[發明專利]擾動敏感地層超小凈距大斷面群洞隧道馬頭門施工方法

有效

• 申請號: 202110129676.0
• 申請日: 2021-01-29
• 公開（公告）號: CN112963168B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 賀少輝;姚文博;王建鋒;雷領;夏華華;王省陽;唐興華;李益銘;林立志;李琪;王棟;王巖;常成龍;楊開武
• 申請（專利權）人: 北京交通大學;中交路橋建設有限公司
• 主分類號: E21D11/00
• 分類號: E21D11/00;E21D11/10;C04B28/26;C04B111/70
• 代理公司: 鄭州銀河專利代理有限公司 41158
• 代理人: 裴景陽

本發明公開了一種擾動敏感地層超小凈距大斷面群洞隧道馬頭門施工方法，包括注漿支護，馬頭門預處理，馬頭門洞支護，馬頭門破除施工及支護監測等五個步驟。本發明一方面大大減少了對隧道洞口圍巖的擾動，支護體系更加簡潔，力系轉換更加合理，減少了支護成本；另一方面馬頭門進洞之前對不平衡地層壓力預先強轉換，初支預構筑并及時封閉成環，支護作業穩定性及可靠性好；同時群洞隧道馬頭門開門過程中遵循先大后小、對稱施工的原則，并增大工作面縱向錯開距離，從而有效消除群洞效應不利影響。

技術領域

本發明涉及隧道工程施工領域，涉及一種擾動敏感地層超小凈距大斷面群洞隧道馬頭門施工方法。

背景技術

在地鐵隧道施工中，將橫通道進入區間正線隧道的施工稱為馬頭門暗挖進洞施工。馬頭門施工由于要破壞橫通道原有初支結構，屬于隧道結構最薄弱的環節，屬于高風險工程。

在開挖施工中，需多次大面積破除橫通道初支，容易導致馬頭門附近橫通道初支變形過大甚至破壞等問題；同時密集馬頭門施工引起圍巖地應力狀態多次擾動，施工不當易造成原有結構的變形過大，甚至造成破壞坍塌；同時馬頭門部位局部結構受力復雜，拱頂及拱腳部位產生應力集中，極易發生破壞，歷來就是地下工程施工的難點。

超小凈距大斷面群洞隧道馬頭門暗挖進洞施工對隧道結構的安全提出了更大的挑戰，群洞隧道施工中，各個導洞的開挖會產生相互影響，前洞開挖會使周邊圍巖產生應力重分布，后洞開挖中，圍巖應力二次擾動，易導致后洞圍巖變形過大，同時前洞圍巖應力的二次擾動導致初支結構受力增大，如果初支結構變形或者受力過大，會對隧道結構安全產生重大影響。對于超小凈距大斷面群洞隧道，隧道之間距離小，斷面更大，馬頭門破除進洞工序多，應力場疊加效應更加顯著，圍巖和結構失穩的可能性更大，同時大斷面隧道馬頭門暗挖進洞工程自身存在較大風險，疊加小凈距鄰近隧道施工工況，施工中結構安全控制應引起高度重視，避免失穩破壞。

目前，對于馬頭門暗挖進洞控制措施通常采用超前注漿加固，設置加強環梁及加強馬頭門格柵鋼架等措施。但是對于在擾動敏感地層中進行超小凈距大斷面群洞隧道馬頭門暗挖進洞施工，由于其敏感的地層及環境，常規的控制措施難以達到風險控制效果，需要結合圍巖、支護結構、工序及施工方案等綜合控制來保證施工安全。

因此針對目前的施工現狀，迫切需要開發一種在城市復雜敏感環境中，針對超小凈距大斷面群洞隧道馬頭門暗挖進洞施工控制方法，以滿足施工安全可靠的需求。

發明內容

本發明公開了一種擾動敏感地層超小凈距大斷面群洞隧道馬頭門施工方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：

一種擾動敏感地層超小凈距大斷面群洞隧道馬頭門施工方法，包括如下步驟：

S1，注漿支護，橫通道初支施工完成后，對橫通道兩側暗挖進洞區間隧道進行全斷面深孔注漿堵水兼加固土體，注漿范圍為隧道輪廓外3m

S2，馬頭門預處理，注漿加固完成后，施做橫通道二襯及預留洞口環梁，環梁鋼筋延伸至隧道二襯內側鋼筋內側，使橫通道二襯與馬頭門隧道二襯連接；

S3，馬頭門洞支護，以馬頭門洞口預留環梁為管棚定位梁，在馬頭門頂部120°~150°范圍內，施做管棚超前支護；

S4，馬頭門破除施工，按照先大后小、對稱施工的原則，對橫通道兩側馬頭門對稱施工，同時先施工中間大斷面隧道，再依次對稱破除鄰近隧道馬頭門，各個導洞之間工作面縱向錯開至少錯開8m；

S5，支護監測，通過S4步驟完成馬頭門破除并進入到施工隧道洞后，洞口密排三榀格柵鋼架，首榀格柵鋼架在拱頂、拱腰及邊墻位置安裝鋼筋計及土壓力盒，然后在后續施工中，同步由鋼筋計及土壓力盒對初支結構內力監測結果分析馬頭門受力及變形狀態。