【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及隧道与地下工程，尤其是涉及一种适用于变形控制严格地段的大断面隧道施工方法。
技术介绍
1、由于中国城市化脚步的迅猛推进，交通网络密度的持续加深，交通隧道超小净距下穿对变形要求极为严格的建构筑物的工程案例层出不穷，如下穿铁路、高速公路、高层建筑桩基、桥梁桩基等，对于此类工程，由于隧道开挖面积大、结构净距小、建构筑物对变形又十分敏感，因此隧道施工对地层变形控制要求严格、施工安全风险极高。
2、现有技术中，对于地层变形控制严格地段的大断面隧道施工的常用方法有cd法、crd法以及双侧壁导坑法，但是此类施工工法施工过程中存在较多共性问题，例如多次钢拱架落底导致支护体系与地层发生沉降、临时支撑拆除时支护受力体系变化引起支护拱部的突然沉降、在施工过程中不断累积的支护变形引起地层变形和上部建构筑物的变形，不仅降低了大断面隧道施工的安全性，同时降低了上层建构筑物的运营安全性。
技术实现思路
1、为了提高大断面隧道施工的安全性，本专利技术申请提供了一种适用于变形控制严格地段的大断面隧道施工方法。
2、本申请提供的一种适用于变形控制严格地段的大断面隧道施工方法，采用如下的技术方案：
3、一种适用于变形控制严格地段的大断面隧道施工方法，包括以下步骤：
4、步骤一，施作拱部超前支护；
5、步骤二，将大断面隧道分为左上台阶、左中台阶、右上台阶、右中台阶、左下台阶、右下台阶、中部核心部分和仰拱部分八个区域，保留中部核心部分和仰拱部分并对其
6、步骤三，与第一层永久支护结构和临时支撑结构交错设置第二层永久支护；
7、步骤四，拆除临时支撑结构，完成受力体系转换；
8、步骤五，开挖中部核心部分和仰拱部分并施作仰拱部分的永久支护；
9、步骤六，实施仰拱二衬；
10、步骤七，实施拱墙二衬。
11、步骤八，循环进尺完成隧道施工。
12、通过采用上述技术方案，先对大断面隧道进行分区开挖施工，同步设置第一层永久支护结构和临时支撑结构，然后以第一层永久支护为基础，交错设置第二层永久支护，以此实现第二层支护的整体架设，避免第二层支护钢架在拱部设置接头，增加了支撑力，且双层支护体系具有更大的体系刚度和强度，在相同条件下，抗变形和承载能力更高，支护体系更可靠、更稳定安全，以此提高了大断面隧道施工的支护结构的稳定性，在第二层永久支护设置完毕后，再进行临时支撑结构的拆除，以此降低临时支撑体系拆除时拱部沉降变形的概率，因此提高了大断面隧道施工的安全性以及上层建构筑物的运营安全性。
13、可选的，所述第一层永久支护结构包括左上支护、左中支护、右上支护和右中支护，所述临时支撑结构包括左上竖撑、左中竖撑、左中横撑和右中横撑。
14、可选的，所述步骤二包括以下步骤：
15、s1，开挖左上台阶，实施左上支护和左上竖撑，所述左上支护和左上竖撑的钢架脚部均设置锁脚锚管；
16、s2，开挖左中台阶，实施左中支护、左中竖撑和左中横撑，所述左中支护的钢架脚部设置大拱脚，且所述左中支护和左中竖撑的钢架脚部均设置锁脚锚管；
17、s3，开挖右上台阶，实施右上支护，所述右上支护的钢架脚部设置锁脚锚管；
18、s4，开挖右中台阶，实施右中支护与右中横撑，所述右中支护的钢架脚部设置大拱脚和锁脚锚管；
19、s5，同时开挖左下台阶和右下台阶，保留中部核心部分与仰拱部分。
20、通过采用上述技术方案，按顺序对六个区域进行开挖施工并依次施作相应的支护结构，并且在第一层永久支护的钢架脚部均设置有大拱脚，增大了基础承载面积，从而减少沉降；对于自上而下分部开挖的施工工法而言，对于台阶分界处，均需对支护钢架进行落底操作，常规工法拱墙范围单侧钢架至少2次落底，在本法施工过程中仅在中台阶施工时需对上台阶钢架进行落底，以此减少了钢架落底施工时的支护沉降变形，从而提高了大断面隧道施工的安全性。
21、可选的，在步骤s1中，所述左上台阶开挖高度为4-5m。
22、通过采用上述技术方案，优选左上台阶的开挖高度便于后续施工。
23、可选的，在步骤s2中，所述左中台阶开挖高度为3-4m，后行所述左中台阶与先行左上台阶纵向错开3-5m。
24、通过采用上述技术方案，优选左中台阶的开挖高度，以及左中台阶与左上台阶之间的距离，以此提高中下台阶施工的安全性，同时增加大断面隧道开挖面的稳定性。
25、可选的，在步骤s3中，所述右上台阶开挖高度为4-5m，后行所述右上台阶与先行左中台阶纵向错开3-5m。
26、通过采用上述技术方案，右上台阶与左上台阶保持一致的开挖高度和深度，从而提高施工的便捷性、隧道开挖面的稳定性以及中下台阶施工的安全性。
27、可选的，在步骤s4中，所述右中台阶开挖高度为3-4m，后行所述右中台阶与先行右上台阶纵向错开3-5m。
28、通过采用上述技术方案，右中台阶的施工方式与左中台阶的施工方式保持一致，以此提高提高施工的便捷性、隧道开挖面的稳定性以及下台阶施工的安全性。
29、可选的，在步骤s5中，所述左下台阶和右下台阶开挖高度为3-4m，后行所述左下台阶和右下台阶与先行左中台阶纵向错开3-5m。
30、通过采用上述技术方案，最后同步开挖左下台阶和右下台阶，两个区域的施工方式一致，优选一致的开挖高度和深度，以提高隧道开挖面的稳定性。
31、可选的，所述步骤四和步骤五循环进尺为3m，完成三个循环后，一次实施仰拱二衬。
