侧平导开挖施工完成后，由后向前对所述后端节段进行开挖施工，开挖施工过程中采 用第二通风机和第一接力风机进行压入式通风，且通过布设于隧道斜井与第一正洞段内的 第四通风管和布设于第二正洞段、进口侧平导与所述后端节段中已开挖完成的隧道洞内的 第五通风管进行送风；
[0047]步骤106、第二接力风室施工:待所述后端节段开挖施工完成后，在所述后端节段 内施工第二接力风室，所述第二接力风室内装有第四接力风机和第五接力风机，所述第五 通风管的出风口与第二接力风室内部相通;所述第二接力风室位于所述平导交叉口的前 侧;所述第五通风管的出风口与第二接力风室内部相通；
[0048]步骤107、第五正洞段前侧节段与第四正洞段开挖施工:所述第二接力风室施工完 成后，由后向前对所述前侧节段进行开挖施工，开挖施工过程中采用第二通风机、第一接力 风机和第四接力风机进行压入式通风，且通过布设于隧道斜井与第一正洞段内的第四通风 管、布设于第二正洞段、进口侧平导与所述后端节段内的第五通风管和布设于所述前侧节 段中已开挖完成的隧道洞内的第八通风管进行送风;所述第八通风管的进风口与第四接力 风机的进风口连接；
[0049] 同时，由前向后对第四正洞段进行开挖施工，开挖施工过程中采用第二通风机、第 一接力风机和第五接力风机进行压入式通风，且通过布设于隧道斜井与第一正洞段内的第 四通风管、布设于第二正洞段、进口侧平导与所述后端节段内的第五通风管和布设于所述 后端节段与第四正洞段中已开挖完成的隧道洞内的第九通风管进行送风;所述第九通风管 的进风口与第五接力风机的进风口连接。
[0050] 上述富水软弱围岩长大隧道施工方法，其特征是:步骤102中所述第一接力风室和 步骤106中所述第二接力风室均为由钢板焊接而成的密闭箱体。
[0051 ]本发明与现有技术相比具有以下优点：
[0052] 1、施工方法步骤简单、设计合理且实现方便，可操作性强，投入施工成本较低。
[0053] 2、针对碎肩流地层隧道，开挖之前先进行稳定性控制施工，能满足穿越碎肩流地 层隧道的施工要求，施工过程安全。并且，所采用的碎肩流稳定性控制施工方法简单、设计 合理且稳定性控制效果好，主要包括对超前支护结构、用于降低掌子面前方碎肩流地层的 水头压力的超前排水通道和对掌子面进行封堵的封堵墙，这样通过封堵墙对掌子面进行及 时、有效封堵;并且，通过超前排水通道将碎肩流地层中的水流引出，从而达到降低掌子面 开挖处水压的目的；同时，采用管棚与超前小导管注浆加固相结合的方式对掌子面周侧围 岩进行有效加固。实际施工时，通过封堵墙对掌子面进行及时、有效封堵防止掌子面发生碎 肩流突涌情况，并通过超前排水通道降低掌子面开挖处的水压，同时采用管棚与超前小导 管注浆加固相结合的方式对拱墙进行有效加固，因而能有效控制碎肩流地层隧道的稳定 性，安全系数高，且施工难度较小，施工工期短，尤其适用于碎肩流分布面积非隧道全断面 但分布面积占隧道横断面面积50%以上且纵向长度小于5米的隧道施工过程。
[0054] 3、对隧道的洞口段布设防水保温层，能满足高原高寒地区的隧道施工要求。并且， 采用粘贴固定与拱形支架相结合的方式对防水保温层进行施工，施工速度快、施工效率高 且施工质量易于保证，能有效解决由于隧道初期支护体系或模筑混凝土支护层上未设置能 有效承担防水保温层重量的刚性部件，造成施工成型的防水保温层拱顶脱空且下沉严重， 并进入二次衬砌净空导致二次衬砌的砼厚度不足等质量缺陷。同时，防水保温层的施工质 量易于保证、施工质量高且使用效果好、实用价值高，施工成型的防水保温层结构设计合理 且使用效果好，采用保温板与内外两个防水板的结构，并在模筑混凝土支护层内侧布设一 层土工布，使得二次衬砌与模筑混凝土支护层和初期支护体系完全隔离，减小了隧道洞内 与地层之间的热量交换，起到保护冻土、防止隧道渗水、防止冻胀病害等作用，能有效解决 洞体周围围岩冻融循环对衬砌结构产生的病害问题，使得施工成型的隧道衬砌结构耐久性 能好且使用年限长。
