物1下方與暗挖隧道之間可以通過斜向注漿管8灌注形成注漿加固體11。斜向注漿管8按照一定間距布置，暗挖隧道施工過程中若發現變形超限可跟蹤補償注漿，控制變形。

隧道上方既有構筑物1的變形縫處設置有臨時型鋼支架9作為抑制變形錯臺的支撐。

暗挖隧道端部的隧道上方既有構筑物1兩側設置有端頭明挖井10，端頭明挖井10周邊為端頭明挖井圍護樁7（或端頭明挖井圍護墻），端頭明挖井圍護樁7（或端頭明挖井圍護墻）位于垂直地層加固柔性樁3外側。

軟土富水大斷面隧道群下穿構筑物的加固方法，包括以下步驟：

步驟一：在隧道上方既有構筑物1結構邊線外一定水平距離外設置端頭明挖井10，端頭明挖井10作為后期暗挖隧道水平加固保護措施的施工空間和暗挖隧道的出土口；施工端頭井明挖段的端頭明挖井圍護樁7（或端頭明挖井圍護墻），同步進行垂直地層加固柔性樁3和隧道上方既有構筑物1兩側的斜向注漿管8的施工；

步驟二：在隧道施工影響范圍內的隧道上方既有構筑物1變形縫處設置臨時型鋼支架9支撐，臨時型鋼支架9應根據構筑物內凈空尺寸制定，型鋼頂、底部與構筑物空隙處塞填密實；

步驟三：分層開挖端頭井明挖隧道，挖至隧道上方既有構筑物1基礎附近標高位置時，進行托底管棚5的施工，托底管棚5應避開構筑物變形縫、并距離構筑物基礎底一定距離，如按照0.5m控制，托底管棚5按照一定水平間距布置；

步驟四：分區分塊施工隧道上方既有構筑物1下方的水平地層加固止水樁4，水平地層加固止水樁4按照“先周邊，后中間”的順序進行施工，兩端與垂直地層加固柔性樁3有效搭接0.5～1.0m，保證封水效果；

在端頭井開挖至暗挖隧道斷面位置時，分段施工暗挖隧道拱部的水平加固止水樁（4）及暗挖超前管棚6，管棚施工采取有效的防噴砂涌水工藝。

暗挖隧道群2開挖前要對加固體結構的質量進行檢測，檢測合格后，根據隧道斷面大小及形狀，分部分臺階進行暗挖隧道開挖，架設隧道初支及支撐，澆筑隧道結構。隧道開挖進尺可根據監測數據動態控制。

步驟二中，在隧道上方既有構筑物1內外布置變形監測點，對隧道上方既有構筑物1的監測數據實時采集，如結構及管線變形超報警值，通過斜向注漿管8對隧道上方既有構筑物1基礎下方進行補償注漿，控制結構變形。

本實用新型的內容不限于實施例所列舉，本領域普通技術人員通過閱讀本實用新型說明書而對本實用新型技術方案采取的任何等效的變換，均為本實用新型的權利要求所涵蓋。