一种浅埋富水较软岩隧道施工方法技术

本发明专利技术公开了一种浅埋富水较软岩隧道施工方法，属于隧道施工技术领域。一种浅埋富水较软岩隧道施工方法，包括以下步骤：S01，洞口施工：洞口浅埋段采用明挖法施工，进洞内2米采用环形开挖预留核心土法施工；S02，洞身开挖：洞身段采用微台阶法，进行全断面的上中下三层开挖，主要为上台阶、下台阶及仰拱开挖；S03，隧道支护及防水施工：隧道开挖后进行初期支护，喷混凝土，安装钢架支撑、钢筋网片；在围岩变形膨胀比较明显、渗水较为严重的位置，将系统锚杆改为注浆小导管；设置辅助泄水导孔；采用超前锚杆稳定围岩。本发明专利技术确保施工安全，满足进度及质量要求，解决隧洞施工安全、质量、进度问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种浅埋富水较软岩隧道施工方法


[0001]本专利技术涉及隧道施工
，尤其涉及一种浅埋富水较软岩隧道施工方法。

技术介绍

[0002]现有的隧道洞口开挖，采用套拱法+环形开挖预留核心土进洞；洞身段开挖，采用三台阶七步法，控制爆破法或人工搞挖；超前地质预报，采用地质雷达探测法，结合掌子面地质素描，进行超前地质预报；富水围岩渗水处理采用注浆固结技术。
[0003]现有的技术，施工时间长，且不安全。人工钻爆作业时，围岩处于极不稳定状态；对围岩扰动大，容易造成现场作业人员因人身安全无法保障而拒绝施工；同时，存在超欠挖现象。施工质量难以保证，后序支护回填工作量大，增加施工成本。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提出一种浅埋富水较软岩隧道施工方法，通过“截排水+地表超前加固+切坡减载+边坡监测+虚拟洞门+套拱法+环形开挖预留核心土进洞”综合施工技术进洞，机械化作业方式代替人工作业，确保施工安全，满足进度及质量要求；以解决现有技术中存在的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种浅埋富水较软岩隧道施工方法，包括以下步骤：S01，洞口施工：洞口浅埋段采用明挖法施工，进洞内2米采用环形开挖预留核心土法施工；S02，洞身开挖：洞身段采用微台阶法，进行全断面的上中下三层开挖，主要为上台阶、下台阶及仰拱开挖；采用液压锤和液压反铲相结合、人工镐钎为辅进行开挖；S03，隧道支护及防水施工：隧道开挖后进行初期支护，喷混凝土，安装钢架支撑、钢筋网片；在围岩变形膨胀比较明显、渗水较为严重的位置，将系统锚杆改为注浆小导管；设置辅助泄水导孔；采用超前锚杆稳定围岩；S04，隧道超前地质预报：采用工程地质宏观预测预报、中长距离TSP预报、短距离表面雷达预报、超前钻孔进行综合预报。
[0006]优选的，在步骤S01洞口施工中，包括以下步骤：S101，洞口排水：洞口施工前，设置截、排水沟，做洞口排水工作；S102，控制隧道边仰坡：进行边坡开挖刷坡卸载，尽量“无仰坡”开挖进洞；S103，开挖偏压明洞段：顺层清坡、自上而下逐级开挖，锚杆挂网、喷混凝土及时封闭，局部进行地表注浆；S104，设置观测：洞口浅埋地段设置至少两个观测断面，每个断面设若干个测点，严格观测边坡及围岩变形情况；S105，超前小导管加固：针对洞口段的地下水、地表水比较丰富的情况，采用超前小导管进行加固；
