專利名稱：一種城市立交隧道的制作方法
技術領域：
本發(fā)明用于地下隧道工程領域，特別是涉及一種城市立交隧道。
背景技術：
隨著城市的發(fā)展，市區(qū)人口密度越來越大，交通擁堵問題日趨嚴重，各種地上、地下交通體系縱橫交錯。立交橋因為噪聲大、影響城市景觀，正逐漸被下沉式城市立交隧道所取代。地鐵作為解決大型城市高峰客流的一種主要的交通方式，越來越受到重視。兩者均為地下隧道，都要利用地下走廊帶，不免發(fā)生互相影響。地下隧道多采用盾構法施工，像埋深一般較深的地鐵，往往是在鬧市區(qū)通過。埋層不同的地下隧道有時會發(fā)生共線或交叉的情況。國內(nèi)外實踐表明，盾構施工會不同程度的擾動地層而引起地面沉降，位于上層隧道的結構安全與正常使用會受到威脅?，F(xiàn)有的防治盾構施工對臨近建筑物不良影響方法，一種是加強盾構施工的過程控制，在施工中根據(jù)地面沉降的結果來實時調(diào)整土壓力計算過程中的各種參數(shù)、安全系數(shù)，將盾構過程中的土壓控制在一合理范圍，同時根據(jù)施工采用的盾構推進速度、地面出現(xiàn)的沉降值進行多次注漿充填，填滿地層受擾動留下的空隙；另一種是事先探明地質(zhì)情況，根據(jù)以往盾構施工通過不同強度土層引起沉降結果的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，以及實際工程對土體沉降(或位移)的要求，進行工程類比，然后對盾構周遭土體進行地基處理，將之加固到相應強度。盾構推進引起地面沉降的基本原因是掘進時所引起的地層損失和盾構洞室周圍地層受到擾動或剪切破壞的再固結，按地表沉降變化規(guī)律可分為初期沉降、開挖面沉降(或隆起)、尾部沉降、尾部空隙沉降和長期延續(xù)沉降等五個階段，現(xiàn)有的處理方案不可能有如此長的處理周期，后期的沉降可能成為安全隱患或病害根源。由于地下工程的隱蔽性，無論是加強施工控制，還是預先地基處理，遇到的問題都是工程處理范圍難以明確，實際效果難以檢驗，工程造價難以控制，一旦處理失敗，后果嚴重且補救困難。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明提供一種避免下層隧道盾構時影響上層隧道或地面安全并且能夠充分利用地下走廊帶的城市立交隧道。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種城市立交隧道，包括立體交叉的上層隧道和下層隧道，上層隧道內(nèi)設有底板和側墻，底板的下方在下層隧道外側設有若
干粧基。進一步作為本發(fā)明技術方案的改進，上層隧道內(nèi)還設有中墻及位于中墻和側墻上側的頂板。進一步作為本發(fā)明技術方案的改進，樁基包括設在側墻或者/和中墻正下方的優(yōu)選粧及設在側墻或者/和中墻斜下方的一般粧。進一步作為本發(fā)明技術方案的改進，各一般樁與底板間均設有暗梁，底板在側墻外側設有墻趾。
進一步作為本發(fā)明技術方案的改進，各樁基均為鉆孔灌注樁且與下層隧道外輪廓面的凈距均不小于I米。進一步作為本發(fā)明技術方案的改進，上層隧道為地下公路隧道，下層隧道為地鐵盾構隧道，各樁基均包括承受并傳遞上層隧道壓力的傳遞段及靠近下層隧道并受額外樁側摩阻力的承載段。進一步作為本發(fā)明技術方案的改進，下層隧道平行或交叉穿過上層隧道的正下方。本發(fā)明的有益效果:本城市立交隧道中，上層隧道與下層隧道交叉設置，同時底板下方設有若干樁基，在下層隧道進行施工，特別是進行盾構施工時，通過底板和樁基形成受力框架，將上層隧道的壓力繞過下層隧道傳遞到底層土體，同時抵消下層隧道的施工對周圍土層的應力，保證了上層隧道和地面的安全，同時，通過本發(fā)明也避免了立交隧道在交叉時的相互避讓，充分利用地下走廊帶的同時節(jié)約了生產(chǎn)成本。


下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明:
