一种大断面软弱围岩浅埋隧道的施工方法技术

本发明专利技术涉及一种大断面软弱围岩浅埋隧道的施工方法。本发明专利技术所述的大断面软弱围岩浅埋隧道的施工方法包括以下步骤：将隧道开挖断面沿宽度中心线和高度中心线分为左侧上部、左侧下部、右侧上部和右侧下部四个部分；依次开挖左侧上部上台阶、左侧上部下台阶、左侧下部上台阶、左侧下部下台阶、右侧上部上台阶、右侧上部下台阶、右侧下部上台阶、右侧下部下台阶，台阶开挖后及时施作洞壁初期支护、隔断墙临时支护、临时仰拱支护和底板初期支护。本发明专利技术提供的一种大断面软弱围岩浅埋隧道的施工方法，可有效提高大断面浅埋软弱围岩隧道开挖的安全性，能适应不同断面尺寸的开挖支护施工。能适应不同断面尺寸的开挖支护施工。能适应不同断面尺寸的开挖支护施工。

【技术实现步骤摘要】
一种大断面软弱围岩浅埋隧道的施工方法


[0001]本专利技术涉及一种隧道开挖施工方法，特别是涉及一种大断面软弱围岩浅埋隧道的施工方法。

技术介绍

[0002]浅埋软弱围岩隧道一直是隧道设计和施工的难点，存在安全事故多发的问题。
[0003]软弱围岩特征：软弱围岩具有岩质软弱、承载力低、节理裂隙发育、结构破碎等特点，以V、VI级围岩为主，部分为IV级围岩。
[0004]浅埋隧道特征：相对于深埋隧道，浅埋隧道的主要问题在于在开挖时不能形成承压拱，隧道上方往往存在严重的风化问题，稳定性差，同时极易受到地表水的影响，开挖后如果不及时支护，极易造成拱顶掉块、坍塌等地质灾害。
[0005]CRD法是浅埋软弱围岩隧道开挖施工中常用的施工方法。
[0006]交叉中隔墙法也称CRD法(Cross Diaphragm)。CRD法通过中隔壁的分隔，将大断面隧道分割成两半施工，将隧道跨度减小，同时分割后的隧道两侧采用三台阶交叉施工，可以减小隧道开挖的空间效应，减小爆破对围岩扰动，减小炸药用量，同时及时施工的初期支护、临时仰拱可以步步成环闭合，大大提高支护强度、刚度，和中隔壁一起有效的支撑、传递围岩荷载，可以有效控制大跨度、软岩隧道开挖的变形。
[0007]但CRD施工方法应用于大断面隧道中时，比如开挖断面高19.2m、宽13.6m的隧道，将断面划分成4个部分，每个部分的高度为9.6m、宽6.8m，断面依然较大，施工过程安全风险高。

