[发明专利]既有山岭隧道原位单侧扩挖施工方法

说明书

本发明涉及一种既有山岭隧道原位单侧扩挖施工方法。扩挖隧道会对周边围岩产生扰动，施工难度大。本方法在既有隧道上方和侧方施作超前小导管支护；开挖侧部扩挖区域，施做侧部初期支护；在既有隧道内侧边墙上凿出斜向凹切面，施做斜向临时支撑；开挖顶部扩挖区域，施做顶部初期支护；拆除斜向临时支撑、既有隧道内侧边墙和既有隧道上部衬砌，保留既有隧道外侧边墙；开挖底部扩挖区域，拆除既有隧道内侧仰拱，施做底部初期支护；浇筑底部扩挖区域和既有隧道内侧仰拱区域，形成封闭成环的扩挖初期支护结构。本方法将既有隧道衬砌结构作为分步开挖时的临时支护结构，待上部初期支护结构形成整体之后再拆除，既提高了施工效率，又具有较高的安全性。

技术领域

本发明涉及山岭隧道施工技术领域，具体涉及一种既有山岭隧道原位单侧扩挖施工方法。

背景技术

道路通行量及运输能力的要求越来越高，早期修建的隧道由于断面尺寸较小，隧道限界和车道数难以满足现有交通的需求。在对既有道路进行加宽的过程中，受线路整体线形和地质条件的影响，需对原有小断面隧道进行原位扩挖。

早期修建的隧道，其顶部空洞区通常采用木头等无粘性松散材料进行填充，致使顶部回填不密实，隧道修建过程中对周边围岩扰动大。隧道扩挖过程中将对周边围岩再次产生扰动，使其强度进一步降低，围岩稳定性变差。在扩挖的过程中，受既有隧道衬砌结构的影响，常规的台阶法、CD法、CRD法将受到限制；且施工工作面狭小，不利于机械设备在隧道内展开。

在这种情况下，如何减小隧道扩挖对周边围岩的扰动，减小隧道施工导致的变形，保障隧道扩挖过程中的安全，且便于常用施工机械的施工，是目前山岭隧道原位扩挖面临的主要挑战。

发明内容

本发明的目的是提供一种既有山岭隧道原位单侧扩挖施工方法，以减小隧道扩挖对周边围岩的扰动，减小隧道施工导致的变形，保障隧道扩挖过程中的安全。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

既有山岭隧道原位单侧扩挖施工方法，所述方法包括：

在既有隧道上方和侧方施作超前小导管支护；

开挖侧部扩挖区域，施做侧部初期支护；

在既有隧道内侧边墙上凿出斜向凹切面，以斜向凹切面为基底施做斜向临时支撑；

开挖顶部扩挖区域，施做顶部初期支护；

拆除斜向临时支撑、既有隧道内侧边墙和既有隧道上部衬砌，保留既有隧道外侧边墙；

开挖底部扩挖区域，拆除既有隧道内侧仰拱，施做底部初期支护；

浇筑底部扩挖区域和既有隧道内侧仰拱区域，并与既有隧道外侧仰拱形成扩挖仰拱结构；

扩挖仰拱结构与侧部初期支护、顶部初期支护和既有隧道外侧边墙形成封闭成环的扩挖初期支护结构。

进一步地，在既有隧道上方和侧方施作超前小导管支护，包括：

扩挖隧道轮廓线位于既有隧道轮廓线外并偏向一侧；

超前小导管支护布置在扩挖隧道轮廓线外的顶部和两侧。

进一步地，开挖侧部扩挖区域，施做侧部初期支护，包括：

开挖既有隧道侧方的侧部扩挖区域；

沿扩挖隧道轮廓线施作由钢架、钢筋网和锚喷支护组成的侧部初期支护；

向侧部初期支护背后的围岩内打设锚杆；

在侧部初期支护底部打设锁脚钢管。

进一步地，在既有隧道内侧边墙上凿出斜向凹切面，以斜向凹切面为支撑施做斜向临时支撑，包括：