权利要求
1.一种基于矿山法托换桩基的隧道结构施工方法，其中隧道结构位于超高层的桩筏基础的需托换的桩体中间，施工至筏板基础桩时通过托换桩基的形式完成受力转换，其特征在于：步骤包括：
步骤一：受力分析，先通过矿山法的工况模型进行隧道结构、桩筏基础和桩间土的内力分析，对桩筏基础的抗浮力和单桩的受力进行验算，隧道开挖过程中通过设置超前注浆小导管，在隧道断面注水泥浆保证开挖稳定;
步骤二：初期开挖和支护，隧道开挖采用矿山法开挖，施工时在拱部沿径向埋设注浆钢管，在开挖完成的断面处设置挂钢筋网并喷混凝土加固，完成一次衬砌施工;按照矿山法施工方式将隧道开挖至需托换的桩体处时，在桩体的断面处施工转换结构，所述转换结构截面于隧道的断面相匹配;
步骤三：二次衬砌施工，二次衬砌施工是在完成转换结构施工后进行，转换结构包括转接柱和顶梁，转接柱和顶梁靠近隧道的一侧形状与隧道截面相匹配，其中所述转接柱的深度超过隧道底部的埋深，所述顶梁施工时将其主体钢筋嵌入需托换的桩体内，并进行一体浇筑，形成T字形支撑;再采用托换衬砌施作二次衬砌，所述托换衬砌采用装配式衬砌，通过施工台车或满堂脚手架进行支撑，安装完毕后对二次衬砌和隧道内壁间隙进行填筑混凝土浆液;
步骤四：截桩和监测，二次衬砌施工完毕后，此时隧道内穿设的需托换的桩体的上部分与顶梁连接，截桩时，在需托换的桩体的中间设置监测套筒，切割机械将监测套筒上下段的桩切割断开后，监测套筒用于包裹和固定断桩，防止断桩被压裂，且在断桩处设置应变片，应变片用于检测上部结构的受力情况，并通过检测装置传输于可视移动端进行监控，完成整个隧道的二次衬砌施工;
步骤五：桩土验算和抗浮分析，由于隧道的埋深较深，通过转换结构将隧道结构和桩筏基础连为一体，隧道平面的地下水将对隧道产生浮力同时反作用于超高层的桩筏基础，此时通过验算软件进行建模分析;根据结构的整体受力和地下水位的变化计算出隧道的浮力对超高层的桩筏基础的反作用力F0，将其作为桩体安全值;
步骤六：移除断桩并切割修整，应变片检测上部结构的受力计为F，并按间隔5小时计入一次检测的数值，通过拟合计算获得断桩应力曲线，当受力F为负值时考虑为受压状态，由于支护前期上部结构的荷载还没有完全转移至转换结构上，考虑进一步等待整体结构的沉降
声明：
“基于矿山法托换桩基的隧道结构施工方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：中建三局集团华南有限公司
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2025年06月13日 ~ 15日 
