一种隧道超小净距施工方法与流程

本发明涉及隧道施工技术领域，具体为一种隧道超小净距施工方法。

背景技术：

我国属于多山国家，近几年随着国家公路网建设的实施和西部大开发战略的深入，涌现出大量的隧道工程。在隧道选型时，如采用分离式隧道，隧道左、右线净距要求较大，道路或桥梁与隧道接线处三角过渡区较大，导致土地使用量也较大，由于受征地条件或地形情况的制约，需要减少左、右线隧道之间的净距，可以采用小净距隧道型式或连拱隧道型式。而连拱隧道施工工序繁多，造价较高，对施工技术要求也更加严格，目前山岭隧道主要采用小净距隧道型式。

此外，由于西部地区海拔较高，很多情况下公路选线很难从合适的垭口穿越山峰。在修建公路的时候，公路选线经常从山峰下的山腰处直接穿越，这样就出现了大量的双侧偏压小净距隧道。由于以前我国经济水平低，隧道修建技术较落后，公路选线一般沿着山谷或盘山修建，在隧道设计、施工和科研中，主要涉及的是单侧偏压隧道。而对近几年出现的双侧偏压隧道的施工技术甚少，采用现有的施工方法进行施工，常导致隧道地表沉降大，地面开裂、隧道内常发生大变形灾害和中夹岩柱开裂等问题，隧道围岩和支护结构稳定性难以保证。

技术实现要素：

本发明所解决的技术问题在于提供一种隧道超小净距施工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种隧道超小净距施工方法，包括以下步骤：

步骤1：隧道大断面洞身开挖，预留下台阶中导洞两侧的围岩不开挖，暂停掌子面掘进施工，待双线隧道变断面段仰拱跟进至掌子面8-12m后再进行中导洞开挖；

步骤2：开挖中导洞，中导洞采用全断面法开挖，拱墙喷c25混凝土23cm厚，拱墙采用6.5钢筋网，间距20cm×20cm，拱墙设i16钢架，钢架间距1.2m并在钢架分节处设2根φ22锁脚锚杆，l＝3.0m；中导洞开挖至38m处后，分段浇筑中隔墙c30砼，分段长度为4-5米；

步骤3：中隔墙施工完成后开挖左侧正洞，开挖采用三台阶法施工，拱部设φ42小导管进行超前预支护，隧道内侧拱部钢架应与中隔墙预埋钢架及钢板连接受力可靠，其他初期支护及二衬参数严格按照设计图纸施工；

步骤4：左侧正洞开挖及初期支护完成40m之后进行右侧正洞，开挖采用三台阶法施工，拱部设φ42小导管进行超前预支护；在左右两侧正洞交叉开挖进洞的同时拆除中导洞初期支护。拆除过程中应严格控制开挖进尺。左右两侧正洞上台阶交叉开挖进洞后，下台阶紧跟施工。正洞洞身开挖过程中，严格按照监控量测要求及时埋设测点进行拱顶下沉和水平收敛量测，根据量测结果及时调整工序及预留变形量，开挖进尺等，据以指导施工，确保施工安全。同时仰拱及时跟进，满足隧道施工安全步距要求。

所述中导洞开挖前封闭掌子面，封闭采用喷c25混凝土厚20cm，钢筋网φ8，间距20cm×20cm，φ22砂浆锚杆，长3.5m，间距1m×1m。

所述中导洞首次施工前在其拱部范围打设设φ42小导管进行超前预支护，注水泥浆，l＝3.5m，环向间距0.5m。其它地段不设φ42小导管进行超前预支护。

所述中隔墙预埋对应高底范围的正洞初期支护钢拱架及仰拱钢架连接钢板，钢板为通长埋设，采用泡沫或木块进行保护，砼浇筑时分上下两层浇筑。

所述中隔墙施工时中隔墙采用组合钢模板，按无拉杆模板设计，混凝土分二次浇筑，在第一次浇筑中隔墙下部混凝土前预埋中隔墙对应高度范围内的正洞初期支护下部i16钢拱架及仰拱钢架连接钢板，第二次浇筑上部混凝土并注意中隔墙对应高度顶部钢拱架连接位置的保护处理，砼采用泵送，施工中加强振捣，确保砼密实，中隔墙顶部空隙混凝土回填是确保施工安全和施工质量的关键环节。

所述组合钢模板模板安装前应进行除锈、磨光处理，要求模板表面平整，尺寸偏差符合设计要求，具有足够的刚度、强度、稳定性，且拆装方便接缝严密不漏浆，并应指定专人，在砼灌注过程中加强检查、调整，以保证砼建筑物形状，尺寸和相互位置的正确；模板安装好后，检查轴线、高程符合设计要求后加固，保证模板在灌注混凝土过程受力后不变形、不移位。模内干净无杂物，拼合平整严密。支架结构的立面、平面安装牢固，并能抵挡振动时偶然撞击。支架立柱在两个互相垂直的方向加以固定，并纵横向设置剪刀撑连接竖、横向钢管支架，支架支承部分安置在坚实的地基上，模板检查合格后，刷脱模剂。

