專利名稱：隧道超淺埋不均勻風(fēng)化地層開挖施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種隧道開挖施工方法，尤指一種適用于隧道超淺埋不均勻風(fēng)化地層
的開挖施工方法。
背景技術(shù)：
隧道開挖施工方法常用的有雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、中隔壁法、交叉中隔壁法等。中隔壁法主要應(yīng)用于雙線隧道IV級圍巖深埋硬質(zhì)巖地段以及老黃土隧道(IV級圍巖)地段。交叉中隔壁法主要應(yīng)用于IV級圍巖深埋軟質(zhì)巖、淺埋、偏壓地段以及V級圍巖深埋地段。因而，該兩種施工方法均無法應(yīng)用于V級圍巖淺埋地段。雙側(cè)壁導(dǎo)坑法雖然主要應(yīng)用于V級圍巖淺埋、偏壓及洞口段，但其為先開挖隧道兩側(cè)的導(dǎo)坑，并進行初期支護，再分部開挖剩余部分的方法。當(dāng)隧道埋深僅6-21米，且圍巖淺埋地段的地層主要為泥巖，泥質(zhì)砂巖及砂質(zhì)泥巖的不均勻風(fēng)化地層時，由于該段的地質(zhì)不良不均勻風(fēng)化紅層溶洞及裂隙溶洞水、巖溶較為發(fā)育，溶洞多充填，溶洞規(guī)模為1. 0-5. 2米；再加上不均勻風(fēng)化槽谷易造成坍塌失穩(wěn)、地下水滲入等；因而，存在隧道埋深淺，施工地質(zhì)條件差，安全風(fēng)險大，工期壓力大的問題。且隧道洞口處在深基坑內(nèi)，采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法則進洞非常困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適用于淺埋不均勻風(fēng)化地層且從拱部進洞進行開挖的隧道超淺埋不均勻風(fēng)化地層開挖施工方法，其操作簡單、安全可靠，適合大型機械進行施工。 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種隧道超淺埋不均勻風(fēng)化地層開挖施工方法，其采用分部臺階法施工，首先將隧道斷面劃分為四部分上臺左側(cè)、上臺右側(cè)、中臺、及下臺；具體施工步驟如下 1)、拱部超前支護利用上一循環(huán)架立鋼架施作超前支護；
2)、開挖上臺左側(cè)2: 開挖上臺左側(cè)2，開挖環(huán)寬0. 5-lm，為減少隧道變形引起地表下沉，并保障施工安全，進行洞身結(jié)構(gòu)的初期支護和中隔墻臨時支護，即初噴4cm厚混凝土，架立隧道鋼架，(包括導(dǎo)坑臨時鋼架)，并設(shè)置鎖腳錨桿，鉆設(shè)徑向錨桿后復(fù)噴混凝土至設(shè)計厚度，底部鋼架在初噴混凝土后架設(shè)，架設(shè)完畢后復(fù)噴混凝土封閉；并將中隔墻由以前的曲墻改變?yōu)橹眽Γ@樣，向其他工法CRD、 CD及三臺階轉(zhuǎn)換時更方便、快速。
3)、開挖上臺右側(cè) 開挖上臺右側(cè)，上臺右側(cè)滯后上臺左側(cè)5-10m，開挖環(huán)寬0. 5_lm，中隔墻部分臨時鋼架已施工完畢，施作初期支護，臨時仰拱根據(jù)底板地質(zhì)情況增設(shè)。臺階長度不大于10m。
上臺為土質(zhì)時采用人工開挖預(yù)留核心土，均采用人工出碴。
4)、開挖中臺 上臺階施工至適當(dāng)距離后(一般不大于10m)，開挖中臺，左右錯開開挖，施作初期支護，即初噴4cm厚混凝土，架立鋼架，鉆設(shè)系統(tǒng)錨桿后復(fù)噴混凝土至設(shè)計厚度。臺階長度
為10m左右。 5)、開挖下臺 開挖下臺，封閉初期支護成環(huán)，仰拱及時跟進，灌筑隧底填充，利用襯砌模板臺車一次性灌筑二次襯砌，拱墻襯砌一次施作。 施工中，各部臺階依次循環(huán)施工，各部臺階一次開挖長度不宜大于30m，并加強施工監(jiān)測來指導(dǎo)現(xiàn)場施工，量測頻率每天1-2次。上述初期支護和臨時支護的施工工序與施工條件與現(xiàn)有技術(shù)相同。 如此，于圍巖淺埋地段的不均勻風(fēng)化地層，采用上述分部臺階法的動態(tài)施工工法，工序干擾少，降低了工程造價，且該施工方法操作簡單，安全可靠，適合大型機械進行施工，臨時支護少，投入經(jīng)濟少，施工速度快；確保了施工全過程處于安全、穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)、快速的可控狀態(tài)。


圖1是本發(fā)明的施工工序橫切面示意圖。
