[发明专利]一种管幕与微生物土联合支护结构及其施工方法

说明书

本发明涉及管幕与微生物土联合支护技术领域，尤其涉及一种管幕与微生物土联合支护结构，包括管幕钢管、水平微生物土桩和开挖洞门，所述管幕钢管与水平微生物土桩交替布置在开挖洞门的四周，且相邻两个管幕钢管之间设置有一个或多个水平微生物土桩，若干个管幕钢管与若干个水平微生物土桩一起组合形成大刚度的共同支护受力体系，本发明是将管幕钢管支护形式与水平微生物土桩支护形式进行组合，形成大刚度水密性管幕与微生物土联合支护结构，可以有效控制地下水的流失，保证施工及运营安全，特别适合作为饱和富水软土地层的浅埋大断面地下结构下穿敏感建筑施工时的支护结构。

技术领域

本发明涉及管幕与微生物土联合支护技术领域，尤其涉及一种管幕与微生物土联合支护结构及其施工方法。

背景技术

随着中国城市化进程的加速，在城区道路或重要建筑物下兴建大型地下结构越来越多。对于浅埋大断面、短距离的城市隧道而言，采用盾构法施工不经济，采用明挖法对城市生产生活干扰较大。当地质条件较差、埋置深度较浅、上部有敏感建筑时，如果采用浅埋暗挖法施工，地面沉降难以控制，一旦出现施工事故，将造成显著的社会影响。因此，如何找到一种适合于饱和富水软土地层的浅埋大断面地下结构下穿敏感建筑的施工方法非常重要。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种管幕与微生物土联合支护结构及其施工方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种管幕与微生物土联合支护结构及其施工方法，包括管幕钢管、水平微生物土桩和开挖洞门，所述管幕钢管与水平微生物土桩交替布置在开挖洞门的四周，且相邻两个管幕钢管之间设置有一个或多个水平微生物土桩，若干个管幕钢管与若干个水平微生物土桩一起组合形成大刚度的共同支护受力体系。

优选的，所述管幕钢管内均未填充有混凝土。

优选的，所述管幕钢管内间隔填充有混凝土。

优选的，所述管幕钢管内均填充有混凝土。

优选的，所述管幕钢管与水平微生物土桩联合支护结构的形状可布置成圆形、矩形、或其他任意形状。

一种管幕与微生物土联合支护结构的施工方法，包括以下步骤：

S1、构筑管幕钢管施工工作井和接收井；

S2、管幕钢管施工，管幕钢管直径选用0.3-2m，采用顶管法铺设管幕钢管；

S3、管幕钢管填充混凝土，采用微膨胀混凝土进行填充，管幕钢管填充混凝土采用间隔填充，完全填充或者不填充；

S4、水平微生物土桩施工，通过将钻机在每两个管幕钢管之间进行钻孔，通过将制备好的浆液通过高压喷桨的方式输入到孔内；

S5、在支护结构内开挖，制作内支撑，然后逐段构筑内部结构，拆除内支撑；

S6、最终形成完整的管幕与微生物土联合支护结构。

优选的，在所述S3中，填充混凝土后采用膨润土触变泥浆注入管幕钢管与周围土层之间的环状空间中，实现减小顶进管道与地层之间的摩擦阻力。

优选的，所述S4中，菌液是由浓度OD600＝1.5的巴氏芽孢杆菌S.pasteurii及其生命活动所必需的营养盐溶液共同构成，每1L的营养盐溶液中含有6.0g的大豆蛋白胨、16.0g的胰蛋白胨、5.0g的氯化钠以及20g的尿素，营养盐溶液的pH值为7.25，胶结溶液由浓度为0.60mol/L～1.50mol/L的氯化钙溶液，浓度为0.60mol/L～1.50mol/L的尿素溶液混合而成。