32、通过采用上述技术方案，循环进尺提高施工安全性，三个循环后一次实施仰拱二衬提高施工效率。
33、可选的，步骤s1-s4每循环开挖进尺不超过1榀钢架间距。
34、通过采用上述技术方案，限制开挖进尺距离降低发生沉降和变形的概率，提高施工安全性和掌子面稳定性。
35、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
36、1.以第一层永久支护为基础，交错设置第二层永久支护，以此实现第二层支护的整体架设，避免第二层支护钢架在拱部设置接头，增加了支撑力，以此提高了大断面隧道施工的支护结构的稳定性，在第二层永久支护设置完毕后，再进行临时支撑结构的拆除，以此降低临时支撑体系拆除时拱部沉降变形的概率，因此提高了大断面隧道施工的安全性以及上层建构筑物的运营安全性。
37、2.本法双层支护体系，具有更大的体系刚度和强度，在相同条件下，抗变形和承载能力更高，支护体系更可靠、更稳定、更安全。
38、3.按顺序对六个区域进行开挖施工并依次施作相应的支护结构，并且在第一层永久支护的钢架脚部均设置有大拱脚，增大了基础承载面积，从而减少沉降；对于自上而下分部开挖的施工工法而言，对于台阶分界处，均需对支护钢架进行落底操作本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适用于变形控制严格地段的大断面隧道施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种适用于变形控制严格地段的大断面隧道施工方法，其特征在于：所述第一层永久支护结构包括左上支护(21)、左中支护(31)、右上支护(41)和右中支护(51)，所述临时支撑结构包括左上竖撑(22)、左中竖撑(32)、左中横撑(33)和右中横撑(52)。
3.根据权利要求2所述的一种适用于变形控制严格地段的大断面隧道施工方法，其特征在于：所述步骤二包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种适用于变形控制严格地段的大断面隧道施工方法，其特征在于：在步骤S1中，所述左上台阶(2)开挖高度为4-5m。
5.根据权利要求4所述的一种适用于变形控制严格地段的大断面隧道施工方法，其特征在于：在步骤S2中，所述左中台阶(3)开挖高度为3-4m，后行所述左中台阶(3)与先行左上台阶(2)纵向错开3-5m。
6.根据权利要求5所述的一种适用于变形控制严格地段的大断面隧道施工方法，其特征在于：在步骤S3中，所述右上台阶(4)开挖高度为4-5
7.根据权利要求6所述的一种适用于变形控制严格地段的大断面隧道施工方法，其特征在于：在步骤S4中，所述右中台阶(5)开挖高度为3-4m，后行所述右中台阶(5)与先行右上台阶(4)纵向错开3-5m。
8.根据权利要求5所述的一种适用于变形控制严格地段的大断面隧道施工方法，其特征在于：在步骤S5中，所述左下台阶(6)和右下台阶(7)开挖高度为3-4m，后行所述左下台阶(6)和右下台阶(7)与先行左中台阶(3)纵向错开3-5m。
9.根据权利要求1所述的一种适用于变形控制严格地段的大断面隧道施工方法，其特征在于：所述步骤四和步骤五循环进尺为3m，完成三个循环后，一次实施仰拱二衬(13)。
10.根据权利要求3所述的一种适用于变形控制严格地段的大断面隧道施工方法，其特征在于：步骤S1-S4每循环开挖进尺不超过1榀钢架间距。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于变形控制严格地段的大断面隧道施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种适用于变形控制严格地段的大断面隧道施工方法，其特征在于：所述第一层永久支护结构包括左上支护(21)、左中支护(31)、右上支护(41)和右中支护(51)，所述临时支撑结构包括左上竖撑(22)、左中竖撑(32)、左中横撑(33)和右中横撑(52)。
3.根据权利要求2所述的一种适用于变形控制严格地段的大断面隧道施工方法，其特征在于：所述步骤二包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种适用于变形控制严格地段的大断面隧道施工方法，其特征在于：在步骤s1中，所述左上台阶(2)开挖高度为4-5m。
5.根据权利要求4所述的一种适用于变形控制严格地段的大断面隧道施工方法，其特征在于：在步骤s2中，所述左中台阶(3)开挖高度为3-4m，后行所述左中台阶(3)与先行左上台阶(2)纵向错开3-5m。
6.根据权利要求5所述的一种适用于变形控制严格地段的大...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨宝，张万斌，刘乐川，朱小兵，曹林卫，刘保林，李海军，旷文涛，肖杨，田攀，邓晓佳，
申请(专利权)人：中铁二院重庆勘察设计研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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