专利名称：山岭隧道软弱围岩破碎带或浅埋偏压地段的开挖方法
技术领域：
本发明涉及山岭隧道施工技术领域，特别涉及一种山岭隧道软弱围岩破碎带和浅埋偏压地段的开挖方法。
背景技术：
近年来，隧道工程建设日渐增多，其开挖方法越来越受到人们的重视。在山岭隧道软弱围岩破碎带和浅埋偏压地段施工过程中，多采用侧壁导坑法进行开挖施工。侧壁导坑法开挖面小，对围岩扰动小，坑道暴露时间短，施工安全。但该法作业空间狭小，施工速度较慢，成本较高。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种山岭隧道软弱围岩破碎带和浅埋偏压地段的开挖方法，该方法施工空间大，便于快速施工，效率高，成本低。本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是一种山岭隧道软弱围岩破碎带和浅埋偏压地段的开挖方法，包括以下步骤一)套拱及超前支护，包括以下步骤I)洞口山岭边仰坡开挖成型在隧道洞口的位置确定后，明挖成型作业平台，使隧道暗洞洞口显现；2)套拱施工在明洞口土石方开挖至明暗洞交界位置时，暂停土石方开挖，由测量定位放出隧道暗洞口位置，并在作业平台上施做套拱；3)施工超前管棚；二)洞身开挖，包括以下步骤I)先行开挖隧道暗洞口上断面环形部分，在该上断面上形成核心土部分，并形成拱部，初喷拱部以找平封闭围岩岩面，然后进行出渣；2)对拱部进行喷锚支护；3)开挖核心土部分，保持核心土部分的断面始终滞后于环形部分，且领先于下断面；4)开挖隧道暗洞口下断面，形成左右边墙，在该下断面的开挖过程中保持下断面始终滞后于核心土部分的断面，并且下断面采用左右断面前后错开施工；5)对左右边墙进行初喷后出渣，出渣后对左右边墙进行喷锚支护；6)对洞底进行初喷，初喷后进行仰拱的衬砌和回填；7)对左右边墙及拱部进行二次衬砌；三)重复步骤二)，直至环形部分的掌子面距离超前管棚9的前端面为一设定长度时，再进行下一洞段超前管棚施工；四)重复步骤三)，直至洞身穿出山岭的软弱围岩破碎带。在所述步骤二)中采用钻爆法进行开挖，每次爆破的进尺控制在0. 5 0. 7m。
在所述步骤一)的2)中，在套拱内设管棚钢管的导向管，导向管固定在套拱的主筋上。本发明具有的优点和积极效果是I)施工进度快由于施工断面大，施工可多点同时进行，不受空间限制，使施工进度加快；并且施工断面大，有利于大型机械设备出渣、排险及初期支护。2)工程造价低无需进行临时支护，节省材料，进度加快，施工成本降低。3)施工安全性好上部开挖在超前支护的保护下进行，核心土及下部开挖在拱部初期支护的保护下进行，同时采用短进尺，强支护，且设备的利用使开挖进度加快，围岩暴露时间短，松驰变形能得到控制，预留核心土能稳定掌子面，防止坍塌 。4)施工难度小工序简单，各部位开挖及初期支护较容易控制，无临时支护。综上所述，本发明施工空间大，可以多作业面平行作业，工效较高；在地质条件发生变化时，便于灵活、及时转换其它施工方法；上段面上预留核心土，下断面上保持左右断面前后错位开挖，有利于开挖工作面稳定；当围岩变形较大时，在保证安全和满足净空断面的前提下，可尽快调整闭合时间。
图I为本发明的施工工艺流程图；图2为本发明的施工结构示意图；图3为图2的横断面图；图4为图2的纵断面图。图中1、环形部分，2、拱部，3、核心土部分，4、下断面，5、边墙，6、仰拱，7、二次衬
砌，8、导向管，9、管棚。
具体实施例方式为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下请参阅图I 图4，一种山岭隧道软弱围岩破碎带和浅埋偏压地段的开挖方法，包括以下步骤一)套拱及超前支护，包括以下步骤I)洞口山岭边仰坡开挖成型在隧道洞口的位置确定后，明挖成型作业平台，使隧道暗洞洞口显现；2)套拱施工在明洞口土石方开挖至明暗洞交界位置时，暂停土石方开挖，由测量定位放出隧道暗洞口位置，并在作业平台上施做套拱。在套拱内设管棚钢管的导向管8，导向管8固定在套拱的主筋上。3)超前管棚9的施工在本实施例中，隧道进出口为全风化层，且属于浅埋偏压地形，洞口段预支护十分重要。在本实施例中，采用外径108mm、壁厚6mm热轧无缝钢管，钢管前端呈圆锥状，管壁四周钻8mm的压浆孔，尾部I. 5m不设压浆孔，钢管以1°外倾角通过导向管打入围岩，环向间距40cm，共36根，相邻钢管上的焊接接口错开，所有钢管的径向误差不大于20cm，注浆材料为水泥砂浆。当围岩含水时注浆材料应使用水玻璃浆。