[发明专利]软弱围岩岩溶段隧道施工方法

权利要求书

1.一种软弱围岩岩溶段隧道施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、根据超前地质预报进行测量放样；

步骤二、超前支护；采用支护锚杆（2）和超前注浆小导管进行临时支护；

步骤三、上台阶环形开挖；采用人工风镐配合长臂挖掘机开挖，侧翻式挖掘机装渣，自卸汽车运输；

步骤四、上台阶初期支护；初期支护为锚喷网结构形式，开挖后初喷混凝土，再铺设钢筋网，然后架立钢架，安装支护锚杆（2），最后复喷混凝土至设计厚度；

步骤五、上台阶核心土开挖；采用挖掘机开挖，自卸汽车运渣；

步骤六、左下台阶与右下台阶开挖同时进行；采用微振动爆破配合人工风镐及挖掘机开挖，自卸汽车运渣；

步骤七、在隧道开挖过程中遇到无填充小型溶洞，采用隧道穿越无填充小型溶洞处治结构处治无填充小型溶洞；所述的隧道穿越无填充小型溶洞处治结构包括免拆模板现浇混凝土护拱（1）、喷锚支护悬支式操作平台（6）和轻质泡沫混凝土填灌；所述的免拆模板现浇混凝土护拱（1）是先通过预先打设在围岩中的预埋螺栓（19）和螺母（20）将免拆模板（14）固定，再在围岩表面（21）与免拆模板（14）间浇筑现浇混凝土（18），与打设围岩中的支护锚杆（2）共同组成免拆模板现浇混凝土护拱（1）；所述的喷锚支护悬支式操作平台（6）主要由操作平台（12）、支撑杆（13）、平台支撑架（7）、可伸缩液压支撑柱（68）和滚轮（22）组成，操作平台（12）由护栏（10）和平台板（11）组成，操作平台（12）由可伸缩液压支撑柱（68）和支撑杆（13）提供支撑力，支撑杆（13）上设置可伸缩装置（9），支撑杆（13）通过螺栓与螺母（8）固定在平台支撑架（7）上，平台支撑架（7）底部设置滚轮（22），滚轮（22）在隧道底面设置的轨道（23）上移动；所述的轻质泡沫混凝土填灌是在免拆模板现浇混凝土护拱（1）与溶蚀空腔（3）交界处填灌轻质泡沫混凝土形成轻质泡沫混凝土封闭墙（4）；

步骤八、左下台阶与右下台阶初期支护同时进行；初喷混凝土，再铺设钢筋网，然后安装支护锚杆（2），最后复喷混凝土；

步骤九、仰拱开挖和仰拱初期支护；采用人工风镐配合长臂挖掘机开挖，自卸汽车运渣；开挖完成后进行初喷混凝土，再铺设钢筋网，然后安装支护锚杆（2），最后复喷混凝土；

步骤十、仰拱二衬和拱墙二衬；二次衬砌采用40～60cm厚混凝土；

步骤十一、在隧道开挖过程中遇到隧道底板下深埋溶洞，采用隧道底板下深埋溶洞处治结构处治深埋溶洞；所述的隧道底板下深埋溶洞处治结构包括桩基托梁桥跨越结构、抱箍撑支式盖梁支模体系、撑支式箱梁支模体系和控制性注浆密填；所述的桩基托梁桥跨越结构包括箱梁（24）、盖梁（25）、承台（26）、桩（27）和隧道底板（28），在溶洞中打桩，桩（27）竖向贯穿溶洞，并在隧道边墙下方的桩（27）顶部浇筑盖梁（25），在隧道底板（28）下方的桩（27）顶部设置承台（26），并在承台（26）上浇筑箱梁（24）；所述的抱箍撑支式盖梁支模体系包括抱箍（33）、斜撑杆（34）、盖梁桩间段底模板（36）和盖梁侧模板（37），盖梁桩间段底模板（36）和盖梁侧模板（37）拼装在一起，通过带有可伸缩顶托（35）的斜撑杆（34）支撑盖梁桩间段底模板（36），斜撑杆（34）下端用抱箍（33）和螺栓与螺母（8）固定在桩（27）上；所述的撑支式箱梁支模体系包括箱梁模板和模板支撑结构，箱梁模板包括箱梁侧模板（40）、箱梁翼缘模板（39）和箱梁中部模板（38），在承台（26）上搭设由立杆（41）、水平杆（42）和斜撑杆（34）组成的模板支撑结构，箱梁侧模板（40）固定在水平杆（42）上，箱梁翼缘模板（39）由斜撑杆（34）支撑；所述的控制性注浆密填是在溶洞底部一定高度范围内进行注浆填密，使溶洞底部岩体与桩体结合在一起；

步骤十二、在隧道开挖过程中遇到隧道底板下有水溶洞，采用隧道底板下有水溶洞处治结构处治有水溶洞；所述的隧道底板下有水溶洞处治结构包括岩溶水通道（43）、预制装配式集水井（45）、涌道拖拉清污装置和浆砌片石回填；隧道底板（28）下方的有水溶洞中埋设岩溶水通道（43），岩溶水通道（43）每间隔一段距离设置一个预制装配式集水井（45），预制装配式集水井（45）由若干个井段拼装而成，井段之间设置橡胶止水密封垫（46），预制装配式集水井（45）顶部设置铸铁井盖（47），预制装配式集水井（45）下部与岩溶水通道（43）连通，且预制装配式集水井（45）底部深度超过岩溶水通道（43）；所述的涌道拖拉清污装置主要由钢绳索（48）、拉杆（49）、螺旋叶片（50）、刮板（51）和滤网（52）组成，拉杆（49）的一端固定圆形的滤网（52），滤网（52）边缘设置刮板（51），滤网（52）与刮板（51）形成一个圆形槽，拉杆（49）设置螺旋叶片（50），拉杆（49）的另一端连接钢绳索（48）；所述的浆砌片石回填是在有水溶洞中埋设好岩溶水通道（43）后，采用浆砌片石（44）回填至隧道底板（28）的高度，并将浆砌片石（44）密实形成浆砌片石回填密实区（53）；

步骤十三、在隧道开挖过程中遇到隧道底板下大型溶洞，采用隧道底板下大型溶洞处治结构处治大型溶洞；所述的隧道底板下大型溶洞处治结构包括拱桥跨越结构、拱墩与拱桥支模体系和临时栈桥与施工通道体系；所述的拱桥跨越结构是采用拱桥的形式在大型溶洞（56）两岸修建拱墩（55），在拱墩（55）上架设拱桥（54）跨越大型溶洞（56），再在拱桥（54）上修建隧道底板（28）；所述的拱墩与拱桥支模体系由拱桥模板（57）、拱墩模板（58）和支模脚手架（63）组成；拱桥模板（57）包括拱桥底模板和拱桥侧模板，拱桥底模板通过拱桥底模板凹端（64）与拱桥底模板凸端（65）拼装并固定，拱桥侧模板通过拱桥侧模板凸端（66）与拱桥侧模板凹端（67）拼装并固定，拱桥模板（57）和拱墩模板（58）采用支模脚手架（63）支撑；所述的临时栈桥与施工通道体系是在大型溶洞（56）两岸设置液压升降装置（62），在液压升降装置（62）上采用钢柱（61）和腹杆（60）组装栈桥施工通道支撑架，再在栈桥施工通道支撑架上设置平台纵梁（59），然后在平台纵梁（59）上铺设平台板（11），最后平台板（11）在外侧设置围挡护栏（10）；

步骤十四、隧道底板施工；在隧道底板下部溶洞处治完成后进行隧道底板（28）施工。