[0055] 4、所采用的软岩隧道大变形控制方法步骤简单、设计合理且投入成本低、实现方 便、使用效果好，采用"变形留足、先柔后刚、衬砌加强"相结合的方式对软岩大变形进行有 效控制，确保隧道施工安全，大幅度降低施工风险。同时，施工中采取大拱脚、长锁脚锚管、 钢腰带、湿喷混凝土、二次衬砌施工时间控制、仰拱需渣换填施工等一系列辅助措施，进一 步对软岩大变形进行有效控制。钢筋混凝土二次衬砌依据现场监控量测结果适时施作，实 现抵御部分变形压力的作用，共同形成系统的控制该隧道大变形支护体系。由于高地应力 软岩隧道的修建难度大，施工过程风险高，在高地应力和水的作用下极易发生大变形，采用 本发明能有效解决高地应力软岩隧道施工过程中的难题，能简便、快速完成高地应力软弱 围岩隧道的隧道开挖及支护施工过程且施工过程安全、可靠，为后续软岩隧道的设计与施 工积累了宝贵的经验，并为理论研究提供了实际参数。本发明提出了软岩隧道大变形的分 级标准，并遵循"边让边抗、先柔后刚"的支护原则，得出有效的支护控制措施，并提出合理 的预留变形量，克服了一度困扰施工掘进的难题，保障了隧道施工安全和进度。隧道衬砌结 构稳定，运营平稳，未出现变形等异常情况，能有效解决高地应力软岩大变形施工控制难 题，并能对软岩大变形进行有效控制，且施工过程安全、可靠。
[0056] 实际进行隧道施工时，分为多个节段分别进行施工，并且对各节段进行开挖施工 时，均根据所确定的当前所施工节段的挤压型大变形等级对预留变形量进行确定;所确定 的预留变形量合理，且更符合工程实际。同时，根据所确定的当前所施工节段的挤压型大变 形等级对隧道初期支护方案进行确定，因而能满足各节段的隧道初期支护需求。
[0057] 5、隧道开挖施工之前，先对围岩挤压型大变形等级进行确定，所采用的挤压型大 变形分级标准设计合理，根据测试并计算得出的强度应力比对围岩的挤压型大变形等级进 行确定，且将围岩的挤压型大变形等级分为四个等级，即无大变形、轻微大变形、中等大变 形和严重大变形，实际分级简便、实现方便、可操作性强，并且所确定的挤压型大变形等级 能准确反映围岩的四种程度大变形状况，更符合工程实际。
[0058] 6、所采用的隧道预留变形量确定方法简单、设计合理且使用操作简便、使用效果 好，使用方式灵活，能有效解决高地应力软弱围岩隧道的预留变形量确定难题，能有效适用 至高地应力与极高地应力条件下的软岩大变形隧道的预留变形量确定中，所确定的预留变 形量合理，能有效解决隧道预留变形量不够、隧道超挖等问题，能有效保证隧道施工安全， 并能大幅度降低施工成本。实际进行确定时，只需预先测定围岩的强度应力比，便能准确确 定隧道开挖预留变形量，并且能将围岩的实际大变形状况与所采用开挖预留变形量进行有 效结合，使得所确定的预留变形量更符合工程实际。因而，能简便、快速且准确确定隧道开 挖变形量。
[0059] 7、根据所确定的当前所施工节段围岩的挤压型大变形等级，对当前所施工节段的 初期支护方案进行确定;其中，当当前所施工节段围岩的挤压型大变形等级为无大变形或 轻微大变形时，所采用的初期支护方案为型钢钢架支护方案；当当前所施工节段围岩的挤 压型大变形等级为中等大变形或严重大变形时，所采用的初期支护方案为格栅钢架与套拱 联合支护方案。因而，采用本发明不仅能简便、快速确定适宜采用的初期支护方案，并且所 确定的初期支护方案与围岩的实际大变形状况相适应，因而能有效对隧道洞进行支护，初 期支护效果更佳。