技术实现思路

[0008]基于此，本专利技术的目的在于，提供一种大断面软弱围岩浅埋隧道的施工方法，可有效提高大断面浅埋软弱围岩隧道开挖的安全性，能适应不同断面尺寸的开挖支护施工。
[0009]一种大断面软弱围岩浅埋隧道的施工方法，将隧道开挖断面沿宽度中心线和高度中心线分为左侧上部、左侧下部、右侧上部和右侧下部四个部分，并且进一步划分为：左侧上部上台阶、左侧上部下台阶、左侧下部上台阶、左侧下部下台阶、右侧上部上台阶、右侧上部下台阶、右侧下部上台阶和右侧下部下台阶；
[0010]开挖包括以下步骤：
[0011]S1：开挖左侧上部上台阶，并及时施作超前支护、洞壁初期支护和隔断墙临时支护；
[0012]S2：左侧上部上台阶开挖2～3m后，同步开挖左侧上部下台阶，并及时施作洞壁初期支护、隔断墙临时支护以及临时仰拱支护；
[0013]S3：左侧上部下台阶开挖3～5m后，同步开挖左侧下部上台阶，并及时施作洞壁初期支护以及隔断墙临时支护；
[0014]S4：左侧下部上台阶开挖2～3m后，同步开挖左侧下部下台阶，并及时施作洞壁初
期支护、底板初期支护以及隔断墙临时支护；
[0015]S5：左侧上部上台阶开挖10～15m后，同步开挖右侧上部上台阶，并及时施作超前支护和洞壁初期支护；
[0016]S6：右侧上部上台阶开挖2～3m后，同步开挖右侧上部下台阶，并及时施作洞壁初期支护和临时仰拱支护；
[0017]S7：右侧上部下台阶开挖2～3m后，同步开挖右侧下部上台阶，并及时施作洞壁初期支护；
[0018]S8：右侧下部上台阶开挖2～3m后，同步开挖右侧下部下台阶，并及时施作洞壁初期支护和底板初期支护；
[0019]S9：开挖完成后，拆除隔断墙临时支护和临时仰拱支护，浇筑二次衬砌。
[0020]本申请中将隔断墙设置与隧道宽度的中心线上，使开挖断面的两侧宽度一致，保证两侧的施工工艺一致，且竖撑位于隧道拱部中间部位，能保证隧道两侧对竖撑的垂直应力基本一致，不会因为偏压而导致竖撑变形失稳。
[0021]本申请采用隔断墙和临时仰拱将开挖断面分成左侧上部、左侧下部、右侧上部和右侧下部四大部分，然后将四大部分的每一部分分为上下两个台阶，继续降低每个分部的开挖断面尺寸，并且采用微台阶开挖方法，从而保证施工的安全，有效提高开挖稳定性。并且采用本申请的施工方法只需施作一道仰拱即可满足大高度、大断面隧道开挖的需求，不仅保证了施工的安全性，同时也简化工艺提高施工效率。采用本申请的方法，使CRD施工工法的适应性更加广泛，能适应不同断面尺寸的开挖支护施工。
[0022]进一步地，还包括开挖前在隧道入口段，用超前长管棚作为左侧上部上台阶和右侧上部上台阶的拱部超前支护。在开挖前通过注浆小导管的超前支护措施，能在拱部起到棚护作用，避免出现大的掉块和坍塌现象发生。
[0023]进一步地，所述洞壁初期支护包括：在洞身软弱围岩段，用超前短管棚作超前支护；在左侧上部上台阶和右侧上部上台阶的拱部用超前小导管作超前支护；喷混凝土，铺设钢筋网，架立钢架，临时横撑和临时竖撑，并设锁脚锚杆和定位锚杆，钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。在开挖中通过注浆小导管的超前支护措施，能在拱部起到棚护作用，避免出现大的掉块和坍塌现象发生。
[0024]进一步地，所述隔断墙临时支护、临时仰拱支护和底板初期支护包括：初喷混凝土，铺设钢筋网，架立钢架，临时横撑和临时竖撑，并设锁脚锚杆和定位锚杆，钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
[0025]进一步地，所述左侧上部上台阶、左侧上部下台阶、左侧下部上台阶、左侧下部下台阶、右侧上部上台阶、右侧上部下台阶、右侧下部上台阶和右侧下部下台阶的台阶高度均控制小于5m。台阶高度过高，断面过大会影响开挖稳定性。
[0026]进一步地，所述左侧上部上台阶和右侧上部上台阶、左侧上部下台阶和右侧上部下台阶、左侧下部上台阶和右侧下部上台阶、左侧下部下台阶和右侧下部下台阶的台阶高度相同。
[0027]进一步地，所述左侧上部上台阶和右侧上部上台阶之间、左侧上部下台阶和右侧上部下台阶之间、左侧下部上台阶和右侧下部上台阶之间以及左侧下部下台阶和右侧下部下台阶之间，在纵向方向上错开10～15m。不得出现左右对称开挖，软弱围岩稳定性较差，对
称开挖容易出现坍塌等安全事故。
[0028]进一步地，所述浇筑二次衬砌包括隧道内底部、洞壁、中隔板及顶部的二次衬砌浇筑。
[0029]为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本专利技术。
附图说明
[0030]图1为本申请左侧上部上台阶的开挖结构示意图。
[0031]图2为本申请左侧上部下台阶的开挖结构示意图。
[0032]图3为本申请左侧下部上台阶的开挖结构示意图。
[0033]图4为本申请左侧下部下台阶的开挖结构示意图。
[0034]图5为本申请右侧上部上台阶的开挖结构示意图。
[0035]图6为本申请右侧上部下台阶的开挖结构示意图。
[0036]图7为本申请右侧下部上台阶的开挖结构示意图。
[0037]图8为本申请右侧下部下台阶的开挖结构示意图。
[0038]图9为本申请二次衬砌的结构示意图。
[0039]图10为本申请施工结构平面示意图。
具体实施方式
[0040]本实施例提供一种大断面软弱围岩浅埋隧道的施工方法。
[0041]本实施例中所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大断面软弱围岩浅埋隧道的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：将隧道开挖断面沿宽度中心线和高度中心线分为左侧上部、左侧下部、右侧上部和右侧下部四个部分，并且进一步划分为：左侧上部上台阶、左侧上部下台阶、左侧下部上台阶、左侧下部下台阶、右侧上部上台阶、右侧上部下台阶、右侧下部上台阶和右侧下部下台阶；S1：开挖左侧上部上台阶，并及时施作洞壁初期支护和隔断墙临时支护；S2：左侧上部上台阶开挖2～3m后，同步开挖左侧上部下台阶，并及时施作洞壁初期支护、隔断墙临时支护以及临时仰拱支护；S3：左侧上部下台阶开挖3～5m后，同步开挖左侧下部上台阶，并及时施作洞壁初期支护以及隔断墙临时支护；S4：左侧下部上台阶开挖2～3m后，同步开挖左侧下部下台阶，并及时施作洞壁初期支护、底板初期支护以及隔断墙临时支护；S5：左侧上部上台阶开挖10～15m后，同步开挖右侧上部上台阶，并及时施作洞壁初期支护；S6：右侧上部上台阶开挖2～3m后，同步开挖右侧上部下台阶，并及时施作洞壁初期支护和临时仰拱支护；S7：右侧上部下台阶开挖2～3m后，同步开挖右侧下部上台阶，并及时施作洞壁初期支护；S8：右侧下部上台阶开挖2～3m后，同步开挖右侧下部下台阶，并及时施作洞壁初期支护和底板初期支护；S9：开挖完成后，拆除隔断墙临时支护和临时仰拱支护，浇筑二次衬砌。2.根据权利要求1所述的大断面软弱围岩浅埋隧道的施工方法，其特征在于：还包括开挖前在隧道入口段，用超前长管棚作左侧上部上台阶和右侧上部上台阶的拱部超前支护。3.根据权利要求1所述的大断面软弱围岩浅埋隧道的施工...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘臻武，李未来，苏文汉，汤慎谋，周海华，倪派，
申请(专利权)人：中铁五局集团有限公司中铁五局集团第四工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：