陡峭堆积体边坡条件下隧道双向出洞施工方法与流程

本发明涉及隧道施工领域，具体涉及一种陡峭堆积体边坡条件下隧道双向出洞施工方法。

背景技术：

1、隧道出洞是隧道施工中工况最为复杂，安全风险最高的环节。循环进尺过大或装药量未控制好极易造成坍塌。常规隧道出洞施工方法，出洞前需做好出洞端顶部的截水沟、边仰坡开挖和防护、管棚钻孔和注浆、超前支护，且需在出洞前提前至少1个月施工完成，该方式施工工程量较大。特别是对于隧道洞口为灰岩为主的ⅴ级围岩、岩层倾角达到43°～48°的陡倾顺层，由于无充足场地供截水沟、边仰坡开挖等进行施工，须进行较大的刷坡，开挖扰动破坏地形地貌，易造成围岩滑移垮塌，易发生山体滑坡等灾害，施工难度大、安全风险高，进度和经济性方面都存在一定的不合理性。

2、特别是隧道出洞位置处于陡峭松散堆积体边坡，且属于浅埋偏压隧道的情况下，隧道出洞施工安全风险高。隧道长度短时可以选择从洞口条件较好的一端单向掘进至另一端洞口，隧道较长时可考虑增加横洞或斜井进入正洞后反向施工至条件较差的洞口。但以上两种方法均面临着出洞施工，由于洞口段往往埋深浅、围岩破碎，隧道出洞易造成边坡整体失稳滑移。再加之隧道出洞施工时易造成洞内外塌方等事故，而处理塌方工程困难、增加投资、工期延误，会给隧道建设带来巨大的损失。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明旨在提供一种适合陡峭堆积体边坡条件下隧道双向出洞施工方法。

2、为实现该技术目的，本发明的方案是：陡峭堆积体边坡条件下隧道双向出洞施工方法，具体步骤如下：

3、s1、区块规划，在隧道洞体靠近出口一侧规划单侧壁区段和双侧壁区段，通过设置支撑墙和临时仰拱将单侧壁区段、双侧壁区段分割成复数个导洞区块；

4、s2、双向掘进，采用双向掘进方式逐步依次将导洞区块掘进贯通，并在对应的导洞区块上的隧道洞体内侧壁上安装锚杆和网片，并喷射混凝土对隧道洞体内侧壁进行封闭加固，同时掘进过程中对导洞区块内已经挖掘区域进行快速支护；

5、s3、拆除，当所有导通区块掘进完成，并且对应隧道洞体内侧壁均完成封闭加固后，拆除支撑墙和临时仰拱。

6、作为优选，步骤s1中支撑墙包括有第一支撑墙、第二支撑墙和第三支撑墙，临时仰拱包括有第一临时仰拱、第二临时仰拱、第三临时仰拱、第四临时仰拱、第五临时仰拱和第六临时仰拱；

7、其中单侧壁区段通过第一支撑墙、第一临时仰拱和第二临时仰拱划分为四个导洞区块，单侧壁区段的导洞区块包括有内左上一区、内左下三区、内右上二区、内右下九区；

8、其中双侧壁区段通过第二支撑墙、第三支撑墙、第三临时仰拱、第四临时仰拱、第五临时仰拱和第六临时仰拱划分为七个导洞区块，双侧壁区段的导洞区块包括有外左上一区、外左下三区、外中上六区、外中七区、外中下八区、外右上四区、外右下五区；

9、其中外左上一区与内左上一区尺寸和位置均相对应，其中外左下三区与内左下三区尺寸和位置均相对应；

10、作为优选，步骤s2中更具体的施工过程如下：

11、s21、沿第一临时仰拱从内左上一区掘进至单侧壁区段与双侧壁区段交界处，掘进过程中对内左上一区的隧道洞体内侧壁进行封闭加固；

12、s22、正向由内至外掘进并进行支护，沿第三临时仰拱从双侧壁区段的外左上一区向外掘进即完成内左上一区与外左上一区的贯通，掘进过程中对外左上一区的隧道洞体内侧壁进行封闭加固；同时沿第二临时仰拱从内右上二区掘进至双侧壁区段边沿，掘进过程中对内右上二区的隧道洞体内侧壁进行封闭加固；

13、s23、反向由外至内掘进并快速支护，从外左下三区向内掘进到单侧壁区段与双侧壁区段交界处，即完成外左下三区与内左下三区的贯通，掘进过程中对外左下三区的隧道洞体内侧壁进行封闭加固；

14、从外右上四区向内掘进到双侧壁区段中部靠内指定位置，掘进深度大于初次掘进距离s1；然后从外右下五区向内掘进到双侧壁区段中部靠外指定位置，掘进深度小于初次掘进距离s1；最后从外中上六区向内掘进到双侧壁区段中部靠外指定位置，掘进深度小于初次掘进距离s1；