[0060] 8、所采用的格栅钢架与套拱联合支护体系结构简单、设计合理且施工简便、使用 效果好，能有效地控制隧道大变形，保证了隧道结构安全。对于围岩挤压型大变形等级为中 等大变形或严重大变形的节段，采用格栅钢架与套拱联合支护体系进行初期支护，先柔后 刚，其结构受力比较合理，能够及时提供抗力，更加适应高地应力软岩隧道施工过程中变形 的时效性的特点；同时节约钢材材料、成本低;是合理、有效的控变防塌措施。
[0061] 9、所采用迂回平导结构简单、布设位置合理且施工方便、使用效果好，通过迂回平 导辅助斜井辅助施工出口段进行开挖施工，能简便避开突涌点，对突涌点所处位置的施工 放在第三正洞段和第四正洞段贯通时进行，因而能有效解决施工受阻问题。并且，通过所述 迂回平导能满足隧道通风需求。
[0062] 10、施工过程易于控制，施工工期短且施工效率高，能满足存在突涌点的高原长隧 道简便、快速施工需求，并且施工过程安全、可靠。采用两个接力风室进行接力通风，两个接 力风室的布设位置合理，能满足多个需通风巷道的实际通风需求。并且，所采用的接力风室 结构简单、设计合理且加工制作及安装布设方便，使用效果好，能实现风机的多级接力。实 际施工时，能为各需通风巷道的作业面供给新鲜空气、排除粉尘和各种有毒有害物质，创造 良好的劳动环境，保障施工人员的健康和安全，维持机电设备正常运行的有氧环境。并且， 采用压入式通风，能很快地排除工作面的污浊空气，拆装简单，且用时最短，对正常施工影 响最小。采用压入式通风，以必须保证每个需通风巷道有足够的总通风量为基本要求，结合 该高原长距离隧道的单向、独头多巷道施工的特点，选用变速通风机与同直径PVC增强塑胶 布风管，且摒除传统的风机接力方法，设置全封闭的接力大风室，以集中串联的方式，实现 了每条通风线上风机与风管的平行安装，通风效果好，节能环保、有力保证了隧道开挖施工 过程正常进展，能有效缩短施工工期，具有良好的社会和经济效益。
[0063] 综上所述，本发明方法步骤简单、设计合理且施工简便、使用效果好，能满足富水 软弱围岩长大隧道的施工要求，施工工期短，且施工过程安全。
[0064] 下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0065]图1为采用本发明对一个隧道节段进行施工时的施工方法流程框图。
[0066] 图2为本发明所施工正洞与隧道斜井的布设位置示意图。
[0067] 图3-1为本发明进行稳定性控制施工时的施工状态示意图。
[0068] 图3-2为本发明管棚注浆管与超前注浆管在掌子面上的布设位置示意图。
[0069]图3-3为本发明掌子面上排水管分布区域的布设位置示意图。
[0070]图4-1为本发明防水保温层的施工状态示意图。
[0071]图4-2为图4-1中A处的局部方法示意图。
[0072] 图5为本发明格栅钢架与套拱联合支护体系的结构示意图。
[0073] 图6为本发明对斜井辅助施工出口段进行开挖施工时的施工状态示意图。
[0074]图7为本发明对斜井辅助施工出口段进行开挖施工时的通风状态示意图。
[0075] 附图标记说明：
[0076] 1 一隧道斜井； 2-正洞； 2-1-隧道进口段；
[0077] 2-2-隧道出口段； 2-3-斜井辅助施工进口段；