圖2是本發(fā)明的施工工序縱切面示意圖。
具體實施例方式
參見圖1及圖2所示，為本發(fā)明于淺埋不均勻風(fēng)化地層，采用從拱部進洞進行開挖的隧道超淺埋不均勻風(fēng)化地層開挖施工方法，其采用分部臺階法施工，首先將隧道斷面劃分為四部分上臺左側(cè)1、上臺右側(cè)2、中臺3、及下臺4 ;具體施工步驟如下
1)、拱部超前支護5 (小108管棚超前預(yù)加固) 隧道拱部140°范圍內(nèi)采取加密的超前108長管棚，長度20-40m，環(huán)向間距40cm，每循環(huán)間長管棚搭接4-5m。開挖中輔以長3.5m加密的小42超前小導(dǎo)管1. 5m—環(huán)。超前
長管棚水平進行打設(shè)，設(shè)導(dǎo)向墻，水平插設(shè)長管棚。
2)、開挖上臺左側(cè)1: 開挖上臺左側(cè)l，開挖環(huán)寬0. 5-lm，為減少隧道變形引起地表下沉，并保障施工安全，施作洞身結(jié)構(gòu)的初期支護和中隔墻6臨時支護，噴射砼厚度為35cm，鋼架為I 25工字鋼，臨時仰拱采用I 22工字鋼，噴射砼厚28cm ;中隔墻6采用I 22工字鋼，噴射砼厚22cm。并設(shè)置鎖腳錨桿，即加設(shè)小50鎖腳錨管7，每榀鋼架下加設(shè)4根。拱腳處開挖面放大，采用噴射砼噴滿。 3)、開挖上臺右側(cè)2: 開挖上臺右側(cè)2，上臺右側(cè)滯后上臺左側(cè)5-10m，開挖長度不大于10m，施作初期支護，臨時仰拱根據(jù)底板地質(zhì)情況增設(shè)。 上臺為土質(zhì)時采用人工開挖預(yù)留核心土，均采用人工出碴。
4)、開挖中臺3: 開挖中臺，開挖長度為10m，施作初期支護。中臺可根據(jù)地質(zhì)情況施作中隔墻及臨時仰拱。 5)、開挖下臺4:
開挖下臺，封閉初期支護成環(huán)，仰拱及時跟進，灌筑隧底填充8，利用襯砌模板臺車 一次性灌筑二次襯砌9，拱墻襯砌一次施作。仰拱支護每2-3m施工一次，仰拱襯砌5m —次。
施工中，各部臺階循環(huán)施工，各部臺階一次開挖長度不宜大于30m，并加強施工監(jiān) 控量測，地表下沉、拱頂下沉及水平凈空收斂5m設(shè)置一個斷面，地表下沉點與洞內(nèi)量測點 布置在同一斷面上，量測頻率每天1-2次。
權(quán)利要求
一種隧道超淺埋不均勻風(fēng)化地層開挖施工方法，其特征在于采用分部臺階法施工，首先將隧道斷面劃分為四部分上臺左側(cè)、上臺右側(cè)、中臺、及下臺；具體施工步驟如下1)、拱部超前支護；2)、開挖上臺左側(cè)開挖環(huán)寬0.5-1m，施作洞身結(jié)構(gòu)的初期支護和為直墻的中隔墻的臨時支護，并設(shè)置鎖腳錨桿；3)、開挖上臺右側(cè)上臺右側(cè)滯后上臺左側(cè)5-10m，開挖長度不大于10m，施作初期支護；4)、開挖中臺開挖長度不大于10m，施作初期支護；5)、開挖下臺開挖長度為2-3m，封閉初期支護成環(huán)，仰拱及時跟進，灌筑隧底填充、二次襯砌；施工中，各部臺階依次循環(huán)施工，各部臺階一次開挖長度不大于30m，并加強施工監(jiān)控量測。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道超淺埋不均勻風(fēng)化地層開挖施工方法，其特征在于所 述鎖腳錨桿的設(shè)置為加設(shè)鎖腳錨管，每榀鋼架下加設(shè)4根。
全文摘要
一種隧道超淺埋不均勻風(fēng)化地層開挖施工方法，其采用分部臺階法施工，將隧道斷面劃分為上臺左側(cè)、上臺右側(cè)、中臺、及下臺；各部臺階依次循環(huán)施工，各部臺階一次開挖長度不宜大于30m，并在上臺左側(cè)將中隔墻由以前的曲墻改變?yōu)橹眽?，如此，于圍巖淺埋地段的不均勻風(fēng)化地層，采用上述分部臺階法的動態(tài)施工工法，工序干擾少，降低了工程造價，且該施工方法操作簡單，安全可靠，適合大型機械進行施工，臨時支護少，投入經(jīng)濟少，施工速度快；確保了施工全過程處于安全、穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)、快速的可控狀態(tài)。
文檔編號E21D21/00GK101725358SQ200810143470
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月31日
發(fā)明者付志剛, 彭青, 李為強, 李波, 申傳喜 申請人:中鐵四局集團有限公司;中鐵四局集團第二工程有限公司