隧道及地下工程自稳修建法制造技术

本发明专利技术公开了一种隧道及地下工程自稳修建法，本发明专利技术是充分利用围岩短暂自稳时间，发挥隧道主体结构自身的快速有效承载作用，实现隧道安全、优质、环保、快速、节约施工的新方法。通过“探索机理，精心谋计；少挖快砌、空时匹配；合理工序、优化受力；立足内因，事半功倍”等措施，实现计算围岩压力、分析围岩稳定时间、设计适当的开挖空间、限时进行有效衬砌等内因控制因素，达到自稳修建的目的，因而，使深埋暗挖工程无需超前支护、无需初期支护、减少多余耗费；浅埋暗挖工程无需管超前、严注浆；超浅埋盖挖工程无需预先打桩或修建地下连续墙临时竖向支承系统等外因辅助工序，实现隧道安全、优质、环保、快速、节约的新飞跃。

Self stabilizing construction of tunnel and underground engineering

The invention discloses a self stabilizing construction of tunnel and underground engineering method, the present invention is to make full use of the surrounding rock short stabilization time, play fast and effective carrying capacity of the main structure of the new method of tunnel safety, environmental protection, high quality, fast, saving construction. By exploring the mechanism, carefully seeking; matching less digging fast building and space-time; reasonable process, optimize the force; based on the internal multiplier \and other measures, to achieve the calculation of rock stress, surrounding rock stability analysis time, proper design of excavation space, limited effective lining by controlling factors, achieve self stabilizing construction therefore, the purpose of deep excavation engineering without advance support, without initial support, reduce excess cost; shallow excavation without lead, strict grouting; shallow cover excavation engineering without piling or the construction of underground continuous wall with a vertical supporting system such as external auxiliary processes in advance. Achieve new leap in tunnel safety, quality, environmental protection, fast and frugal.

【技术实现步骤摘要】
隧道及地下工程自稳修建法
本专利技术属于隧道及地下工程设计施工
，尤其涉及一种隧道及地下工程自稳修建法。
技术介绍
目前，国内外普遍采用新奥法复合衬砌或盾构法管片衬砌修建隧道。新奥法是用加固围岩、改变外因的方法，来延长围岩稳定时间，满足隧道施工需要。因此需要设置锚杆、管棚或钢架等辅助措施，网喷射混凝土初期支护由于中间防排水层分隔，不能有效共同受力，因此，也只能起到保障施工安全的辅助措施作用。这些为防止塌方并暂时减小模筑混凝土衬砌所承受的地层压力辅助措施，使隧道工序成倍增加，施工时间增长，主体承载结构有效承载时间滞后，围岩压力增长，初期支护和二次衬砌之间有，规范指明：Ⅰ-Ⅲ级围岩二次衬砌为安全储备；Ⅳ、Ⅴ级围岩二次衬砌为承载结构；Ⅵ级围岩没有明确设计参数，以“通过试验、计算确定”模糊处理。盾构法以控制内因为主，用盾构机围挡并加快隧道施工速度满足围岩自稳要求的方法。虽然节省了锚杆、喷混凝土、钢筋格栅、超前管棚等加固围岩措施，却需要昂贵的大型盾构机械，靠盾构机强大外壳抵抗四周来压，靠气压平衡、土压平衡、泥水平衡或复合平衡抵抗掌子面土水压力。安全性较好，但施工成本很高。
技术实现思路
针对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种隧道及地下工程自稳修建法，其特征在于，包括以下步骤：步骤a、计算围岩压力；步骤b、根据围岩压力进行围岩稳定分析；步骤c、地下工程挖掘和衬砌：c1、开挖两侧导坑Ⅰ，对称修建优化复合拱墙；c2、开挖环形导坑Ⅱ，架设活动钢拱架、修建拱部衬砌或者超浅埋筒壳平顶；c3、开挖中间土方Ⅲ，修建地坪或预制反拱；步骤d、按照步骤a、步骤b和步骤c的施工方法，依次向前完成对地下工程的其他各段的施工。

【技术特征摘要】
1.一种隧道及地下工程自稳修建法，其特征在于，包括以下步骤：步骤a、计算围岩压力；步骤b、根据围岩压力进行围岩稳定分析；步骤c、地下工程挖掘和衬砌：c1、开挖两侧导坑Ⅰ，对称修建优化复合拱墙；c2、开挖环形导坑Ⅱ，架设活动钢拱架、修建拱部衬砌或者超浅埋筒壳平顶；c3、开挖中间土方Ⅲ，修建地坪或预制反拱；步骤d、按照步骤a、步骤b和步骤c的施工方法，依次向前完成对地下工程的其他各段的施工。2.根据权利要求1所述的一种隧道及地下工程自稳修建法，其特征在于：步骤a中围岩压力计算过程为，深浅埋分界深度，式中下沉土柱长L，为口部至掌子面长度即施工进深，当施工完成后，L为洞室全长；如为贯通隧道，则掌子面围岩消失，则认为下沉土柱为无限长，按平面问题处理；下沉土柱半宽α为洞室半毛宽(m)；y为洞室计算高度(m)；为地层内摩擦角；故下沉土柱宽：n'＝2n/(1+2n)……n’，n’为进深影响系数；式中n为下沉土柱长宽比，n＝L/2α1；γ为围岩重度；c为粘聚力；ξ为侧压力系数；为地层内摩擦角；浅埋洞室垂直地压式中：H为覆盖层厚度m，其余同前；深埋洞室的垂直地压深浅埋洞室侧压力e侧＝α1*ξ/(α1-α)；式中：侧压力系数ξ＝μ/(1-μ)；α1为洞宽方向地层滑动面半宽；α为毛洞半宽；y为洞室计算高度；为地层内摩擦角；深浅埋洞室底压力σ底＝e侧*ξ。3.根据权利要求2所述的一种隧道及地下工程自稳修建法，其特征在于：步骤b中，当所述q浅和q深计算荷载小于或等于0时，可以自稳施工；当式q浅和q深计算荷载大于0时，应根据此荷载、洞室尺寸、拱形及承载体物...

【专利技术属性】
技术研发人员：王胜利，王卉，王旭军，王龑明，敖运安，
申请(专利权)人：王胜利，
类型：发明
国别省市：甘肃,62