[发明专利]一种溶洞发育地层软岩特大断面隧道台阶施工方法

说明书

本发明涉及隧道超前支护措施施工技术领域，具体涉及一种溶洞发育地层软岩特大断面隧道台阶施工方法，包括如下步骤：(1)确认围岩等级及前方围岩状况；(2)根据围岩状况判断岩溶发育情况，根据所述岩溶发育情况判断隧道拱部前方溶洞是否发育，并根据围岩等级及溶洞发育情况确定超前支护措施及设计参数；(3)按照台阶设计参数，上下台阶同步开挖；与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明将台阶施工方法应用于溶洞发育地层的特大断面隧道施工中，并根据围岩等级及溶洞发育情况分类采用超前支护措施，由地质素描结果中的掌子面溶洞揭露情况和掌子面状态确定初期支护及溶洞处理措施，针对溶洞发育地层采用特定施工方式，有的放矢，更加准确。

技术领域

本发明涉及隧道超前支护措施施工技术领域，具体涉及一种溶洞发育地层软岩特大断面隧道台阶施工方法。

背景技术

按照国际隧协断面划分标准，特大断面隧道的断面面积＞100m²，公路特大断面隧道一般为三车道、四车道隧道。对于特大断面隧道Ⅳ级、Ⅴ级围岩一般采用CD法、CRD法和双侧壁导坑法等分部开挖法，即整个开挖断面分成多个部分进行开挖，每部分采用临时支护稳定围岩，在支护结构封闭后拆除临时支护，其中临时支护多为型钢钢架、钢筋网、喷混凝土的支护组合。

溶洞是一种典型的岩溶不良地质，揭露后隧道极易发生洞内坍塌、充填物突涌、地表塌陷等地质灾害，其处治措施主要有封闭回填、混凝土回填、弃渣回填、注浆加固、砌墙或超前长管棚或小导管等。在溶洞发育的岩溶地层中施工时，特大断面隧道采用分部开挖法将面临多种施工问题。如：较小的导洞会使溶洞的相对尺度增大，溶洞充填物突涌灾害的危害程度增大；狭小的作业空间，施工人员安全疏散难度加大，灾害发生后大型机械无法作业；导洞逐个揭露溶洞，对溶洞多次扰动并且溶洞处理措施实施难度加大；单个导洞发生灾害造成掌子面掘进停工，将影响其他导洞施工进度，施工组织难度大。并且分部开挖法工作空间狭小、工序复杂，无法使用多臂凿岩台车、拱架安装机、湿喷机械手等大型机械设备作业，机械化配套程度低，难以实现大断面隧道快速施工。

随着围岩补强技术与大型施工机械的发展，软岩大断面隧道采用大断面或全断面开挖的技术条件逐渐成熟，台阶法逐渐被应用在软岩特大断面隧道施工，但现有施工技术中，并没有针对溶洞发育地层施工问题的良好解决办法。

因此，开发一种溶洞发育地层软岩特大断面隧道台阶施工方法，不但具有迫切的研究价值，也具有良好的经济效益和工业应用潜力，这正是本发明得以完成的动力所在和基础。

发明内容

为了克服上述所指出的现有技术的缺陷，本发明人对此进行了深入研究，在付出了大量创造性劳动后，从而完成了本发明。

具体而言，本发明所要解决的技术问题是：提供一种溶洞发育地层软岩特大断面隧道台阶施工方法，在保证特大断面隧道Ⅳ级、Ⅴ级围岩的稳定性及溶洞的稳定条件下，进行大断面(少分部)开挖，给大型施工机械提供作业空间，使特大断面隧道施工更快速、安全和经济。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种溶洞发育地层软岩特大断面隧道台阶施工方法，包括如下步骤：

(1)确认围岩等级及前方围岩状况；

(2)根据围岩状况判断岩溶发育情况，根据所述岩溶发育情况判断隧道拱部前方溶洞是否发育，并根据围岩等级及溶洞发育情况确定超前支护措施及设计参数；

(3)按照台阶设计参数，上下台阶同步开挖；

(4)排尘出渣后对掌子面进行地质素描，根据地质素描结果进行溶洞处理及初期支护施工；

(5)根据地质素描结果调整下一循环的超前支护措施及设计参数以及台阶的设计参数；

(6)重复步骤(3)-(5)。