[0078] 2-4-斜井辅助施工出口段；2-41-第一正洞段； 2-42-第二正洞段；
[0079] 2-43-第三正洞段； 2-44-第四正洞段； 2_45-第五正洞段；
[0080] 3-突涌点； 4 一泄水洞； 5-进口侧平导；
[0081] 5-1一中部导洞； 5-2-前侧导洞； 5-3-后侧导洞；
[0082] 6 -出口侧平导； 6-1-第一导洞； 6-2-第二导洞；
[0083] 7-进口侧通风机； 8-出口侧通风机； 9-1 一第一通风机；
[0084] 9-2 一第二通风机； ⑴-丨一第一通风管； 1〇_2 一第二通风管；
[0085] 10-3-第三通风管； 10-4-第四通风管； 10-5-第五通风管；
[0086] 10-6 一第六通风管； 10-7-第七通风管； 10-8-第八通风管；
[0087] 10-9 一第九通风管； 11 一第一接力风室；
[0088] 11-1-第一接力风机； 11-2-第二接力风机；
[0089] 11-3-第三接力风机； 12-第二接力风室；
[0090] 12-1-第四接力风机； 12-2-第五接力风机；
[0091] 13一第一贯通面； 14一第二贯通面； 15-2-错杆；
[0092] 15-3 一管棚注浆管； 15-4-超前注浆管； 15-5-封堵墙；
[0093] 15-6 一第一超前排水管； 15_7 一第二超前排水管；
[0094] 15-8-碎肩流地层； 15-9-排水管分布区域；
[0095] 16-2-格栅拱架； 16-3-型钢套拱；
[0096] 16-4一隧道初期支护体系；16_5-第二混凝土喷射层；
[0097] 16-6-第二纵向连接钢筋；16-7-隧道底部钢架；
[0098] 17-2-模筑混凝土支护层；17-3-第一防水板；17-4-保温板；
[0099] 17-5 一第二防水板； 17_8 一基础层； 17-10-土工布；
[0100] 17-n 一拱形支架。
【具体实施方式】
[0101]如图1、图2所示，本发明所述的一种富水软弱围岩长大隧道施工方法，所施工隧道 的长度大于5km且其开挖断面大于50m2;所施工隧道的正洞2-侧设置有隧道斜井1;所述正 洞2分为隧道进口段2-1、隧道出口段2-2和连接于隧道进口段2-1与隧道出口段2-2之间的 中部连接段，所述隧道斜井1与所述中部连接段相交且二者之间的交叉口为斜井交叉口，所 述中部连接段为斜井辅助施工段且其以所述斜井交叉口为界分为斜井辅助施工进口段2-3 和斜井辅助施工出口段2-4，所述隧道进口段2-1、斜井辅助施工进口段2-3、斜井辅助施工 出口段2-4和隧道出口段2-2沿正洞2的纵向延伸方向由后向前进行布设；
[0102] 对所施工隧道进行施工时，所施工隧道的进出口同时开工，且对隧道进口段2-1和 隧道出口段2-2分别进行施工的同时，通过隧道斜井1分别对斜井辅助施工进口段2-3和斜 井辅助施工出口段2-4进行施工;所述隧道进口段2-1、隧道出口段2-2、斜井辅助施工进口 段2-3和斜井辅助施工出口段2-4的施工方法均相同，均分多个节段由先至后进行施工，多 个所述节段的施工方法均相同；如图1所示，对任一个节段进行施工时，包括以下步骤：
[0103] 步骤一、超前地质预报:采用超前地质预报系统对当前所施工节段进行超前地质 预报，并根据超前地质预报结果，判断当前所施工节段的掌子面前方是否存在碎肩流地层 15-8:当判断得出所述掌子面前方存在碎肩流地层15-8时，进入步骤二;否则，进入步骤三；
