专利名称：一种隧道进口偏压段施工方法
技术领域：
本发明属于隧道工程技术领域，具体为一种隧道进口偏压段施工方法。
背景技术：
殷家屋隧道左洞进口段明洞起点桩号ZK51+075，暗洞起点桩号ZK51+085，设计为端墙式洞门接10米明洞。从暗洞起点设置40米长管棚，进洞95米设计为V级围岩，衬砌形式为65米J5a接30米J5b。左洞进口为傍山、浅埋、偏压洞口。左洞进口端位于山体斜坡上，自然坡度 35° -75。，存在较大偏压。洞口段地表植被发育，地勘报告显示覆盖层厚度较厚，为粉质黏土，夹碎石、角砾及孤石，厚度12米左右；下伏基岩为强一中风化灰岩、石英砂岩、粉砂岩， 岩体呈碎、块石镶嵌结构，围岩自稳能力极差，易发生大面积塌方，存在冒顶可能。左线隧道轴线与等高线小角度相交，洞口处开挖高度大，边坡开挖后岩体易沿节理与岩层组合面发生塌方。经实地测量，暗洞口(21(51+085)洞顶埋深6.54米，洞顶埋深极浅。因此，需要一种适用于此地的隧道进口偏压段施工方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于殷家屋隧道的隧道进口偏压段施工方法。本发明的技术方案为一种隧道进口偏压段施工方法，至少包括反压土设置及施工、超前支护施工、洞身开挖施工、初期支护施工四个步骤，其特征是反压土施工范围从左洞进口到右洞进口，长度82. 75米，反压土设置高度以洞顶以上6米控制，反压土边坡坡比设置为I: I ;边坡设置嵌入式拱形骨架护坡，反压土顶端设置10:1的横坡；反压土坡脚设置
2.5米宽护坡道并设置4:1横坡；所有排水接右幅路基左侧纵向排水边沟引排；反压土填筑按93%区路基填筑的要求进行控制。所述的超前支护采用40米长大管棚，利用长大管棚结构形成的整体刚度较大的纵横向结构，对洞顶软弱围岩进行超前支护，施工时将加强管棚定位及注浆控制。所述的洞身开挖施工采用预留核心土、环形开挖法进行洞身开挖施工；预留核心土长度3-5米；开挖时采用人工配合风镐作业，对孤石采用松动后控制爆破分解，使开挖对围岩的扰动降至最低；每循环进尺按O. 6米进行控制，安设一榀钢支撑，锚、网、喷支护后再施做下一榀；开挖后未支护前不得进行核心土施工；在进行下台阶施工时，预留核心土，马口跳槽、左右错开进行支护施工，左右错开距离不小于5米；洞身开挖过程中严格控制台阶长度，以上下台阶距离不超过15米，下台阶与下台阶与仰拱填充不超过20米进行控制。所述的初期支护施工过程中，工字钢支撑纵向间距为O. 6米，系统锚杆间距为 O. 6 X I. O米；在ZK51+085-ZK51+105洞口段，使用系统锚管，锚管采用D42注浆小导管，工字钢纵向间距为O. 6米不变。本发明的有益效果通过设置反压土平衡偏压；设置长大管棚加强超前支护；采用环形和上下短台阶结合的开挖方法，减少围岩变形及扰动；设置锚管、加密拱架等措施加强初期支护。加强施工过程中加强监控量测工作，加大地表沉降观测、处置收敛变形的观测点位和观测频率，及时掌握隧道围岩及山体变形情况。采取以上措施较好的解决了偏压问题，隧道已经顺利贯通，地表沉降、收敛变形等监控量测数据反映各变形均在要求范围以内。
下面将结合具体实施例对本发明作进一步的说明
图I是反压示意图
图2是洞身开挖、支护顺序图
图3是ZK51+085-ZK51+105初期支护图4是ZK51+105-ZK51+125初期支护图。图中1、左幅隧道中线；2、反压土 ；3、右幅路基中线；4、右幅路基纵向排水沟；5、 管棚；6、上台阶环形开挖部；7、下台阶马口 ；8、仰拱及填充；9、上台阶核心土 ；10、下台阶核心土 11、初期支护；12、Φ42Χ3. 5mm注浆系统锚管；13、初支型钢支撑；14、Φ25砂浆系统锚杆；15、型钢支撑。具体实施方法
