[发明专利]超大断面浅埋软弱围岩隧道井字形双侧壁支护体系及隧道施工方法

说明书

超大断面浅埋软弱围岩隧道井字形双侧壁支护体系及隧道施工方法，以有效减少隧道开挖对洞身围岩的扰动，控制地表的沉降和初期支护的变形，从而确保工程质量的施工安全性。隧道开挖断面设置临时支护，临时支护内包括横向间隔设置的第一竖向临时支护结构、第二竖向临时支护结构，以及纵向间隔设置的第一横向临时支护结构、第二横向临时支护结构，第一竖向临时支护结构、第二竖向临时支护结构与第一横向临时支护结构、第二横向临时支护结构交错连接形成井字形，且与隧道初期支护连接为一体，在隧道开挖断面内形成九个封闭成环的支护结构。

技术领域

本发明涉及隧道施工支护体系和施工方法，特别涉及一种超大断面浅埋软弱围岩隧道井字形双侧壁支护体系及隧道施工方法。

背景技术

目前，我国的大断面隧道工程技术正朝大断面扁平趋势发展，但扁平率的降低对隧道稳定性的影响极大，引发结构的设计和施工出现新的技术问题：坑道开挖后，拱部土体在自重应力场作用下向洞内移动，并导致两侧土体受压，拱顶的下沉要大于水平收敛，由此而导致支护结构体系的破坏形态会与高跨比较大的隧道有所不同。因此，如何确定合理的开挖断面形式、经济安全的支护参数和合理的施工方法成了超大跨度隧道建设的关键技术问题。对于隧道而言，只有过硬的技术才能保证隧道工程的进度和质量，确保隧道施工、结构和运营安全，同时也为后续同类超大断面浅埋软弱围岩隧道工程提供安全、合理、可靠的技术保障。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种超大断面浅埋软弱围岩隧道井字形双侧壁支护体系，以有效减少隧道开挖对洞身围岩的扰动，控制地表的沉降和初期支护的变形，从而确保工程质量的施工安全性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本发明的超大断面浅埋软弱围岩隧道井字形双侧壁支护体系，包括隧道初期支护和超前支护，隧道初期支护由拱部初期支护结构和仰拱初期支护结构构成，其特征是：隧道开挖断面设置临时支护，临时支护内包括横向间隔设置的第一竖向临时支护结构、第二竖向临时支护结构，以及纵向间隔设置的第一横向临时支护结构、第二横向临时支护结构，第一竖向临时支护结构、第二竖向临时支护结构与第一横向临时支护结构、第二横向临时支护结构交错连接形成井字形，且与隧道初期支护连接为一体，在隧道开挖断面内形成九个封闭成环的支护结构。

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种采用上述超大断面浅埋软弱围岩隧道井字形双侧壁支护体系的隧道施工方法，其特征是：将隧道划分为若干施工节段，各施工节段按井字形临时支护网格将隧道断面划分为左导坑上部、左导坑中部、左导坑下部、右导坑上部、右导坑中部、右导坑下部、核心土上部、核心土中部和核心土下部九个开挖部，按左导坑上部、左导坑中部、右导坑上部、左导坑下部、右导坑中部、右导坑下部、核心土上部、核心土中部和核心土下部顺序开挖；各开挖部开挖后及时施作相应的隧道初期支护和临时支护，并密闭成环。

本发明的有益效果是，于隧道开挖断面设置井字形双侧壁临时支护，可有效减少隧道开挖对洞身围岩的扰动，控制地表的沉降和初期支护的变形；施工节段按井字形临时支护网格将隧道断面划分为九个开挖部，按序开挖，各开挖部开挖后及时施作相应的隧道初期支护和临时支护，并密闭成环形成可靠支护后才进行下一步的施工，从而确保工程质量和施工安全性。

附图说明

本说明书包括如下三幅附图：

图1是本发明超大断面浅埋软弱围岩隧道井字形双侧壁支护体系的横断面示意图；

图2是本发明超大断面浅埋软弱围岩隧道井字形双侧壁支护体系及隧道施工方法的纵断面示意图；

图3是本发明超大断面浅埋软弱围岩隧道井字形双侧壁支护体系及隧道施工方法的平面示意图；