大断面浅埋隧道软弱地层CD型双侧壁导坑施工工法的制作方法

本发明属于隧道施工，具体涉及一种大断面浅埋隧道软弱地层cd型双侧壁导坑施工工法。

背景技术：

1、随着我国经济的飞速发展和城市化进程的不断加快，为满足使用功能，越来越多的大跨度、大断面隧道开始修建。受交通地理位置影响，较多城市隧道埋深浅，同时因城市区域建构筑物密集，部分隧道不可避免会下穿居民小区、公共建构筑物等，隧道施工难度大、安全风险高。选择合理的开挖工法，对控制围岩变形和地表沉降极为关键，针对大断面、浅埋、软弱围岩、下穿建筑物隧道，现阶段国内以双侧壁导坑法为主，其对拱顶沉降、地表沉降及围岩稳定性等方面的控制均表现出良好的特性。但传统双侧壁导坑法将隧道断面分为左中右三个断面，侧壁导坑宽度一般不超过断面最大跨度的1/3，存在各部导坑开挖断面小、临时支撑干扰大、机械作业空间不足、开挖工效低等缺点，同时在软弱地层条件下，隧道中隔墙拱部一次开挖跨度大，施工安全风险较高。

技术实现思路

1、为解决目前隧道双侧壁导坑法施工中存在的上述难题，本发明形成了一种适用于大断面、浅埋、软弱地层隧道的cd型双侧壁导坑施工工法，成功解决了双侧壁导坑法施工临时支撑干扰大、机械作业空间不足、开挖工效低等难题，并降低了施工安全风险，有效控制了隧道围岩变形，取得了良好的经济效益与社会效益，经总结提炼形成了本工法。

