浅埋小净距隧道施工方法与流程

本发明涉及隧道施工，具体的，涉及一种浅埋小净距隧道施工方法。

背景技术：

1、随着我国公路建设的不断发展，隧道工程不仅建设规模不断增大，所处的地质条件及围岩环境也愈发复杂，为了适应各种地形地貌及特殊地质环境，浅埋小净距隧道这种特殊结构形式便逐渐应运而生，浅埋小净距隧道在开挖过程中，围岩应力重新分布，隧道结构容易发生变形，特别是在隧道施工最关键的地段--隧道洞口段，因为隧道洞口段大都处于偏压状态，洞口段偏压的风险大，易引起洞口坍塌、冒顶及地表构筑物失稳等安全事故，施工风险较大。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种浅埋小净距隧道施工方法，解决现有技术中浅埋小净距隧道施工时洞口段偏压的风险大、隧道结构容易发生变形等问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供一种浅埋小净距隧道施工方法，包括如下步骤：

3、步骤s1、洞口边仰坡防护加固：在隧道洞口仰边坡坡顶边缘线5米以外挖设截水沟，然后对边仰坡进行注浆加固；

4、步骤s2、超前支护管棚施工：在隧道洞口外侧浇筑导向墙，在导向墙拱部对隧道进行钻孔操作，在孔内安装管棚并注浆；

5、步骤s3、超前小导管施工：在隧道进洞口掌子面前方安装一榀钢拱架，在钢拱架外沿线的掌子面前方的拱顶部位施作超前小导管，对超前小导管注浆完成后将超前小导管与钢拱架焊接；

6、步骤s4、上台阶开挖：按照设计进尺循环开挖左上台阶，开挖后及时施工拱部初期支护，并在左上台阶的右侧设置临时钢支撑；左上台阶先行开挖3-5m后，按照设计进尺开挖右上台阶，开挖后及时施工拱部初期支护，在上台阶开挖深度达28-35m后，停止上台阶开挖；

7、步骤s5、中台阶开挖：按照设计进尺循环开挖左中台阶，并在右侧预留支撑所述临时钢支撑的核心土，开挖后及时施工侧壁初期支护；左中台阶先行开挖3-5m后，按照设计进尺开挖右中台阶，并在左侧预留核心土，开挖后及时施工侧壁初期支护，在中台阶开挖深度达24-26m后，停止中台阶开挖；

8、步骤s6、下台阶开挖：拆除在中台阶预留核心土前端的临时钢支撑和核心土，按照设计进尺循环开挖左下台阶，并在右侧预留核心土，开挖后及时施工侧壁初期支护；左下台阶先行开挖3-5m后，按照设计进尺开挖右下台阶，并在左侧预留核心土，开挖后及时施工侧壁初期支护，在下台阶开挖深度达20-24m后，停止下台阶开挖；

9、步骤s7、仰拱开挖：仰拱滞后右下台阶至少10m距离开挖，同时拆除下台阶部分的核心土，再施工仰拱范围内的初期支护以及填充浇筑。

10、优选地，在所述步骤s1中，对边仰坡进行注浆加固的具体操作为：根据边仰坡测量放样确定防护范围，将钻杆与坡面垂直方向上仰15°-20°进行钻孔，孔洞呈梅花型分布，用水泥砂浆填满孔眼后插入锚杆并封住孔口，在孔口处铺设钢筋网并与锚杆相固定，然后在仰坡处喷射混凝土养护。

11、优选地，在所述步骤s2中，所述导向墙的施工方法为：在隧道洞口外等间距架设3榀工字钢拱架，在工字钢拱架拱部等间距固定孔口管，孔口管与隧道的纵向轴线成1°-2°的夹角，工字钢拱架两侧无焊接孔口管的部位采用钢板和螺栓与相邻工字钢拱架连接，安装木模后从两侧拱脚向拱顶浇筑混凝土。

12、优选地，在所述步骤s2中，所述管棚施工方法为：利用导向墙中的孔口管作为导向孔进行钻孔，按隔孔方式进行钻孔、清孔以及验孔，先钻单号孔，再钻双号孔，先两端再中间，边成孔边向孔内安装管棚钢管并注浆，注浆结束后及时封口，注浆材料采用水泥浆。

13、优选地，所述管棚钢管采用若干长度规格为4m和6m的φ108×6mm的无缝钢花管间隔连接至设计长度，且在无缝钢花管上钻设间距150mm的、呈梅花形布置的、φ10mm的压浆孔。