15、s24、继续反向由外至内掘进并快速支护，从外右上四区向内掘进单侧壁区段与双侧壁区段交界处；然后从外右下五区向内掘进到单侧壁区段与双侧壁区段交界处；接着从外中上六区向内掘进到中部靠内指定位置，掘进深度大于二次掘进距离s2；最后分别从外中七区、外中下八区向内掘进到双侧壁区段中部靠外指定位置，掘进深度大于二次掘进距离s2，此时隧道洞体的出口端初支封闭成环长度达到第一预设值l1；

16、s25、继续反向由外至内掘进并快速支护，从外中上六区向内掘进到单侧壁区段与双侧壁区段交界处；外中七区、外中下八区继续向内掘进至少5m，此时隧道洞体的出口端初支封闭成环长度达到第二预设值l2，中导洞上台阶贯通；

17、s26、继续反向由外至内掘进并快速支护，从外中七区、外中下八区继续向内掘进到单侧壁区段与双侧壁区段交界处，完成隧道洞体的出口端双侧壁全断面初支成环；

18、s27、正向，由内向外掘进并快速支护，从内右下九区向外掘进到单侧壁区段与双侧壁区段交界处，完成隧道洞体整洞初支封闭成环，隧道洞体整洞贯通完成。

19、作为优选，所述隧道洞体的面积大于200m2；隧道洞体内侧壁采用φ22锚杆、挂φ8@20*20cm网片，并喷射厚度10cm以上的混凝土封闭。

20、作为优选，所述双侧壁区段的长度大于等于12m，所述单侧壁区段大于等于15m；

21、第一预设值l1大于等于5m，第二预设值l2大于等于11m。

22、作为优选，初次掘进距离s1大于5m、且小于15m；二次掘进距离s1大于5m。

23、本发明的有益效果，本申请适合陡峭堆积体边坡条件下的大尺寸隧道洞口出洞施工，采取单侧壁区段转双侧壁区段，先掘进左上导洞区块出洞后在从外侧的双侧壁区段反打进洞完成贯通；同时本申请还充分考虑了单侧壁区段导坑转双侧壁区段涉及受力体系转换，在考虑贯通工期以及安全需要，需在保证安全的情况下，尽量减少双侧壁工作量，提升施工效率；同时在洞口反向掘进过程尽可能减少全断面进尺距离，每全断面反向掘进进尺一定距离后就进行快速支护，洞口位置先封闭成环后再向洞内施工，能充分利用未开挖土体的自稳能力保证洞口受力均衡及安全稳定。

技术特征：

1.陡峭堆积体边坡条件下隧道双向出洞施工方法，其特征在于：具体步骤如下：

2.根据权利要求1所述的浅埋偏压隧道内外双向出洞施工方法，其特征在于：步骤s1中支撑墙包括有第一支撑墙、第二支撑墙和第三支撑墙，临时仰拱包括有第一临时仰拱、第二临时仰拱、第三临时仰拱、第四临时仰拱、第五临时仰拱和第六临时仰拱；

3.根据权利要求2所述的浅埋偏压隧道内外双向出洞施工方法，其特征在于：步骤s2中更具体的施工过程如下：

4.根据权利要求2所述的浅埋偏压隧道内外双向出洞施工方法，其特征在于：所述隧道洞体的面积大于200m2；隧道洞体内侧壁采用φ22锚杆、挂φ8@20*20cm网片，并喷射厚度10cm以上的混凝土封闭。

5.根据权利要求3所述的浅埋偏压隧道内外双向出洞施工方法，其特征在于：所述双侧壁区段的长度大于等于12m，所述单侧壁区段大于等于15m；

6.根据权利要求3所述的浅埋偏压隧道内外双向出洞施工方法，其特征在于：初次掘进距离s1大于5m、且小于15m；二次掘进距离s1大于5m。

技术总结
本发明公开了陡峭堆积体边坡条件下隧道双向出洞施工方法，在隧道洞体靠近出口一侧规划单侧壁区段和双侧壁区段，通过设置支撑墙和临时仰拱将单侧壁区段、双侧壁区段分割成复数个导洞区块；采用双向掘进方式逐步依次将导洞区块掘进贯通，并在对应的导洞区块上的隧道洞体内侧壁上安装锚杆和网片，并喷射混凝土对隧道洞体内侧壁进行封闭加固。本申请适合陡峭堆积体边坡条件下的大尺寸隧道洞口出洞施工，采取单侧壁区段转双侧壁区段，先掘进左上导洞区块出洞后在从外侧的双侧壁区段反打进洞完成贯通；同时本申请还充分考虑了单侧壁区段导坑转双侧壁区段涉及受力体系转换，尽量减少双侧壁工作量，提升施工效率。

技术研发人员：杨纪中,严琪,郑容周,邱志雄,张敦,李晓华,徐光烈,何凯阳,沈方奇,李振玉,曾鹏,黄哲学,黄涛,陈瑶,郭凯,周一,薛可杰,苟伟鹏,马鹏飞,魏元学,苏海峰,全洛,韦福海
受保护的技术使用者：中铁一局集团（广州）建设工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13