2、本发明通过下述技术方案实现：

3、大断面浅埋隧道软弱地层cd型双侧壁导坑施工工法，实施以下施工工艺流程：

4、(1)先行侧导坑上台阶开挖i，施做初期支护、临时支护①；

5、(2)先行侧导坑下台阶开挖ii，施做初期支护、临时支护②；

6、(3)先行侧导坑钢架封闭成环后拆除横向临时支撑①；

7、(4)后行侧导坑上台阶开挖iii，施做初期支护、临时支护③；

8、(5)后行侧导坑下台阶开挖iv，施做初期支护、临时支护④；

9、(6)后行侧导坑钢架封闭成环后拆除横向临时支撑③；

10、(7)中隔墙拱部上台阶开挖v，施做主洞拱部初期支护⑤；

11、(8)拆除先行侧导坑竖向临时支撑①、②，一次开挖中隔墙中、下台阶vi、vii，施做主洞仰拱初期支护⑥；

12、(9)主洞全周钢架完成封闭成环，然后拆除后行侧导坑竖向临时支撑③、④；

13、(10)施做仰拱及仰拱回填⑦，最后全断面浇筑拱墙⑧。

14、作为优选方案，步骤(1)～(2)、(4)～(5)中：侧导洞开挖采用短台阶法。

15、作为优选方案，步骤(1)～(2)、(4)～(5)中：侧导洞上、下台阶掌子面间距不大于8m。

16、作为优选方案，步骤(1)～(2)、(4)～(5)中：循环进尺为1～2榀钢拱架长度。

17、作为优选方案，步骤(1)～(2)、(4)～(5)中：先行侧导洞上台阶掌子面应超前后行侧导洞上台阶掌子面15m。

18、作为优选方案，步骤(4)～(5)、(7)～(8)中：后行侧导洞上台阶掌子面应超前中隔墙拱部掌子面15m。

19、作为优选方案，步骤(1)～(9)中：初支封闭成环、仰拱及二衬施工安全步距，采用双侧壁导坑法施工的隧道围岩级别不低于v级。

20、作为优选方案，步骤(1)～(9)中：隧道全周初支封闭成环位置距离先行侧导洞上台阶掌子面不大于35m。

21、作为优选方案，步骤(10)中：仰拱距离中隔墙vi、vii部掌子面不大于10m。

22、作为优选方案，步骤(10)中：仰拱距离先行侧导坑上台阶掌子面不大于45m。

23、综上所述，本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：利用双侧壁导坑法和cd法在沉降及围岩稳定性控制方面的类似效果，结合cd法开挖作业空间优势和双侧壁导坑法在围岩变形控制方面的良好特性，考虑隧道开挖过程中临时支护工序施工的便捷性和机械开挖的安全性，形成一种在双侧壁导坑法基础上，融合cd法特点和理念，能充分发挥两种方法优势的隧道开挖工法，定义为一种大断面浅埋隧道软弱地层cd型双侧壁导坑施工工法，旨在有效控制围岩变形、保障施工安全、提升施工效率。

技术特征：

1.大断面浅埋隧道软弱地层cd型双侧壁导坑施工工法，其特征在于，实施以下施工工艺流程：

2.根据权利要求1所述的大断面浅埋隧道软弱地层cd型双侧壁导坑施工工法，其特征在于，步骤(1)～(2)、(4)～(5)中：侧导洞开挖采用短台阶法。

3.根据权利要求1或2所述的大断面浅埋隧道软弱地层cd型双侧壁导坑施工工法，其特征在于，步骤(1)～(2)、(4)～(5)中：侧导洞上、下台阶掌子面间距不大于8m。

4.根据权利要求1所述的大断面浅埋隧道软弱地层cd型双侧壁导坑施工工法，其特征在于，步骤(1)～(2)、(4)～(5)中：循环进尺为1～2榀钢拱架长度。

5.根据权利要求1所述的大断面浅埋隧道软弱地层cd型双侧壁导坑施工工法，其特征在于，步骤(1)～(2)、(4)～(5)中：先行侧导洞上台阶掌子面应超前后行侧导洞上台阶掌子面15m。

6.根据权利要求1或5所述的大断面浅埋隧道软弱地层cd型双侧壁导坑施工工法，其特征在于，步骤(4)～(5)、(7)～(8)中：后行侧导洞上台阶掌子面应超前中隔墙拱部掌子面15m。

7.根据权利要求1所述的大断面浅埋隧道软弱地层cd型双侧壁导坑施工工法，其特征在于，步骤(1)～(9)中：初支封闭成环、仰拱及二衬施工安全步距，采用双侧壁导坑法施工的隧道围岩级别不低于v级。

8.根据权利要求1或7所述的大断面浅埋隧道软弱地层cd型双侧壁导坑施工工法，其特征在于，步骤(1)～(9)中：隧道全周初支封闭成环位置距离先行侧导洞上台阶掌子面不大于35m。

9.根据权利要求1所述的大断面浅埋隧道软弱地层cd型双侧壁导坑施工工法，其特征在于，步骤(10)中：仰拱距离中隔墙vi、vii部掌子面不大于10m。

10.根据权利要求1或9所述的大断面浅埋隧道软弱地层cd型双侧壁导坑施工工法，其特征在于，步骤(10)中：仰拱距离先行侧导坑上台阶掌子面不大于45m。

技术总结
受交通地理位置影响，较多城市隧道埋深浅，同时因城市区域建构筑物密集，部分隧道不可避免会下穿居民小区、公共建构筑物等，隧道施工难度大、安全风险高。为解决目前隧道双侧壁导坑法施工中存在的上述难题，中交四航局第一工程有限公司依托万州区长江二桥北桥头至高铁片区连接道工程北山隧道施工实例，形成了一种适用于大断面、浅埋、软弱地层隧道的CD型双侧壁导坑施工工法，成功解决了双侧壁导坑法施工临时支撑干扰大、机械作业空间不足、开挖工效低等难题，并降低了施工安全风险，有效控制了隧道围岩变形，取得了良好的经济效益与社会效益，经总结提炼形成了本工法。

技术研发人员：李河山,董光坤,刘士林,邵文彬,蒲俊元
受保护的技术使用者：中铁隆工程集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15