圖1是本發(fā)明第一實施例下層隧道平行穿過上層隧道正下方主視 圖2是本發(fā)明第一實施例下層隧道平行穿過上層隧道正下方側視 圖3是本發(fā)明第一實施例下層隧道交叉穿過上層隧道正下方主視 圖4是本發(fā)明第一實施例下層隧道交叉穿過上層隧道正下方側視 圖5是本發(fā)明第二實施例下層隧道平行穿過上層隧道正下方主視 圖6是本發(fā)明第二實施例下層隧道交叉穿過上層隧道正下方主視圖。
具體實施例方式參照圖1 圖6，本發(fā)明提供了一種城市立交隧道，包括立體交叉的上層隧道I和下層隧道2，上層隧道I內(nèi)設有底板11和側墻12，底板11的下方在下層隧道2外側設有若干粧基21。本城市立交隧道中，上層隧道I與下層隧道2交叉設置，同時底板11下方設有若干樁基21，在下層隧道2進行施工，特別是進行盾構施工時，通過底板11和樁基21形成受力框架，將上層隧道I的壓力繞過下層隧道2傳遞到底層土體，同時抵消下層隧道2的施工對周圍土層的應力，保證了上層隧道I和地面的安全，此外，通過本發(fā)明也避免了立交隧道在交叉時的相互避讓，充分利用地下走廊帶的同時節(jié)約了生產(chǎn)成本。作為本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，上層隧道I內(nèi)還設有中墻14及位于中墻14和側墻12上側的頂板13。上層隧道I為改善頂板13的承載能力，在頂板13與底板11間加設中墻14。作為本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，樁基21包括設在側墻12或者/和中墻14正下方的優(yōu)選樁及設在側墻12或者/和中墻14斜下方的一般樁。作為本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，各一般樁與底板11間均設有暗梁3，底板11在側墻12外側設有墻趾15。樁基21優(yōu)選的設置位置為側墻12或/和中墻14的正下方，優(yōu)選樁通過與底板11上側的中墻14或側墻12形成豎直的傳力路線，減少底板11中樁基21和側墻12或中墻14間產(chǎn)生的扭曲應力；當中墻14與側墻12或側墻12與側墻12間距過大時，為改善底板11的承載能力，在側墻12或者/和中墻14的斜下方加設若干一般樁，但一般樁與底板11間設有暗梁3，提高樁基21與底板11的連接過渡段的抗應變能力。作為本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，各樁基21均為鉆孔灌注樁且與下層隧道2外輪廓面的凈距均不小于I米。作為本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，上層隧道I為地下公路隧道，下層隧道2為地鐵盾構隧道，各樁基21均包括承受并傳遞上層隧道I壓力的傳遞段211及靠近下層隧道2并受額外樁側摩阻力的承載段210。作為本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，下層隧道2平行或交叉穿過上層隧道I的正下方。在下層隧道2進行施工前(特別是盾構施工前)，根據(jù)下層隧道2與上層隧道I的交叉方式，在中墻14或側墻12下側鉆孔并灌注優(yōu)選樁，在優(yōu)選樁之間鉆孔并灌注一般樁，根據(jù)各樁基21的不同深度段所受應力不同，分設遠離下層隧道2只承受并傳遞上層隧道I壓力的傳遞段211，以及靠近下層隧道2并受額外側摩應力的承載段210。當下層隧道2平行穿過上層隧道I的正下方時，在底板11的下側設置三排樁基21，支撐起隧道主體結構，底板11橫向跨越下層隧道2上、下行線的盾構斷面。由于兩者平行，結構荷載較大，所以盡量讓樁基21與上層隧道I的側墻12或中墻14位置對準以優(yōu)化結構受力。在隧道縱向，根據(jù)所需樁基21支撐力的大小確定樁間距，然后成排布置。