[發明專利]一種適用于超大斷面硬巖隧道的淺埋外露施工方法

有效

• 申請號: 201810324118.8
• 申請日: 2018-04-12
• 公開（公告）號: CN108708739B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 余誠;孟永立;陳文尹;杜江山;隗志遠;邢彪;姚大闖;馮冀蒙;章育坤
• 申請（專利權）人: 中鐵四局集團有限公司;西南交通大學
• 主分類號: E21D9/14
• 分類號: E21D9/14;E21D9/04;E21D9/00;E21D11/10;E21D20/00
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 張輝

本發明提供了一種適用于超大斷面硬巖隧道的淺埋外露施工方法，根據外露地表軟弱土體開挖量與CD法第一開挖部開挖量進行對比，如果超過則進行套拱施工，采用臺階法進行開挖，如果沒有超過則采用CD法進行開挖；CD法分成4部進行開挖，相對應的有4部進行支護，在進行第二開挖部完成后應及時進行地面的回填；臺階法分成3部進行開挖，上臺階開挖完后進行地表的回填；通過錨網噴及時的對開挖后的軟弱土體邊坡進行支護。本發明在超大斷面隧道情況下減少了地面的明挖量和注漿量，適應性強，對環境污染小，開挖速度快，經濟效益明顯。

技術領域

發明涉及隧道及地下結構中巖質超大斷面爆破法開挖領域，特別是一種適用于超大斷面硬巖隧道的淺埋外露施工方法。

背景技術

據資料顯示，隨著我國交通運輸行業的進一步發展，大量的大斷面隧道工程出現。目前的淺埋外露大斷面隧道施工，當前隧道淺埋外露地形情況下主要有明挖法、蓋挖法、回填貧混反壓法以及回填注漿加固暗挖法等施工方法，主要的目的是通過消除圍巖的影響或者加強圍巖的自穩能力以達到隧道開挖中施工穩定性和安全性。但是這些方法往往帶來了開挖量大、注漿會引起環境破壞的問題，對于地形條件復雜、環境要求嚴格、施工工期緊張的情況下，上述方法的適用性較差。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種適用于超大斷面硬巖隧道的淺埋外露施工方法，利用硬質圍巖自身地基承載力高的特點，開挖過程中盡可能利用硬巖自身的承載力，減少對圍巖的擾動，達到減少注漿、臨時支護的施作和拆除、加快施工進度及降低工程造價的作用，經濟效益明顯。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種適用于超大斷面硬巖隧道的淺埋外露施工方法，包括以下步驟：

步驟1：對外露地表影響范圍內的軟弱土體進行清除，對軟弱土體的邊坡進行錨網噴防護；

步驟2：對開挖體的范圍進行判定，如果軟弱土體開挖體的范圍大于CD(CENTERDIAPHRAGM的簡稱)法右上導洞的范圍，則先進行套拱施作；如果軟弱土體開挖體的范圍小于右上導洞的范圍，則不進行套拱施作；

步驟3：對于進行套拱施作的情況，設定隧道的開挖斷面為臺階法開挖斷面：上臺階為第A開挖部，下臺階的左右兩側為第B開挖部，下臺階的核心土為第C開挖部；

還包括第A支護部、第B支護部和第C支護部；其中第A支護部為第A開挖部所對應的上臺階初期支護，第B支護部為第B開挖部所對應的左右邊墻初期支護，第C支護部為第C開挖部所對應的仰拱初期支護；

臺階法開挖隧道的具體過程為：先進行回填土施作；對第A開挖部進行開挖，再對第A支護部進行支護；對第B開挖部進行開挖，再對第B支護部進行支護；對第C開挖部進行開挖，再對第C支護部進行支護；在整個開挖過程中，保持第B開挖部滯后于第A開挖部，第C開挖部滯后于第B開挖部；

步驟4：對于不進行套拱施作的情況，設定隧道的開挖斷面為CD法開挖斷面：右上導洞為第一開挖部，右下導洞為第二開挖部，所述右上導洞和右下導洞組成右側開挖部；左上導洞為第三開挖部，左下導洞為第四開挖部，所述左上導洞和左下導洞組成左側開挖部；

還包括第一支護部、第二支護部、第三支護部和第四支護部；其中，第一支護部為第一開挖部所對應的右側拱部初期支護及豎向支撐，第二支護部為第二開挖部的右側邊墻及部分仰拱初期支護及豎向支撐，第三支護部為第三開挖部所對應的左側拱部初期支護，第四支護部為第四支護部所對應的左側邊墻及部分仰拱初期支護；

采用CD法開挖隧道的具體過程為：對第一開挖部進行開挖，再對第一支護部進行支護；對第二開挖部進行開挖，再對第二支護部進行支護；對隧道拱部進行回填土壓實；對第三開挖部進行開挖，再對第三支護部進行支護；對第四開挖部進行開挖，再對第四開挖部進行支護；在整個開挖過程中，保持第二開挖部滯后于第一開挖部，第三開挖部滯后于第二開挖部，第四開挖部滯后于第三開挖部。