[发明专利]一种适用于超大断面硬岩隧道的浅埋外露施工方法

说明书

本发明提供了一种适用于超大断面硬岩隧道的浅埋外露施工方法，根据外露地表软弱土体开挖量与CD法第一开挖部开挖量进行对比，如果超过则进行套拱施工，采用台阶法进行开挖，如果没有超过则采用CD法进行开挖；CD法分成4部进行开挖，相对应的有4部进行支护，在进行第二开挖部完成后应及时进行地面的回填；台阶法分成3部进行开挖，上台阶开挖完后进行地表的回填；通过锚网喷及时的对开挖后的软弱土体边坡进行支护。本发明在超大断面隧道情况下减少了地面的明挖量和注浆量，适应性强，对环境污染小，开挖速度快，经济效益明显。

技术领域

发明涉及隧道及地下结构中岩质超大断面爆破法开挖领域，特别是一种适用于超大断面硬岩隧道的浅埋外露施工方法。

背景技术

据资料显示，随着我国交通运输行业的进一步发展，大量的大断面隧道工程出现。目前的浅埋外露大断面隧道施工，当前隧道浅埋外露地形情况下主要有明挖法、盖挖法、回填贫混反压法以及回填注浆加固暗挖法等施工方法，主要的目的是通过消除围岩的影响或者加强围岩的自稳能力以达到隧道开挖中施工稳定性和安全性。但是这些方法往往带来了开挖量大、注浆会引起环境破坏的问题，对于地形条件复杂、环境要求严格、施工工期紧张的情况下，上述方法的适用性较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于超大断面硬岩隧道的浅埋外露施工方法，利用硬质围岩自身地基承载力高的特点，开挖过程中尽可能利用硬岩自身的承载力，减少对围岩的扰动，达到减少注浆、临时支护的施作和拆除、加快施工进度及降低工程造价的作用，经济效益明显。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种适用于超大断面硬岩隧道的浅埋外露施工方法，包括以下步骤：

步骤1：对外露地表影响范围内的软弱土体进行清除，对软弱土体的边坡进行锚网喷防护；

步骤2：对开挖体的范围进行判定，如果软弱土体开挖体的范围大于CD(CENTERDIAPHRAGM的简称)法右上导洞的范围，则先进行套拱施作；如果软弱土体开挖体的范围小于右上导洞的范围，则不进行套拱施作；

步骤3：对于进行套拱施作的情况，设定隧道的开挖断面为台阶法开挖断面：上台阶为第A开挖部，下台阶的左右两侧为第B开挖部，下台阶的核心土为第C开挖部；

还包括第A支护部、第B支护部和第C支护部；其中第A支护部为第A开挖部所对应的上台阶初期支护，第B支护部为第B开挖部所对应的左右边墙初期支护，第C支护部为第C开挖部所对应的仰拱初期支护；

台阶法开挖隧道的具体过程为：先进行回填土施作；对第A开挖部进行开挖，再对第A支护部进行支护；对第B开挖部进行开挖，再对第B支护部进行支护；对第C开挖部进行开挖，再对第C支护部进行支护；在整个开挖过程中，保持第B开挖部滞后于第A开挖部，第C开挖部滞后于第B开挖部；

步骤4：对于不进行套拱施作的情况，设定隧道的开挖断面为CD法开挖断面：右上导洞为第一开挖部，右下导洞为第二开挖部，所述右上导洞和右下导洞组成右侧开挖部；左上导洞为第三开挖部，左下导洞为第四开挖部，所述左上导洞和左下导洞组成左侧开挖部；

还包括第一支护部、第二支护部、第三支护部和第四支护部；其中，第一支护部为第一开挖部所对应的右侧拱部初期支护及竖向支撑，第二支护部为第二开挖部的右侧边墙及部分仰拱初期支护及竖向支撑，第三支护部为第三开挖部所对应的左侧拱部初期支护，第四支护部为第四支护部所对应的左侧边墙及部分仰拱初期支护；

采用CD法开挖隧道的具体过程为：对第一开挖部进行开挖，再对第一支护部进行支护；对第二开挖部进行开挖，再对第二支护部进行支护；对隧道拱部进行回填土压实；对第三开挖部进行开挖，再对第三支护部进行支护；对第四开挖部进行开挖，再对第四开挖部进行支护；在整个开挖过程中，保持第二开挖部滞后于第一开挖部，第三开挖部滞后于第二开挖部，第四开挖部滞后于第三开挖部。