[发明专利]一种不同围岩级别超大跨度公路隧道的开挖方法

说明书

本发明属于隧道工程技术领域，具体涉及一种不同围岩级别超大跨度公路隧道的开挖方法。所述方法分别指定相应的隧道开挖方法，具体为：当所述超大跨度公路隧道的围岩级别为Ⅰ级围岩和/或Ⅱ级围岩时，采用全断面法开挖；当所述超大跨度公路隧道的围岩级别为Ⅲ级围岩时，采用两台阶法或三台阶法开挖；当所述超大跨度公路隧道的围岩级别为Ⅳ级围岩时，Ⅳ级围岩深埋段采用上台阶CD法开挖；Ⅳ级围岩浅埋段采用CD法开挖；当所述超大跨度公路隧道的围岩级别为Ⅴ级围岩时，浅埋段和深埋段均采用CRD法开挖，且Ⅴ级围岩浅埋洞口段采用双侧壁导坑法开挖。本发明所述方法能够确保超大跨度公路隧道的施工进度、施工安全性和经济性。

技术领域

本发明属于隧道工程技术领域，具体涉及一种不同围岩级别超大跨度公路隧道的开挖方法。

背景技术

超大跨度公路隧道通常指单洞四车道公路隧道或开挖跨度不小于18m的公路隧道。相比单洞两车道和三车道公路隧道，超大跨度公路隧道具有扁平、大跨和薄拱等特点，开挖时极易发生围岩失稳和隧道衬砌开裂与破坏等问题，严重影响施工安全和进度，而且工程造价也大大增加。因此，选择合理的开挖方法对于确保超大跨度公路隧道的施工进度、施工安全性和经济性极为重要。

据不完全统计，目前国内外在建和已建成的超大跨度隧道仅有49座。而现行公路隧道施工技术规范也尚无超大跨度隧道的开挖方法可供参考。随着我国超大跨度公路隧道建设需求量的不断增加，急需制定出一套针对不同围岩级别超大跨度公路隧道的开挖方法，以供设计和施工参考。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供针对不同围岩级别超大跨度公路隧道的开挖方法，确保超大跨度公路隧道的施工进度、施工安全性和经济性。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种不同围岩级别超大跨度公路隧道的开挖方法，所述方法用于超大跨度公路隧道的开挖，针对超大跨度公路隧道不同围岩级别，分别指定相应的隧道开挖方法，具体为：

当所述超大跨度公路隧道的围岩级别为Ⅰ级围岩或Ⅱ级围岩时，采用全断面法开挖；围岩级别为Ⅰ级围岩或Ⅱ级围岩时，围岩具有足够的自稳能力，采用全断面法开挖即可保证隧道安全，而且施工进度最快。

当所述超大跨度公路隧道的围岩级别为Ⅲ级围岩时，采用两台阶法或三台阶法开挖；围岩级别为Ⅲ级围岩时，一定围岩自稳性较好，但采用全断面法开挖过于冒险，此时采用两台阶法和三台阶法有利于开挖面的稳定性，尤其是上部开挖支护后，下部作业则较为安全。

当所述超大跨度公路隧道的围岩级别为Ⅳ级围岩时，Ⅳ级围岩深埋段采用上台阶CD法开挖；Ⅳ级围岩浅埋段采用CD法开挖；当超大跨度隧道位于Ⅳ级围岩浅埋段时，围岩自稳性较差，采用两台阶法或三台阶法难以有效控制隧道沉降，此时采用CD法可将大跨度变为小跨度，有效控制隧道沉降。当超大跨度隧道位于Ⅳ级围岩深埋段时，围岩条件较浅埋段要好，此时采用上台阶CD法开挖，可在有效控制隧道沉降的同时，提高施工进度。

当所述超大跨度公路隧道的围岩级别为Ⅴ级围岩时，Ⅴ级围岩浅埋段和Ⅴ级围岩深埋段均采用CRD法开挖，Ⅴ级围岩洞口浅埋段采用双侧壁导坑法开挖。当超大跨度隧道位于Ⅴ级围岩浅埋段和Ⅴ级围岩深埋段时，围岩条件较Ⅳ级围岩要差，此时可在CD法开挖方法的基础上加设临时仰拱，即所谓的CRD法，确保隧道施工过程中围岩的稳定性。当超大跨度隧道位于Ⅴ级围岩洞口浅埋段时，围岩条件往往最差，CD法或CRD法无法满足隧道变形控制要求，此时需采用双侧壁导坑法开挖，即将大跨度分成3个小块进行隧道开挖。

进一步地，所述超大跨度公路隧道为单洞四车道公路隧道或开挖跨度不小于18m的公路隧道。

进一步地，所述Ⅰ级围岩、Ⅱ级围岩、Ⅲ级围岩、Ⅳ级围岩和Ⅴ级围岩按照《公路隧道设计规范》(JTG_D70-2004)的围岩级别划分标准进行划分。

本发明的有益技术效果：