14、优选地，在所述步骤s3中，所述超前小导管为φ50×5mm的热轧无缝钢花管，长度l＝4.0m，超前小导管之间环向间距40cm，钻孔角度为10°-15°。

15、优选地，在所述步骤s4-步骤s6中，所述上台阶、中台阶以及下台阶开挖过程中的初期支护具体方法为：自下而上喷射3-5cm后厚的混凝土封闭岩面，对隧道内壁进行钻孔施做系统锚杆并封住孔口、安设垫板，安设钢筋网并与系统锚杆连接，对隧道内壁进行钻孔施做定位系筋，架设工字钢拱架并与定位系筋固定，在相邻的工字钢拱架之间布设纵向连接筋，在钢工字钢拱架底部紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°-45°打设锁脚锚杆，并将锁脚锚杆与工字钢拱架焊接，复喷混凝土至设计厚度。

16、优选地，所述中台阶中部的核心土上设有凹槽，凹槽内浇筑有混凝土板，临时钢支撑上端与初期支护连接、下端通过膨胀螺栓与混凝土板连接。

17、优选地，所述上台阶的开挖高度为4-5m，所述中台阶开挖高度为3-4m。

18、优选地，在对相邻并行的隧道洞口进行施工时，后行隧道滞后先行隧道至少30m距离开始施工。

19、根据上面的描述和实践可知，与现有技术相比，本发明的优点在于：

20、1、本发明通过在隧道洞口采取超前支护管棚和超前小导管对隧洞顶拱范围进行注浆固结，可进一步提高松散岩体胶结固结效果，增强围岩的自承能力；以及通过将超前小导管与钢拱架焊接在隧道洞口形成前端有支点的梁式结构，与超前支护管棚共同形成支护体系，可有效抑制洞口围堰的松动和坍塌，提高隧洞开挖的安全性。

21、2、本发明中隧道内部的开挖方法是在台阶法的基础上，结合弧形导坑预留核心土法和中隔壁法的优点，有效缩短从开挖到支护完成的施工周期，可快速封闭成环，有效加快了施工进度，提高了施工安全性高，隧道结构受力好，可有效抑制隧道开挖变形，防止洞口坍塌。上台阶左右交错开挖及时施作初期支护，同时施加临时钢支撑，有效减少了上断面的开挖跨度，提高了支护结构的稳定性，可防止拱部坍塌，且有利于围岩的稳定和变形控制。中台阶和下台阶预留核心土左右交错开挖和及时施作初期支护，有利于开挖面的稳定性。

22、3、本发明中隧道内部采用悬臂式掘进机开挖，与传统的钻爆法相比，从根本上杜绝了爆破震动以及爆破产生的大量烟雾和粉尘，对围岩扰动小，有效提高了施工安全性以及作业环境的空气质量。开挖和出渣可同时进行，能够连续开挖、连续出渣作业，便于更加合理地协调隧道内支护等其他工序的作业时间，大大提高了施工效率。

技术特征：

1.一种浅埋小净距隧道施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的浅埋小净距隧道施工方法，其特征在于，

3.如权利要求1所述的浅埋小净距隧道施工方法，其特征在于，

4.如权利要求1所述的浅埋小净距隧道施工方法，其特征在于，

5.如权利要求4所述的浅埋小净距隧道施工方法，其特征在于，

6.如权利要求1所述的浅埋小净距隧道施工方法，其特征在于，

7.如权利要求1所述的浅埋小净距隧道施工方法，其特征在于，

8.如权利要求1所述的浅埋小净距隧道施工方法，其特征在于，

9.如权利要求1所述的浅埋小净距隧道施工方法，其特征在于，

10.如权利要求1所述的浅埋小净距隧道施工方法，其特征在于，

技术总结
本发明涉及隧道施工技术领域，提供了一种浅埋小净距隧道施工方法，包括：洞口边仰坡防护加固、超前支护管棚施工、超前小导管施工、上台阶开挖、中台阶开挖、下台阶开挖和仰拱开挖。该浅埋小净距隧道施工方法采取超前支护管棚和超前小导管对隧洞顶拱范围进行注浆固结，可进一步提高松散岩体胶结固结效果，增强围岩的自承能力，并且对围岩扰动小，有效缩短从开挖到支护完成的施工周期，快速封闭成环，加快了施工进度，有效抑制洞口围堰的松动和坍塌，有利于围岩的稳定和变形控制以及开挖面的稳定性，提高隧洞开挖的安全性。

技术研发人员：罗希政,杨文蛟,赵愈奭,刘宏
受保护的技术使用者：中冶交通建设集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19