按此方式設置樁基21后，結構形成橫向受力框架，底板11不僅需要驗算浮力最大時的最不利工況，還要驗算其下土體脫空后的狀況，采用雙向配筋，以滿足承載及安全需要。當下層隧道2交叉穿過上層隧道I的正下方時，受影響的區(qū)段相對來說較少，此時為了支撐起主體結構，沿隧道縱向設置三排樁基21，結構在縱向跨越下層隧道2上、下行線的盾構斷面，而在隧道橫向，根據(jù)所需樁基21支撐力的大小確定樁徑及樁間距，再成排布置。此時，結構縱向也成為受力構件，頂板13與底板11內(nèi)縱向鋼筋不再按構造配筋，而是要根據(jù)實際受力計算確定。同時因為樁基21位置與側墻12或中墻14未能對準，需要在樁頂設置橫向暗梁3。

另外在計算樁基21承載力的時候，土體破裂角4為(45+ ￠/2)°，且土體破裂角4以上范圍(傳遞段211)的樁側摩阻力不予考慮，其中為樁周土體內(nèi)摩擦角。當然，本發(fā)明創(chuàng)造并不局限于上述實施方式，熟悉本領域的技術人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可作出等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權利要求所限定的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種城市立交隧道，其特征在于:包括立體交叉的上層隧道(I)和下層隧道(2)，所述上層隧道(I)內(nèi)設有底板(11)和側墻(12 )，所述底板(11)的下方在下層隧道(2 )外側設有若干樁基(21)。
2.根據(jù)權利要求1所述的城市立交隧道，其特征在于:所述上層隧道(I)內(nèi)還設有中墻(14)及位于所述中墻(14)和側墻(12)上側的頂板(13)。
3.根據(jù)權利要求2所述的城市立交隧道，其特征在于:所述樁基(21)包括設在側墻(12)或者/和中墻(14)正下方的優(yōu)選樁及設在側墻(12)或者/和中墻(14)斜下方的一般樁。
4.根據(jù)權利要求3所述的城市立交隧道，其特征在于:所述各一般樁與底板(11)間均設有暗梁(3)，所述底板(11)在側墻(12)外側設有墻趾(15)。
5.根據(jù)權利要求1 4任意一項所述的城市立交隧道，其特征在于:所述各樁基(21)均為鉆孔灌注樁且與下層隧道(2)外輪廓面的凈距均不小于I米。
6.根據(jù)權利要求5所述的城市立交隧道，其特征在于:所述上層隧道(I)為地下公路隧道，所述下層隧道(2)為地鐵盾構隧道，所述各樁基(21)均包括承受并傳遞上層隧道(I)壓力的傳遞段(211)及靠近下層隧道(2 )并受額外樁側摩阻力的承載段(210)。
7.根據(jù)權利要求5所述的城市立交隧道，其特征在于:所述下層隧道(2)平行或交叉穿過上層隧道(I)的正下方。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種城市立交隧道，包括立體交叉的上層隧道和下層隧道，上層隧道內(nèi)設有底板和側墻，底板的下方在下層隧道外側設有若干樁基。本城市立交隧道中，上層隧道與下層隧道交叉設置，同時底板下方設有若干樁基，在下層隧道進行施工，特別是進行盾構施工時，通過底板和樁基形成受力框架，將上層隧道的壓力繞過下層隧道傳遞到底層土體，同時抵消下層隧道的施工對周圍土層的應力，保證了上層隧道和地面的安全，同時，通過本發(fā)明也避免了立交隧道在交叉時的相互避讓，充分利用地下走廊帶的同時節(jié)約了生產(chǎn)成本，本發(fā)明用于地下隧道工程領域。
文檔編號E21D9/14GK103104264SQ20131003300
公開日2013年5月15日 申請日期2013年1月28日 優(yōu)先權日2013年1月28日
發(fā)明者陳繼光, 方萬進, 黎海提, 李松柏, 何志導, 盧燦芬, 鄧飚華 申請人:廣東省冶金建筑設計研究院