[发明专利]一种适用于破碎围岩隧道开挖支护的施工方法

说明书

本发明公开了一种适用于破碎围岩隧道开挖支护的施工方法，包括以下步骤：S1、施工准备；S2、超前地质预报；S3、超前支护；S4、上断面导坑分部开挖及支护；S5、拆除导坑隔壁及核心土开挖；S6、下台阶分幅开挖及支护；S7、仰拱开挖、支护及仰拱回填；S8、二次衬砌。本发明提供的适用于破碎围岩隧道开挖支护的施工方法，适用于土质或破碎的岩质围岩开挖，预留核心土作为初支施工工作面，无需设台车。设刚性临时支撑，与核心土共同作用，支撑掌子面。导坑开挖断面小，稳定性易控制，安全有保障。

技术领域

本发明属于隧道施工技术领域，具体涉及一种适用于破碎围岩隧道开挖支护的施工方法。

背景技术

隧道掘进施工过程中，由于地质不良导致施工区域内降低掌子面中、小型塌方及局部掉块的发生频率大幅度增加，约占各类一般工程事故出现概率的65％以上。事故一旦发生，一方面会造成工期延误，机械损坏，给经济造成不可避免的损失；另一方面会对一线施工人员的生命安全存在潜在威胁。

合理的选用隧道开挖、支护方法与工艺是保证隧道安全施工安全的关键。隧道掌子面的稳定性尤其受到开挖的影响。隧道新进尺段围岩的不稳定状态按部位主要分为拱顶塌方和背向开挖面塌方。为了防止以上两种塌方的发生，现有施工方法主要有台阶法、环形开挖预留核心土法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法。台阶法和环形开挖预留核心土法对于掌子面的稳定性起到了很好的效果，待拱顶支护完成后，再开挖下台阶或核心土来保证施工安全。但这两种方法的缺点在于，一次性揭露拱顶围岩面积大，若清危不彻底、支护不及时，易产生拱顶围岩的掉块，甚至塌方。单侧壁导坑法和双侧壁导坑法都使用了临时支护，对拱顶确实起到了临时支撑的作用，但是对于掌子面围岩的支顶作用微乎其微。隧道开挖后，易出现松散体背向掌子面崩塌或者岩层沿软弱结构面错动。而且临时支护用量大，安拆时间久，施工速度和工程造价方面处于劣势。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有隧道开挖支护方法施工速度慢、临时支护耗材大、初期支护封闭前安全性能低等问题，提供一种适用于破碎围岩隧道开挖支护的施工方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种适用于破碎围岩隧道开挖支护的施工方法，包括以下步骤：

S1、施工准备；

S2、超前地质预报；

S3、超前支护；

S4、上断面导坑分部开挖及支护：

S41、先行侧导坑开挖：采用上下导坑法进行一侧导坑开挖并施作初期支护，上、下导坑的交界面设置为水平，同时核心土在上断面导坑开挖过程中预留成形；

S42、设置导坑隔壁：在先行侧导坑的上导坑开挖后，于核心土与拱顶初期支护之间设置导坑隔壁，且随先行侧导坑和后行侧导坑掘进，逐段设置导坑隔壁；

S43、后行侧导坑开挖：先行侧导坑开挖设定距离后且先行侧导坑喷射混凝土强度达到设计要求后，采用上下导坑法进行另一侧导坑开挖并施作初期支护，上、下导坑界面设置为水平；

S5、拆除导坑隔壁及核心土开挖：

待上断面导坑的初期支护施作完成且喷射混凝土强度达到设计强度、监控量测数据稳定后，逐段拆除导坑隔壁，导坑隔壁拆除后，进行核心土开挖；

S6、下台阶分幅开挖及支护：

下台阶于核心土开挖后分幅错开设定具体开挖，并施作初期支护；

S7、仰拱开挖、支护及仰拱回填：

在下台阶开挖并施作初期支护后，随即进行仰拱开挖并施作初期支护，再进行仰拱回填；

S8、二次衬砌：

前述初期支护变形趋于稳定后，及时施作二次衬砌。