所述中隔墙浇注时混凝土采用集中拌合，自动计量，罐车运输，泵送混凝土施工，插入式振捣器振捣；混凝土分二次浇筑，第一次浇筑中隔墙下部混凝土。第二次浇筑上部混凝土并注意中隔墙对应高度顶部钢拱架连接位置的保护处理；浇注前对支架、模板、钢筋和预埋件进行检查，并将模板内的杂物、积水和钢筋上的污垢清理干净；模板的缝隙填塞严密，内面涂刷脱模剂；浇筑时检查混凝土的均匀性和坍落度；混凝土分层浇筑厚度不超过26-30cm，并用插入式振动器振捣密实；混凝土的浇筑连续进行，如因故必须间断时，其间断时间小于前层混凝土的初凝时间或能重塑的时间，并经试验确定，若超过允许间断时间，须采取保证质量措施或按工作缝处理；浇筑混凝土过程中，应经常检查模板、钢筋及预埋部件的位置和保护层的尺寸，确保其位置正确不发生变形。并注意模板、支架等支撑情况，设专人检查，如有变形，移位或沉陷立即校正并加固；混凝土浇筑完成后，及时并定时洒水养护。

所述左侧正洞开挖采用由中心向周围扩张的形式开挖，采用微振动爆破进行施工，控制掏槽眼一次起爆药量来降低振动强度，施工中应加强爆破振动监测，依据监测结果及时调整爆破参数。

所述微振动爆破施工时采用中槽先进、两侧预留光爆层的爆破方法；在中岩墙侧布设防振带，即布一列孔先爆形成一破碎带在中岩墙和中槽主爆破区之间起降振作用，该列孔应用较小的药量最先起爆；中岩墙侧预留光爆层的厚度取2-5m，一方面有足够的厚度保证中岩墙围岩在中槽爆破后不至于因围岩暴露时间过长、岩体卸荷及应力释放使中岩墙岩体受损，另一方面又能创造较好的临空面减少爆破振动影响并保证光面爆破的效果；施工中，外侧预留光爆层与中槽爆破之间的距离，一般不超过2m，同时采用挖后速扩等措施来控制岩体变形，中岩墙侧围岩爆破后暴露时间控制在24h以内。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明可以有效减少中间岩柱的扰动和破坏，保证围岩的稳定性，而且，整体施工工序合理，大大提高了施工效率。

附图说明

图1为本发明的施工面结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明，在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以两个元件内部的连通。

如图1所示，一种隧道超小净距施工方法，包括以下步骤：

步骤1：大断面洞身开挖，预留下台阶中导洞两侧的围岩不开挖，暂停掌子面掘进施工，待双线隧道变断面段仰拱跟进至掌子面8-12m后再进行中导洞开挖；

步骤2：开挖中导洞，中导洞采用全断面法开挖，拱墙喷c25混凝土23cm厚，拱墙采用6.5钢筋网，间距20cm×20cm，拱墙设i16钢架，钢架间距1.2m并在钢架分节处设2根φ22锁脚锚杆，l＝3.0m；中导洞开挖至38m处后，分段浇筑中隔墙c30砼，分段长度为4-5米；所述中导洞开挖前封闭掌子面，封闭采用喷c25混凝土厚20cm，钢筋网φ8，间距20cm×20cm，φ22砂浆锚杆，长3.5m，间距1m×1m；所述中导洞首次施工前在其拱部范围打设设φ42小导管进行超前预支护，注水泥浆，l＝3.5m，环向间距0.5m。其它地段不设φ42小导管进行超前预支护。