S106，超前地质预报：利用地质雷达进行超前地质预报；S107，大管棚施工：施作大管棚，作超前支护；S108，地质复核：根据钻孔所得芯样，做钻孔地质记录，与地质雷达的探测成果进行地质复核；S109，开挖进洞：按环形开挖预留核心土法开挖进洞，进洞后采取上下台阶开挖法，下台阶增设临时仰拱。
[0007]优选的，在步骤S107大管棚施工中，大管棚施工工艺流程如下：测量放线
→
安装钢架
→
安装导向墙模板
→
制作安装导向钢钢筋及导向管
→
浇筑导向墙混凝土
→
搭设管棚施工作业平台
→
钻机就位、定位
→
钻孔、下管
→
注浆
→
结束；导向墙采用C20混凝土一次浇筑成型，环向长度加深到衬砌拱墙脚位置；导向墙内设2榀工字钢钢架，钢架外缘设导向管，钢管与钢架焊接牢固。
[0008]优选的，在步骤S107大管棚施工中，钻孔时先钻单号孔，钻一孔，灌注一孔；待单号孔全部完后，再钻双号孔，钻一孔，灌注一孔；注浆结束后，用M7.5水泥砂浆充填钢管，增强管棚强度。
[0009]优选的，在步骤S02洞身开挖方案中，施工工艺流程如下：测量放线
→
液压破碎锤就位分台阶开挖
→
出渣
→
复测
→
修理开挖面
→
安装工字钢拱架
→
打锁脚锚杆
→
打系统锚杆
→
安装钢筋网片
→
喷射混凝土
→
下一循环。
[0010]优选的，在步骤S02洞身开挖中，包括以下步骤：S201，上台阶开挖：上台阶的长度控制在4~5米，高度控制在4~5米，每次开挖为一榀，进尺0.5米；S202，下台阶开挖：进行下台阶开挖时，左右两侧采用错步开挖法；根据现场情况，哪侧围岩差，就先开挖哪侧，进尺为两榀钢拱架；后开挖侧落后三榀钢拱架，进尺为两榀钢拱架；S203，仰拱开挖：仰拱开挖在上台阶、下台阶之后进行。
[0011]优选的，在步骤S02洞身开挖方案中，还包括：严格控制开挖进尺：以上台阶的开挖进尺作为主要指标，对下台阶进尺进行指导，下台阶的左右侧共同推进；控制左右错一的距离：避免同一榀拱架左右两脚同时悬空；异常处理：当围岩破碎时，减少进尺。
[0012]优选的，在步骤S03隧道支护及防水施工中，还包括：混凝土初喷厚度为3~5厘米；钢架之间采用纵向钢筋连接，施作锁脚锚管；纵向连接筋和钢筋网片预留搭接长度；系统锚杆梅花型布置；设环向排水孔，间距3~5米，视渗水情况进行加密布置；基岩内造孔设透水管，环向布置环向盲沟，布置于喷锚衬砌临空面，排水孔透水管与环向盲沟联结，环向盲沟纵向间距5米。
[0013]优选的，在步骤S03隧道支护及防水施工中，还包括：对向下伏的深度比较浅的软岩，先将部分或全部软土挖掉，采用护拱的方法逐步
前进；采用超前锚杆的办法稳定围岩；如覆盖层比较薄，围岩松散破碎时，采用超前小导管进行加固。
[0014]优选的，在步骤S04隧道超前地质预报中，预报周期如下：
①
隧道每掘进100米，使用TSP进行一次长距离超前地质预报；
②
每60米，使用SIR
‑
20型地质雷达结合40MHz天线进行一次超前地质预报；
③
每20米，使用SIR
‑
20型地质雷达结合100MHz天线进行一次超前地质预报；
④
超前钻孔，不良地质带每20~30米一次。
[0015]与现有技术相比，本专利技术提供了一种浅埋富水较软岩隧道施工方法，具备以下有益效果：1、本专利技术，洞口施工采用“封闭掌子面、打超前管棚、施作明拱套拱、注浆固结围岩”，浅埋段施工采用明挖法施工，进洞内2米采用环形开挖预留核心土法施工，解决浅埋偏压软岩隧道进口安全进洞问题。
