一种特大断面黄土隧道的施工方法技术

本发明专利技术公开了一种特大断面黄土隧道的施工方法，属于隧道施工领域

【技术实现步骤摘要】
一种特大断面黄土隧道的施工方法


[0001]本专利技术涉及特大断面隧道施工
，特别是涉及一种特大断面黄土隧道的施工方法
。

技术介绍

[0002]随着黄土隧道建设的快速发展，越来越多的三车道
、
四车道隧道应运而生，但增加车道数势必会增加隧道宽度，导致隧道开挖面积增大，产生了特大断面黄土隧道
。
又由于黄土具有垂直裂隙发育
、
剪切强度低的特点，在黄土地层中开挖隧道通常会引发土体突然坍塌和支护结构变形过大的现象
。
尤其是对于开挖断面积大于
100m2的隧道，施工安全风险很高
。
[0003]目前国内针对特大断面黄土隧道的开挖普遍采用双侧壁导坑法施工
。
双侧壁导坑法将隧道断面分为数个部分，分步开挖，双侧壁导坑法施工断面如附图1所示，施工顺序如下表1所示
。
[0004]表1传统双侧壁导坑法施工顺序
[0005][0006][0007]可见现有的双侧壁导坑法施工过程中需要不断架设/>、
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种特大断面黄土隧道的施工方法，其特征在于，包括两台阶五步带仰拱法和单核心土三台阶七步法，所述两台阶五步带仰拱法作为从双侧壁导坑法向所述单核心土三台阶七步法转换的过渡工法，所述两台阶五步带仰拱法的适用条件为
:
弹性模量大于
60MPa
，含水率小于
18
％，密度大于
1.55g/cm3且小于
1.70g/cm3，所述单核心土三台阶七步法的适用条件为
:
弹性模量大于
70MPa
，含水率小于
15
％，密度大于
1.60g/cm3且小于
1.76g/cm3。2.
根据权利要求1所述的特大断面黄土隧道的施工方法，其特征在于，所述两台阶五步带仰拱法包括如下步骤：
S1.
将隧道开挖断面内的土体划分为上下两台阶，先对上台阶中左区域开挖，同时对上台阶左区域开挖后的左侧壁断面进行初期支护，以及对其右侧断面进行临时支护；其中，上台阶左区域的底部宽度小于整个隧道开挖断面宽度的
50
％；
S2.
对上台阶中右区域开挖，留核心土，所述核心土的底部小于整个隧道开挖断面宽度的
40
％，同时对右区域开挖后的右侧壁断面进行初期支护；
S3.
开挖所述核心土；
S4.
对下台阶中左侧区域开挖，对下台阶左侧区域开挖后的左侧壁断面进行初期支护；其中，下台阶左侧区域的顶部宽度小于整个隧道开挖断面宽度的
20
％；
S5.
对下台阶中右侧区域开挖，对下台阶右侧区域开挖后的右侧壁断面进行初期支护；其中，下台阶右侧区域的顶部宽度小于整个隧道开挖断面宽度的
20
％；
S6.
拆除由临时支护形成的中隔壁，同时开挖下台阶中心区域，并进行仰拱初期支护，再依次完成全断面仰拱二次衬砌
、
全断面仰拱填充和全断面拱墙二次衬砌，完成特大断面黄土隧道施工
。3.
根据权利要求2所述的特大断面黄土隧道的施工方法，其特征在于，所述两台阶五步带仰拱法中上台阶左区域的底部宽度占整个隧道开挖断面宽度的
40
‑
45
％，核心土的底部占整个隧道开挖断面宽度的
34
‑
40
％，所述核心土的高度占整个隧道开挖断面宽度的
22
‑
30
％，下台阶左侧区域和下台阶右侧区域的顶部宽度均占整个隧道开挖断面宽度的
10
‑
15
％
。4.
根据权利要求2所述的特大断面黄土隧道的施工方法，其特征在于，步骤
S1
中上台阶左区域开挖导坑超前步骤
S2
中上台阶右区域开挖导坑
10
‑
15m
，步骤
S2
中上台阶右区域开挖导坑超前步骤
S3
中核心土开挖2‑
4m
，步骤
S3
中核心土开挖超前步骤
S4
中下台阶左侧区域开挖导坑5‑
8m
，步骤
S4
中下台阶左侧区域开挖导坑超前步骤
S5
中下台阶右侧区域开挖导坑2‑
4m
，步骤
S5
中下台阶右侧区域开挖导坑超前步骤
S6
中下台阶中心区域开挖导坑2‑
4m
，且施工过程中各开挖面之间距离保持不变
,
各步骤的开挖进尺为
1m。5.
根据权利要求1至4任一项所述的特大断面黄土隧道的施工方法，其特征在于，所述单核心土三台阶七步法包括如下步骤：
T1.
将隧道开挖断面内的土体划分为上
、
中
、
下三台阶，首先对上台阶的弧形导坑开挖，同时对上台阶开挖后的弧形断面进行初期支护；
T2.
对中台阶的左侧区域开挖，同时对左侧区域开挖后的中台阶左侧断面进行初期支...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛彦瑾，杨珍琦，张建功，王起才，李盛，刘昌坤，沈国栋，马莉，乔明磊，崔晓宁，王堃，蔡虎斌，陈智刚，
申请(专利权)人：兰州交通大学，
类型：发明
国别省市：