[发明专利]一种软岩大变形隧道两台阶带仰拱同步开挖快速施工方法

说明书

本发明公开了一种软岩大变形隧道两台阶带仰拱同步开挖快速施工方法，在上下台阶带仰拱同步开挖前，对探测地质信息和监控量测获得的数据进行归纳收集，再将信息进行反馈，作出分析判断能否继续进行步骤S2，确保在进行开挖时，不会发生隧道塌方等意外；通过对上下台阶带仰拱同时钻眼、爆破，实现对上下台阶的同步开挖，采用同步爆破、扒渣，有利于隧道结构稳定，避免多次爆破对周边围岩的扰动，同时在进行上台阶初支护，下台阶出碴和进行上台阶超前支护，下台阶立架的两道工序之间，同步进行锚杆埋设工序，及在安装上台阶初支护架时，将锚杆插入锚杆孔内，在进行上台阶超前支护安装时，对锚杆进行注浆，工序紧凑，缩短施工时间，使施工进度更快。

技术领域

本发明涉及隧道工程技术领域，具体为一种软岩大变形隧道两台阶带仰拱同步开挖快速施工方法。

背景技术

软岩可分为地质软岩和工程软岩两大类别。地质软岩指强度低、孔隙度大、胶结程度差、受构造面切割及风化影响显著或含有大量膨胀性粘土矿物的松、散、软、弱岩层，该类岩石多为泥岩、页岩、粉砂岩和泥质矿岩，是天然形成的复杂的地质介质；工程软岩是指在工程力作用下能产生显著塑性变形的工程岩体。工程软岩强调软岩所承受的工程力荷载的大小，强调从软岩的强度和工程力荷载的对立统一关系中分析、把握软岩的相对性实质。根据软岩特性的差异及产生显著塑性变形的机理，软岩可分为4大类，即膨胀性软岩、高应力软岩、节理化软岩和复合型软岩。

针对深埋软岩隧道存储的弹性势能高，施工采用通常的三台阶法，开挖闭合时间长，仰拱单独挖作为一个步序，导致初期支护闭合周期长，变形大，钢拱架闭合困难，结构受几何非线性影响显著，换拱频繁的施工难题，现有的两台阶带仰拱同步开挖的施工方法，在对地质探测这一方面做到不够全面，给施工带来危险。

针对上述问题，本发明提供了一种软岩大变形隧道两台阶带仰拱同步开挖快速施工方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种软岩大变形隧道两台阶带仰拱同步开挖快速施工方法，实现上下台阶同时开挖，同步支护，各工序紧凑，施工进度快，且在施工前对地质进行全面探测，保证施工的安全，从而解决了背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种软岩大变形隧道两台阶带仰拱同步开挖快速施工方法，包括以下步骤：

S1：施工准备，测量放线；

S2：上下台阶带仰拱同步开挖；

S3：挖掘机、装载机配合自卸车出碴；

S4：进入下一循环。

进一步地，S1包括如下步骤：

S101：探测地质信息：使用地质雷达探测掌子面前方地质信息，分析土质的软硬程度；使用红外探水仪探测掌子面前方地质含水信息，获知前方地质的含水量，或是否存在含水断层、含水溶洞和地下暗河；

S102：监控量测：通过目测和仪器测量的方法了解开挖工作面的情况；

S103：数据处理：对探测地质信息和监控量测获得的数据进行归纳收集；

S104：信息反馈：将获得的信息反馈，并作出分析判断能否继续进行步骤S2。

进一步地，S102包括如下步骤：

S1021：周边位移测量：测点距开挖工作面应小于1～2m。测点埋设后，第一次量测时间应在上次爆破后24h内，并在下次爆破前进行。第一次量测的初读数是关键性数据，应反复测读；当连续量测3次的误差R≤0.18mm时，才能继续爆破掘进(R根据收敛计而异)；全断面开挖时，埋深小于两倍洞径地段或浅埋隧道，采用3～6条测线，一般地段应采用2～3条测线，但拱脚处必须有一条水平测线。

S1022：顶拱下沉测量：在地面进行钻孔，使用挠度计测定拱顶相对地面不动点的位移值；