[0016]2、本专利技术，采用液压锤和液压反铲相结合、人工镐钎为辅进行软岩开挖，机械作业代替人工作业快速成洞，解决岩体软弱、不适合爆破，人工工效低、人员安全的问题。
[0017]3、本专利技术，在围岩变形膨胀比较明显、渗水较为严重的位置，把系统锚杆改成注浆小导管，进行径向注浆，形成稳定的胶结结构，既起到了防水作用，又减少了围岩的膨胀压力。
[0018]4、本专利技术，隧道采用工程地质宏观预测预报、中长距离TSP预报、短距离表面雷达预报、超前钻孔等预报方法进行综合预报，对整个隧道围岩级别判断的准确率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种浅埋富水较软岩隧道施工方法，其特征在于，包括以下步骤：S01，洞口施工：洞口浅埋段采用明挖法施工，进洞内2米采用环形开挖预留核心土法施工；S02，洞身开挖：洞身段采用微台阶法，进行全断面的上中下三层开挖，主要为上台阶、下台阶及仰拱开挖；采用液压锤和液压反铲相结合、人工镐钎为辅进行开挖；S03，隧道支护及防水施工：隧道开挖后进行初期支护，喷混凝土，安装钢架支撑、钢筋网片；在围岩变形膨胀比较明显、渗水较为严重的位置，将系统锚杆改为注浆小导管；设置辅助泄水导孔；采用超前锚杆稳定围岩；S04，隧道超前地质预报：采用工程地质宏观预测预报、中长距离TSP预报、短距离表面雷达预报、超前钻孔进行综合预报。2.根据权利要求1所述的一种浅埋富水较软岩隧道施工方法，其特征在于，在步骤S01洞口施工中，包括以下步骤：S101，洞口排水：洞口施工前，设置截、排水沟，做洞口排水工作；S102，控制隧道边仰坡：进行边坡开挖刷坡卸载，尽量“无仰坡”开挖进洞；S103，开挖偏压明洞段：顺层清坡、自上而下逐级开挖，锚杆挂网、喷混凝土及时封闭，局部进行地表注浆；S104，设置观测：洞口浅埋地段设置至少两个观测断面，每个断面设若干个测点，严格观测边坡及围岩变形情况；S105，超前小导管加固：针对洞口段的地下水、地表水比较丰富的情况，采用超前小导管进行加固；S106，超前地质预报：利用地质雷达进行超前地质预报；S107，大管棚施工：施作大管棚，作超前支护；S108，地质复核：根据钻孔所得芯样，做钻孔地质记录，与地质雷达的探测成果进行地质复核；S109，开挖进洞：按环形开挖预留核心土法开挖进洞，进洞后采取上下台阶开挖法，下台阶增设临时仰拱。3.根据权利要求2所述的一种浅埋富水较软岩隧道施工方法，其特征在于，在步骤S107大管棚施工中，大管棚施工工艺流程如下：测量放线
→
安装钢架
→
安装导向墙模板
→
制作安装导向钢钢筋及导向管
→
浇筑导向墙混凝土
→
搭设管棚施工作业平台
→
钻机就位、定位
→
钻孔、下管
→
注浆
→
结束；导向墙采用C20混凝土一次浇筑成型，环向长度加深到衬砌拱墙脚位置；导向墙内设2榀工字钢钢架，钢架外缘设导向管，钢管与钢架焊接牢固。4.根据权利要求2所述的一种浅埋富水较软岩隧道施工方法，其特征在于，在步骤S107大管棚施工中，钻孔时先钻单号孔，钻一孔，灌注一孔；待单号孔全部完后，再钻双号孔，钻一孔，灌注一孔；注浆结束后，用M7.5水泥砂浆充填钢管，增强管棚强度。5.根据权利要求1所述的一种浅埋富水较软岩隧道施工方法，其特征在于，在步骤S02洞身...

【专利技术属性】
技术研发人员：闻艳萍，李丹，
申请(专利权)人：中国水利水电第十一工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：