一种浅埋偏压大跨度无中导洞连拱隧道爆破开挖施工方法与流程

本发明涉及隧道施工领域，具体而言，涉及一种浅埋偏压大跨度无中导洞连拱隧道爆破开挖施工方法。

背景技术：

1、云南省国家高速公路网g56楚雄(广通)至大理高速公路扩容工程金山隧道为双向六车道连拱隧道，全隧均处于斜坡中部，左右幅洞口均与桥梁直接相连，右幅全长369m；左幅全长219m；其中k280+310～k280+529段为连拱隧道，其余右幅两端均为单幅隧道。金山隧道位于山坡中部并穿越山体斜坡段，左右幅地面线坡度约40°～70°，全隧均为浅埋大偏压不利地形。隧道进口端洞口偏压现象尤为严重。洞口段地表坡度大，隧道埋深浅，部分存在负埋深段落。金山隧道连拱段最大开挖跨度达34.9m。隧道埋深最大约30m，该隧道进洞后掘进施工难度大安全风险高。

2、隧道在爆破过程中，会对山体表层产生扰动，同时影响先行洞的二次衬砌，造成二次衬砌的损坏，影响隧道的结构稳定性，安全风险程度大。

技术实现思路

1、本发明提供了一种浅埋偏压大跨度无中导洞连拱隧道爆破开挖施工方法，其能够避免爆破振动对先行洞的二次衬砌产生影响，从而损坏二次衬砌，能够保证隧道的结构稳定性，提高施工安全性。

2、本发明的实施例可以这样实现：

3、本发明的实施例提供了一种浅埋偏压大跨度无中导洞连拱隧道爆破开挖施工方法，其包括：

4、设置隔震层在先行洞的二次衬砌与初期支护之间；

5、设置多个爆破炮眼在后行洞内，引爆所述爆破炮眼对所述后行洞进行多次爆破施工；

6、设置多个监测点在所述后行洞内，所述监测点用于监测在爆破状态下所述后行洞内不同位置的振动速度；

7、获取所述多个监测点的监测数据，并根据所有的所述监测数据得到所述后行洞的振动变化曲线；

8、根据所述后行洞的振动变化曲线建立所述后行洞的所述爆破炮眼的振动速度与掌子面的爆源距离的传播规律，最终得到所述二次衬砌和所述掌子面的安全距离数值。

9、可选地，所述设置隔震层在所述先行洞的所述二次衬砌与所述初期支护之间的步骤包括：

10、将射钉隔震板钉在所述初期支护的喷射混凝土上。

11、可选地，所述将射钉隔震板钉在所述初期支护的喷射混凝土上的步骤包括：

12、在所述先行洞的所述初期支护与所述二次衬砌之间设置一层3cm厚的eva泡沫减震材料。

13、可选地，所述设置多个监测点在所述后行洞内，所述监测点用于监测在爆破状态下所述后行洞内不同位置的振动速度的步骤包括：

14、在所述后行洞的后方拱顶位置、拱腰位置、边墙位置以及墙角位置均设置监测点，用于监测所述拱顶位置、所述拱腰位置、边墙位置以及所述墙角位置的振动速度。

15、可选地，所述获取所述多个监测点的监测数据，并根据所有的所述监测数据得到所述后行洞的振动变化曲线的步骤包括：

16、获取所述多个监测点的监测数据，得到隧道各个端面上振动最大的位置，并绘制后行洞的振动分布情况表，并利用所述后行洞的振动分布情况表绘制所述后行洞的振动变化曲线。

17、可选地，所述根据所述后行洞的振动变化曲线建立所述后行洞的所述爆破炮眼的振动速度与掌子面的爆源距离的传播规律，最终得到所述二次衬砌和所述掌子面的安全距离数值的步骤包括：

18、所述爆破炮眼的振动速度与掌子面的爆源距离的传播规律为：位于所述后行洞的掌子面的爆源位置的爆破振动速度最大，在距离爆源10m范围内，爆破振动速度值较大，随着所述掌子面相对距离的增大，爆破振动速度衰减较快直至趋于平稳。

19、可选地，所述根据所述后行洞的振动变化曲线建立所述后行洞的所述爆破炮眼的振动速度与掌子面的爆源距离的传播规律，最终得到所述二次衬砌和所述掌子面的安全距离数值的步骤还包括：

20、根据所述爆破炮眼的振动速度与掌子面的爆源距离的传播规律得到多次爆破的最大振动速度，并对得到的多个最大振动速度取平均值，建立后行洞爆破质点的振动速度与掌子面的爆源距离之间的关系曲线，利用所述关系曲线得到所述二次衬砌和所述掌子面的安全距离数值。