注浆时，将压浆机压力控制为0. 5-lMPa，并采用定量注浆法控制注浆量，当注浆量达到设计值的75%-85%，无漏注孔时方可结束注浆。二)洞身开挖，包括以下步骤I)先行开挖隧道暗洞口上断面环形部分1，在该上断面上形成核心土部分3，并形成拱部2，初喷拱部2以找平封闭围岩岩面，然后进行出渣； 2)对拱部2进行喷锚支护；3)开挖核心土部分3，保持核心土部分3的断面始终滞后于环形部分I 一设定距离，且领先于下断面，在上断面部分的底面上形成台阶面。在本实施例中，该设定距离为IOm ； 4)开挖隧道暗洞口下断面4，形成左右边墙5，在该下断面5的开挖过程中保持下断面5始终滞后于核心土部分3的断面，并且下断面5采用左右断面前后错开施工；5)对左右边墙5进行初喷后出渣，出渣后对左右边墙5进行喷锚支护；6)对洞底进行初喷，初喷后进行仰拱6的衬砌和回填；7)对左右边墙5及拱部2进行二次衬砌；三)重复步骤二)，直至环形部分I的掌子面距离超前管棚9的前端面为一设定长度时，再进行下一洞段超前管棚施工，方法同步骤一)中的3);在本实施例中，该设定长度为2m ；四)重复步骤三)，直至洞身穿出山岭的软弱围岩破碎带。上述洞身开挖严格按照“新奥法”原理组织施工，使用气腿式凿岩机钻眼，人工装药并连接起爆，网络实施光面爆破，爆破过程中必须遵循短进尺,弱爆破的原则,每次爆破的进尺控制在0.5 0. 7m。装载机装渣，大型自卸汽车运输出洞。开挖采用钻爆法进行，装碴全部采用机械进行，由于施工断面大，施工可多点同时进行，不受空间限制，使施工进度加快。尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式
，上述的具体实施方式
仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种山岭隧道软弱围岩破碎带和浅埋偏压地段的开挖方法，其特征在于，包括以下步骤 一)套拱及超前支护，包括以下步骤 1)洞口山岭边仰坡开挖成型在隧道洞ロ的位置确定后，明挖成型作业平台，使隧道暗洞洞ロ显现； 2)套拱施工在明洞ロ土石方开挖至明暗洞交界位置时，暂停土石方开挖，由測量定位放出隧道暗洞ロ位置，并在作业平台上施做套拱； 3)施工超前管棚； ニ)洞身开挖，包括以下步骤 1)先行开挖隧道暗洞口上断面环形部分，在该上断面上形成核心土部分，并形成拱部，初喷拱部以找平封闭围岩岩面，然后进行出渣； 2)对拱部进行喷锚支护； 3)开挖核心土部分，保持核心土部分的断面始終滞后于环形部分，且领先于下断面； 4)开挖隧道暗洞口下断面，形成左右边墙，在该下断面的开挖过程中保持下断面始終滞后于核心土部分的断面，并且下断面采用左右断面前后错开施工； 5)对左右边墙进行初喷后出渣，出渣后对左右边墙进行喷锚支护； 6)对洞底进行初喷，初喷后进行仰拱的衬砌和回填； 7)对左右边墙及拱部进行_■次衬砲； 三)重复步骤ニ)，直至环形部分的掌子面距离超前管棚9的前端面为ー设定长度时，再进行下一洞段超前管棚施工； 四)重复步骤三)，直至洞身穿出山岭的软弱围岩破碎带。
2.根据权利要求I所述的山岭隧道软弱围岩破碎带和浅埋偏压地段的开挖方法，其特征在于，在所述步骤ニ)中采用钻爆法进行开挖，每次爆破的进尺控制在O. 5 O. 7m。
3.根据权利要求I所述的山岭隧道软弱围岩破碎带和浅埋偏压地段的开挖方法，其特征在于，在所述步骤一)的2)中，在套拱内设管棚钢管的导向管，导向管固定在套拱的主筋上。
全文摘要
本发明公开了一种山岭隧道软弱围岩破碎带和浅埋偏压地段的开挖方法，包括以下步骤一)套拱及超前支护；二)洞身开挖，包括以下步骤1)先行开挖隧道暗洞口上断面环形部分，在该上断面上形成核心土部分，并形成拱部；2)对拱部进行喷锚支护；3)开挖核心土部分；4)开挖隧道暗洞口下断面；5)对左右边墙进行初喷和喷锚支护；6)进行仰拱的衬砌和回填；7)进行二次衬砌；三)重复步骤二)，直至再进行下一洞段超前管棚施工；四)重复步骤三)，直至洞身穿出山岭的软弱围岩破碎带。本发明施工空间大，可以多作业面平行作业，工效较高；上段面上预留核心土，下断面上保持左右断面前后错位开挖，有利于开挖工作面稳定。
文档编号E21D11/10GK102678126SQ201210151408
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月15日 优先权日2012年5月15日
发明者任富芝, 巩汉波, 徐利, 白俊涛, 魏家富 申请人:中国建筑第六工程局有限公司