[发明专利]一种场地受限条件下由匝道反向施工大跨隧道主洞的方法

说明书

本发明公开了一种场地受限条件下由匝道反向施工大跨隧道主洞的方法。本发明主要包括：匝道段施工；渐变段施工；隧道大跨段靠近匝道侧施工；隧道大跨段横向开挖至隧道大跨段另一侧施工；隧道大跨段另一侧一端掌子面反向施工；通过仿真优化软件确定较优横向扩挖宽度；建立反向施工的仿真模型，理论上分析反向施工安全与施工关键步骤；施工中布置相应的监测元件，根据监测信息指导反向施工的安全。本发明合理利用匝道进洞，有效利用洞内场地，在洞内增加开挖工作面，加快隧道前期开挖速度，有效缩短施工工期，在合理利用场地的同时，可有效控制围岩变形及地表沉降，保障施工安全。

技术领域

本发明属于隧道施工技术领域，具体涉及一种场地受限条件下由匝道反向施工大跨隧道主洞的方法。

背景技术

隧道施工过程中，如何安全进洞是一个很关键的问题。在现有隧道实际施工过程中，常规的进洞是按照主洞进洞开挖，但是，某些隧道现场主洞前面场地是软弱地层，后面要进行基坑开挖，施工箱涵，因而不具备主洞进洞的场地条件。同时主洞是三车道，断面大，若从主洞进洞，则其施工风险，要较从两车道匝道进洞施工大很多。进一步，主洞施工的进度也较匝道施工的进度慢很多，无法满足既有工期要求。

因此针对上述问题，如何在场地受限条件下，安全进洞，加快施工进度，是急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中存在的上述不足，提供一种场地受限条件下由匝道反向施工大跨隧道主洞的方法。

本发明的一种场地受限条件下由匝道反向施工大跨隧道主洞的方法，主要包括如下步骤：

(1)匝道段施工；

(2)渐变段施工；

(3)隧道大跨段靠近匝道侧施工；

(4)隧道大跨段横向开挖至隧道大跨段另一侧施工；

(5)隧道大跨段另一侧一端掌子面反向施工；

(6)通过仿真优化软件确定较优横向扩挖宽度；

(7)建立反向施工的仿真模型，理论上分析反向施工安全与施工关键步骤；

(8)施工中布置相应的监测元件，根据监测信息指导反向施工的安全。

具体的，步骤(1)所述匝道段施工，是按上下两台阶法施工，上下台阶的长度要满足安全以及出渣需求，上台阶超前5～10m，进尺2～4m，并根据围岩稳定条件和监测情况做调整。

具体的，步骤(2)所述渐变段施工，是由匝道段上下两台阶法施工至渐变段，渐变段长度为5m；在渐变段，采用上下两台阶法分别扩挖至隧道大跨段靠近匝道侧的上下台阶；其中，上台阶超前5～10m，进尺2～4m，并根据围岩稳定条件和监测情况做调整。

具体的，步骤(3)中，隧道大跨段靠近匝道侧的上下台阶开挖50m后，开始步骤(4)的横向开挖隧道大跨段另一侧的上台阶，横向开挖宽度3m，以保证施工安全，具体可根据监测数据与仿真结果进行适当调整。

具体的，步骤(5)是，横向开挖完成后，然后反向施工隧道大跨段另一侧一端掌子面的上台阶，该侧上台阶施工15m后，施工该侧下台阶；其中，上台阶超前5～10m，进尺2～4m，并根据围岩稳定条件和监测情况做调整。

具体的，步骤(6)是，建立不同横向扩挖宽度的仿真模型，分析不同扩挖宽度下隧道的最大变形变化规律，并结合施工机械设备情况，确定较优的横向扩挖宽度。

具体的，步骤(7)是，建立反向施工的三维仿真模型，分析各施工步骤下的变形受力情况，从理论上分析其安全性。

具体的，步骤(8)是，施工中布置相应的监测原件，包括围岩压力、工字钢应力、喷层应力以及位移监测，根据监测信息指导反向施工的安全。