步骤3：中隔墙施工完成后开挖左侧正洞，开挖采用三台阶法施工，拱部设φ42小导管进行超前预支护，隧道内侧拱部钢架应与中隔墙预埋钢架及钢板连接受力可靠，其他初期支护及二衬参数严格按照设计图纸施工；所述中隔墙预埋对应高底范围的正洞初期支护钢拱架及仰拱钢架连接钢板，钢板为通长埋设，采用泡沫或木块进行保护，砼浇筑时分上下两层浇筑。所述中隔墙施工时中隔墙采用组合钢模板，按无拉杆模板设计，混凝土分二次浇筑，在第一次浇筑中隔墙下部混凝土前预埋中隔墙对应高度范围内的正洞初期支护下部i16钢拱架及仰拱钢架连接钢板，第二次浇筑上部混凝土并注意中隔墙对应高度顶部钢拱架连接位置的保护处理，砼采用泵送，施工中加强振捣，确保砼密实，中隔墙顶部空隙混凝土回填是确保施工安全和施工质量的关键环节。所述组合钢模板模板安装前应进行除锈、磨光处理，要求模板表面平整，尺寸偏差符合设计要求，具有足够的刚度、强度、稳定性，且拆装方便接缝严密不漏浆，并应指定专人，在砼灌注过程中加强检查、调整，以保证砼建筑物形状，尺寸和相互位置的正确；模板安装好后，检查轴线、高程符合设计要求后加固，保证模板在灌注混凝土过程受力后不变形、不移位。模内干净无杂物，拼合平整严密。支架结构的立面、平面安装牢固，并能抵挡振动时偶然撞击。支架立柱在两个互相垂直的方向加以固定，并纵横向设置剪刀撑连接竖、横向钢管支架，支架支承部分安置在坚实的地基上，模板检查合格后，刷脱模剂。所述中隔墙浇注时混凝土采用集中拌合，自动计量，罐车运输，泵送混凝土施工，插入式振捣器振捣；混凝土分二次浇筑，第一次浇筑中隔墙下部混凝土。第二次浇筑上部混凝土并注意中隔墙对应高度顶部钢拱架连接位置的保护处理；浇注前对支架、模板、钢筋和预埋件进行检查，并将模板内的杂物、积水和钢筋上的污垢清理干净；模板的缝隙填塞严密，内面涂刷脱模剂；浇筑时检查混凝土的均匀性和坍落度；混凝土分层浇筑厚度不超过26-30cm，并用插入式振动器振捣密实；混凝土的浇筑连续进行，如因故必须间断时，其间断时间小于前层混凝土的初凝时间或能重塑的时间，并经试验确定，若超过允许间断时间，须采取保证质量措施或按工作缝处理；浇筑混凝土过程中，应经常检查模板、钢筋及预埋部件的位置和保护层的尺寸，确保其位置正确不发生变形。并注意模板、支架等支撑情况，设专人检查，如有变形，移位或沉陷立即校正并加固；混凝土浇筑完成后，及时并定时洒水养护。

步骤4：左侧正洞开挖及初期支护完成40m之后进行右侧正洞，开挖采用三台阶法施工，拱部设φ42小导管进行超前预支护；在左右两侧正洞交叉开挖进洞的同时拆除中导洞初期支护。拆除过程中应严格控制开挖进尺。左右两侧正洞上台阶交叉开挖进洞后，下台阶紧跟施工。所述左侧正洞开挖采用由中心向周围扩张的形式开挖，采用微振动爆破进行施工，控制掏槽眼一次起爆药量来降低振动强度，施工中应加强爆破振动监测，依据监测结果及时调整爆破参数。所述微振动爆破施工时采用中槽先进、两侧预留光爆层的爆破方法；在中岩墙侧布设防振带，即布一列孔先爆形成一破碎带在中岩墙和中槽主爆破区之间起降振作用，该列孔应用较小的药量最先起爆；中岩墙侧预留光爆层的厚度取2-5m，一方面有足够的厚度保证中岩墙围岩在中槽爆破后不至于因围岩暴露时间过长、岩体卸荷及应力释放使中岩墙岩体受损，另一方面又能创造较好的临空面减少爆破振动影响并保证光面爆破的效果；施工中，外侧预留光爆层与中槽爆破之间的距离，一般不超过2m，同时采用挖后速扩等措施来控制岩体变形，中岩墙侧围岩爆破后暴露时间控制在24h以内。正洞洞身开挖过程中，严格按照监控量测要求及时埋设测点进行拱顶下沉和水平收敛量测，根据量测结果及时调整工序及预留变形量，开挖进尺等，据以指导施工，确保施工安全。同时仰拱及时跟进，满足隧道施工安全步距要求。

施工过程中所有进入隧道工地的施工人员，按规定配带安全防护用品，遵章守纪，听从指挥。

洞口边、仰坡以上山坡松动危石在开工前清除干净。

隧道开挖随时检查工作环境的安全状态，待工作面清除浮石以及瞎炮处理完毕后进行钻眼作业。

爆破器材的采购、运输、存放符合国家和地方有关法规、规定，并向当地公安部门备案。

严格管理爆破器材，建立验收、入(退)库登记、领取等管理制度，当班剩余爆破物品及时退库。加强爆破器材在使用过程中的控制，严防丢失。

洞内爆破作业，统一指挥。进行爆破时，所有人员撤离至不受有害气体、振动及飞石伤害的地点，其安全距离应按《铁路隧道施工技术安全规则》要求执行。

爆破后经过通风排烟，经检查人员确认无瞎炮或其他不安全因素后，其他施工人员进入工作面进行下道工序作业。

若发现瞎炮时，由原爆破人员按规定处理。不在残眼中继续钻眼；不在照明不足、工作面岩石破碎尚未及时支护的情况下装药爆破；严禁装药时带有火种、明火点炮；严禁穿着化纤衣物进行爆破器材加工和爆破作业。

根据围岩情况采取及时有效的支护方法，随时对支护的工作状态进行检查，是否有支护变形或损坏。

施工供电采用三相五线制。电器设备的检查、维修、保养及电力线路的架设由考试合格的专职电工负责，机电设备按“一机一闸一漏电保护”设保护装置。

做好超前地质预报工作，防止坍方、涌水突泥等事情的发生。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。