具体施工顺序为先进行洞口刷坡及反压土作业，待完成洞口刷坡后即进行长管棚施工。完成反压土及长管棚作业后，方可进行洞身开挖施工。如图I所示，反压土施工范围从左洞进口到右洞进口(ZK51+075-ZK51+157. 75)， 长度82. 75米，反压土 2设置高度以左幅隧道中线I洞顶面以上6米控制，反压土 2边坡坡比设置为1:1。边坡设置嵌入式拱形骨架护坡，反压土顶端设置10:1的横坡；反压土 2坡脚设置2. 5米宽护坡道并设置4:1横坡，以利排水。所有排水接右幅路基中线3左侧右幅路基纵向排水沟4弓I排。反压土 2填筑按93%区路基填筑的要求进行控制。如图2所示超前支护采用40米长管棚5，利用管棚结构形成的整体刚度较大的纵横向结构，对洞顶软弱围岩进行超前支护，施工时将加强管棚定位及注浆控制。开挖工艺采用预留上台阶核心土 9、下台阶核心土 10，环形开挖法进行上台阶环形开挖部6开挖施工。预留上台阶核心土 9、下台阶核心土 10长度以3-5米为宜，不宜过短。开挖时采用人工配合风镐作业，对孤石采用松动后控制爆破分解，使开挖对围岩的扰动降至最低。每循环进尺按O. 6米进行控制，进行初期支护11施工，安设一榀钢支撑，锚、网、喷支护后再施做下一榀。开挖后未支护前不得进行上台阶核心土 9、下台阶核心土 10开挖。在进行下台阶施工时，预留上台阶环形开挖部6，下台阶马口 7跳槽、左右错开进行支护施工，左右错开距离不小于5米。洞身开挖过程中严格控制台阶长度，以上台阶环形开挖部6、下台阶马口 7距离不超过15米，下台阶马口 7与仰拱及填充8不超过20米进行控制。如图3所示是ZK51+085-ZK51+105初期支护，初支型钢支撑13支撑纵向间距O. 6 米，Φ42Χ3. 5mm注浆系统锚管12间距为O. 6 X I. O米，锚管长度3米。如图4所示ZK51+105-ZK51+125段Φ25砂浆系统锚杆14使用3米长Φ25砂浆锚杆，间距为O. 6 X I. O米，型钢支撑15支撑纵向间距O. 6米。
权利要求
1.一种隧道进口偏压段施工方法，至少包括反压土设置及施工、超前支护施工、洞身开挖施工、初期支护施工四个步骤，其特征是反压土施工范围从左洞进口到右洞进口，长度 82. 75米，反压土设置高度以洞顶以上6米控制，反压土边坡坡比设置为I: I ;边坡设置嵌入式拱形骨架护坡，反压土顶端设置10:1的横坡；反压土坡脚设置2. 5米宽护坡道并设置 4:1横坡；所有排水接右幅路基左侧纵向排水边沟引排；反压土填筑按93%区路基填筑的要求进行控制。
2.根据权利要求I中所述的一种隧道进口偏压段施工方法，其特征是所述的超前支护采用40米长大管棚，利用长大管棚结构形成的整体刚度较大的纵横向结构，对洞顶软弱围岩进行超前支护，施工时将加强管棚定位及注浆控制。
3.根据权利要求I中所述的一种隧道进口偏压段施工方法，其特征是所述的洞身开挖施工采用预留核心土、环形开挖法进行洞身开挖施工；预留核心土长度3-5米；开挖时采用人工配合风镐作业，对孤石采用松动后控制爆破分解，使开挖对围岩的扰动降至最低；每循环进尺按O. 6米进行控制，安设一榀钢支撑，锚、网、喷支护后再施做下一榀；开挖后未支护前不得进行核心土施工；在进行下台阶施工时，预留核心土，马口跳槽、左右错开进行支护施工，左右错开距离不小于5米；洞身开挖过程中严格控制台阶长度，以上下台阶距离不超过15米，下台阶与下台阶与仰拱填充不超过20米进行控制。
4.根据权利要求I中所述的一种隧道进口偏压段施工方法，其特征是所述的初期支护施工过程中，工字钢支撑纵向间距为O. 6米，系统锚杆间距为O. 6X1. O米；在 ZK51+085-ZK51+105洞口段，使用系统锚管，锚管采用D42注浆小导管，工字钢纵向间距为O.6米不变。
全文摘要
本发明提供了一种隧道进口偏压段施工方法，至少包括反压土设置及施工、超前支护施工、洞身开挖施工、初期支护施工等四个步骤。其特征是反压土施工范围从左洞进口到右洞进口(ZK51+075-ZK51+157.75)，长度82.75米，反压土设置高度以洞顶以上6米控制，反压土边坡坡比设置为1:1。采用40米大长管棚对洞顶软弱围岩进行超前支护，有效阻止或限制洞顶围岩变形。洞身开挖工艺采用预留核心土、短台阶、环形开挖法进行洞身开挖施工。预留核心土长度以3-5米为宜，不宜过短。该发明采用设置反压土、长大管棚、小导管式注浆系统锚管加强初期支护、调整开挖方式等办法结合，有效的解决了隧道偏压问题。
文档编号E21D11/10GK102587920SQ20121007885
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月23日 优先权日2012年3月23日
发明者马华兵 申请人:中交二公局第六工程有限公司