[0104] 步骤二、稳定性控制施工:先在当前所施工节段的掌子面后侧，施工一个对所述掌 子面进行封堵的封堵墙15-5;之后，对当前所施工节段进行超前支护，并安装用于降低碎肩 流地层15-8的水头压力的超前排水通道;所述超前排水通道由后向前逐渐向上倾斜，所述 超前排水通道的前端伸入至碎肩流地层15-8且其后端位于所述掌子面后侧；
[0105] 步骤三、初期支护方案确定:对当前所施工节段围岩的岩体强度Rb和围岩内部的 最大地应力Omax分别进行测试，并计算得出当前所施工节段围岩的强度应力比
再根据 计算得出的强度应力比
对当前所施工节段的初期支护方案进行确定：当
时，所采用的初期支护方案为格栅钢架与套拱联合支护方案；当
所采用的初 期支护方案为型钢钢架支护方案；
[0106] 步骤四、隧道开挖及初期支护施工:沿隧道纵向延伸方向，由后向前对当前所施工 节段进行开挖施工;开挖施工过程中，根据步骤三中所确定的当前所施工节段的初期支护 方案，由后向前对开挖形成的隧道洞进行初期支护，并获得隧道初期支护体系16-4;
[0107] 其中，当步骤三中所确定的初期支护方案为型钢钢架支护方案时，所获得的隧道 初期支护体系16-4为型钢钢架支护体系;所述型钢钢架支护体系包括多榀对所述隧道洞进 行支护的型钢钢架，多榀所述型钢钢架的结构均相同且其沿隧道纵向延伸方向由后向前进 行布设;多榀所述型钢钢架呈均匀布设；
[0108] 当步骤三中所确定的初期支护方案为格栅钢架与套拱联合支护方案时，所获得的 隧道初期支护体系16-4为格栅钢架与套拱联合支护体系;如图5所示，所述格栅钢架与套拱 联合支护体系包括多榀对所述隧道洞进行支护的格栅钢架和多榀对所述隧道洞的拱墙进 行支护的型钢套拱16-3，多榀所述格栅钢架的结构均相同且其沿隧道纵向延伸方向由后向 前进行布设，多榀所述型钢套拱16-3的结构均相同且其沿隧道纵向延伸方向由后向前进行 布设;多榀所述格栅钢架呈均匀布设，且多榀所述型钢套拱16-3呈均匀布设，前后相邻两榀 所述型钢套拱16-3之间的间距为前后相邻两榀所述格栅钢架之间间距的M倍，其中M为正整 数且M=U 2或3;
[0109] 步骤五、隧道二次衬砌施工:步骤四中由后向前对开挖形成的隧道洞进行初期支 护过程中，沿隧道纵向延伸方向由后向前对所述隧道洞进行二次衬砌施工，并获得施工成 型的隧道二次衬砌结构;所述隧道二次衬砌结构位于隧道初期支护体系16-4内侧且其为钢 筋混凝土衬砌。
[0110] 本实施例中，每个所述节段的长度为50m~1000m。
[0111] 实际施工时，可根据具体需要，对每个所述节段的长度进行相应调整。
[0112] 本实施例中，由后向前对当前所施工节段进行开挖施工时，采用三台阶开挖法进 行开挖。并且，具体是采用三台阶临时仰拱法。
[0113]如图3-1、图3-2和图3-3所示，步骤二中对当前所施工节段进行超前支护后，获得 超前支护结构;所述超前支护结构包括对当前所施工节段的拱墙进行支护的管棚超前支护 结构和超前小导管注浆加固结构;所述管棚超前支护结构包括多个沿当前所施工节段的开 挖轮廓线由左至右布设的管棚注浆管15-3,多个所述管棚注浆管15-3均位于同一隧道横断 面上且其长度均为15m~25m，所述管棚注衆管15-3为钢管且其外径为Φ IOOmm~Φ 120mm; 多个所述管棚注浆管15-3包括一个位于隧道中心线上的中部钢管、多个均位于所述隧道中 心线左侧的左侧钢管和多个均位于所述隧道中心线右侧的右侧钢管，多个所述左侧钢管和 多个所述右侧钢管呈对称布设;所述超前小导管注浆加固结构包括多个沿当前所施工节段 的开挖轮廓线由左至右布设的超前注浆管15-4,