21、可选地，所述设置多个爆破炮眼在后行洞内，引爆所述爆破炮眼对所述后行洞进行多次爆破施工的步骤包括：

22、引爆所述爆破炮眼对所述后行洞进行一次开挖，再次引爆所述爆破炮眼对所述后行洞进行二次开挖。

23、可选地，所述浅埋偏压大跨度无中导洞连拱隧道爆破开挖施工方法还包括：

24、设置抗裂钢筋网在所述先行洞内。

25、可选地，在所述初期支护和所述二次衬砌之间设有所述抗裂钢筋网，所述先行洞的二次衬砌的内侧设有所述抗裂钢筋网。

26、本发明实施例的浅埋偏压大跨度无中导洞连拱隧道爆破开挖施工方法的有益效果包括，例如：

27、该浅埋偏压大跨度无中导洞连拱隧道爆破开挖施工方法包括设置隔震层在先行洞的二次衬砌与初期支护之间；设置多个爆破炮眼在后行洞内，引爆爆破炮眼对后行洞进行多次爆破施工；设置多个监测点在后行洞内，监测点用于监测在爆破状态下后行洞内不同位置的振动速度；获取多个监测点的监测数据，并根据所有的监测数据得到后行洞的振动变化曲线；根据后行洞的振动变化曲线建立后行洞的爆破炮眼的振动速度与掌子面的爆源距离的传播规律，最终得到二次衬砌和掌子面的安全距离数值。该施工方法在使用时，在先行洞的二次衬砌与初期支护之间设置隔震层能够提高先行洞的避震能力，提高对二次衬砌的防护效果，同时在后行洞内设置多个监测点来监测爆破时的振动速度，从而得到爆破炮眼的振动速度与掌子面的爆源距离的传播规律，最终得到二次衬砌和掌子面的安全距离数值。从而避免因为爆破引起的二次衬砌的损坏，能够保证隧道的结构稳定性，提高施工安全性。

技术特征：

1.一种浅埋偏压大跨度无中导洞连拱隧道爆破开挖施工方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的浅埋偏压大跨度无中导洞连拱隧道爆破开挖施工方法，其特征在于，所述设置隔震层(20)在所述先行洞(10)的所述二次衬砌与所述初期支护之间的步骤包括：

3.根据权利要求2所述的浅埋偏压大跨度无中导洞连拱隧道爆破开挖施工方法，其特征在于，所述将射钉隔震板钉在所述初期支护的喷射混凝土上的步骤包括：

4.根据权利要求1所述的浅埋偏压大跨度无中导洞连拱隧道爆破开挖施工方法，其特征在于，所述设置多个监测点在所述后行洞(30)内，所述监测点用于监测在爆破状态下所述后行洞(30)内不同位置的振动速度的步骤包括：

5.根据权利要求1所述的浅埋偏压大跨度无中导洞连拱隧道爆破开挖施工方法，其特征在于，所述获取所述多个监测点的监测数据，并根据所有的所述监测数据得到所述后行洞(30)的振动变化曲线的步骤包括：

6.根据权利要求5所述的浅埋偏压大跨度无中导洞连拱隧道爆破开挖施工方法，其特征在于，所述根据所述后行洞(30)的振动变化曲线建立所述后行洞(30)的所述爆破炮眼的振动速度与掌子面的爆源距离的传播规律，最终得到所述二次衬砌和所述掌子面的安全距离数值的步骤包括：

7.根据权利要求6所述的浅埋偏压大跨度无中导洞连拱隧道爆破开挖施工方法，其特征在于，所述根据所述后行洞(30)的振动变化曲线建立所述后行洞(30)的所述爆破炮眼的振动速度与掌子面的爆源距离的传播规律，最终得到所述二次衬砌和所述掌子面的安全距离数值的步骤还包括：

8.根据权利要求1所述的浅埋偏压大跨度无中导洞连拱隧道爆破开挖施工方法，其特征在于，所述设置多个爆破炮眼在后行洞(30)内，引爆所述爆破炮眼对所述后行洞(30)进行多次爆破施工的步骤包括：

9.根据权利要求1所述的浅埋偏压大跨度无中导洞连拱隧道爆破开挖施工方法，其特征在于，所述浅埋偏压大跨度无中导洞连拱隧道爆破开挖施工方法还包括：

10.根据权利要求9所述的浅埋偏压大跨度无中导洞连拱隧道爆破开挖施工方法，其特征在于，在所述初期支护和所述二次衬砌之间设有所述抗裂钢筋网(40)，所述先行洞(10)的二次衬砌的内侧设有所述抗裂钢筋网(40)。

技术总结
本发明的实施例提供了一种浅埋偏压大跨度无中导洞连拱隧道爆破开挖施工方法，涉及隧道施工领域。该浅埋偏压大跨度无中导洞连拱隧道爆破开挖施工方法包括设置隔震层在先行洞的二次衬砌与初期支护之间提高先行洞的避震能力；设置多个爆破炮眼在后行洞内，引爆爆破炮眼对后行洞进行多次爆破施工；设置多个监测点在后行洞内，获取多个监测点的监测数据，并根据所有的监测数据得到后行洞的振动变化曲线；根据后行洞的振动变化曲线建立后行洞的爆破炮眼的振动速度与掌子面的爆源距离的传播规律，最终得到二次衬砌和掌子面的安全距离数值。同时预留岩柱进行机械铣刨施工。从而避免因为爆破引起的二次衬砌的损坏，能够保证隧道的结构稳定性。

技术研发人员：王明江,陈俊武,朱长江,张学民,杨传峰,黄国林,赵睿龙,陈长江,李裕峰,徐祖宏
受保护的技术使用者：新疆北新路桥集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14