CN109057807A - 一种渐变大跨隧道反向扩挖方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种渐变大跨隧道施工方法，施工步骤如下：由三车道开挖进入渐变大跨交汇段时,按三车道跨度为导洞向大跨段开挖，并在交汇处进行拱架密布加强；在大跨段三车道导洞开挖时，导洞缓慢爬坡至大跨段设计高程，并依次开挖大跨段导洞至大跨E段，大跨段导洞采用台阶法开挖，依次施工导洞上、下台阶，并喷射混凝土；大跨E段施工完成后，进行横向扩挖至大跨E段设计轮廓，并施作整体初期支护；再对大跨段进行反向扩挖，由大跨E段以三台阶法反向扩挖至大跨A段设计轮廓，待大跨段初支完成后施作大跨段二次衬砌并由大跨段对分叉段两车道进行反向开挖；本发明简化了大跨隧道施工方式，在保障施工安全的前提下，提高了施工效率。

Description

一种渐变大跨隧道反向扩挖方法

技术领域：

本发明属于土木工程施工技术领域，特别是涉及一种渐变大跨隧道反向扩挖方法，以实现隧道分步开挖。

背景技术：

随着科技与经济的发展，地下大跨度隧道工程越来越多，由于大跨度隧道挖断面大，围岩稳定性差等特性，隧道施工方法的确定需要引起高度重视，基于此问题，本发明需求设计并提出一种渐变大跨隧道反向扩挖方法，该方法特别适用于大断面隧道的施工，能够对大跨度隧道的导洞开挖及反向扩挖将大跨围岩应力分部释放，大大降低了施工风险，增加了安全系数。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，寻求设计提供一种渐变大跨隧道反向扩挖方法,能够保障施工安全的前提下，通过创新渐变大跨隧道开挖方法,安全高效的组织施工,保障施工进度。

为了实现上述目的，本发明涉及的渐变大跨隧道反向扩挖方法的具体施工步骤按照如下方式进行：

S1、由三车道开挖进入渐变大跨段,在三车道进入渐变大跨段进

行拱架密排加强；

S2、由三车道进入大跨段时进行爬坡施工至渐变大跨段设计高程；

S3、依次开挖渐变大跨段A、渐变大跨段A、渐变大跨段C、渐变大跨段D、渐变大跨段E导洞；

S4、渐变大跨段E段导洞开挖完成后进行横向扩挖至渐变大跨段E的设计轮廓，待仰拱开挖完成后进行初期支护施作；

S5、由渐变大跨段E段反向以台阶法扩挖大跨段隧道至设计施工所需尺寸，并逐步施作相应初期支护；

S6、待渐变大跨段整体初期支护施作完成后,由渐变大跨段反向以台阶法开挖两车道段隧道并施作初期支护。

进一步的，本发明中步骤S2中的导洞尺寸按三车道高度及跨度控制,对导洞开挖方向左侧轮廓按渐变大跨段设计轮廓开挖。

进一步的，本发明中步骤S2导洞爬坡施工中,每循环进尺1m,并进行初喷支护,对于导洞与渐变大跨段轮廓重合处架设型钢拱架、钢筋网、复喷混凝土至设计厚度。

进一步的，本发明中步骤S2大跨段设计高程依据实际工况确定，最佳设计高程范围为13.5—14.0m。

进一步的，本发明中步骤S4进行横向扩挖时,每个开挖循环后均及时架设型钢拱架、钢筋网、复喷混凝土等相应初期支护。

进一步的，本发明中正向导洞及反向扩挖施工中,开挖面按铅垂面控制,开挖采用三台阶控制爆破并对隧道轮廓进行人工修理。

本发明与现有技术相比，取得的有益效果如下：在施工方面,三车道导洞断面较大，能够满足大型机械施工空间需求，施工效率高；对大跨度隧道由于跨度对围岩整体性的影响导致围岩稳定性变差，对此先行导洞并进行反向扩挖技术有效探明了前方围岩状况，避免大跨度隧道整断面开挖的盲目性、风险性；对大跨度隧道的导洞开挖及反向扩挖将大跨围岩应力分部释放，大大降低了施工风险，增加了安全系数。

附图说明：

图1为本发明涉及的施工路线平面示意图。

图2为本发明涉及的施工步骤断面原理示意图。

具体实施方式：

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

实施例1：

如图1所示,本实施例渐变大跨隧道反向扩挖方法,施工步骤如下：

S1、由三车道开挖进入渐变大跨段,对三车道与渐变大跨段连接处拱架进行密排加强,测量放样,确保导洞开挖方向及扩挖轮廓线的准确；

S2、向渐变大跨段方向进行导洞爬坡施工，导洞尺寸按三车道高度及跨度控制,对导洞开挖方向左侧轮廓按渐变大跨段设计高程控制，导洞采用台阶法进行施工并分别形成导洞上台阶①和导洞下台阶②，其中导洞上台阶①的高度范围为3.5-4.5m，导洞下台阶②的高度范围为4.0-5.0m，如图2所示；

导洞每循环进尺2m,对于开挖至渐变大跨段设计轮廓③处架设型钢拱架,初喷支护,架设型钢拱架、钢筋网、复喷混凝土至设计厚度,对未达到设计高程处仅进行初喷支护，导洞按此施工至渐变大跨段E；

S3、导洞开挖渐变大跨段E完成后,进行横向扩挖；

反向扩挖均采用三台阶法进行挖掘并形成上台阶④、中台阶⑥和下台阶⑦,其中上台阶④的高度范围为2.5-3.5m，中台阶⑥高度范围为3.5-4.5m，下台阶⑦的高度范围为4.0-5.0m，每循环进尺2m，每台阶开挖完成后及时架设扩挖台阶部分初期支护⑤和⑧,扩挖面按铅垂面控制,对扩挖掌子面进行喷混凝土防护；

S4、待渐变大跨段隧道整体扩挖至设计轮廓后,施作开挖并施作仰拱⑨和⑩，将隧道整体封闭成环；

S5、待渐变大跨段仰拱封闭成环后,反向开挖与三车道相邻的两车道段；

两车道段采用台阶法并配合控制爆破技术,每施工循环完成后及时架设型钢拱架、钢筋网、喷混凝土,并对初期支护与围岩之间进行注浆密实。

Claims (5)

1.一种渐变大跨隧道反向扩挖方法,其特征在于具体施工步骤按照如下方式进行：

S1、由三车道开挖进入渐变大跨段,在三车道进入大跨段进行拱架密排加强，保障渐变大跨段与三车道段交汇处稳定性；

S2、由三车道进入大跨段时进行爬坡施工至大跨段设计高程，减小反向扩挖时上部围岩扰动；

S3、依次开挖渐变大跨A、B、C、D、E段导洞；

S4、大跨E段导洞开挖完成后进行横向扩挖至大跨E段设计轮廓，扩大反向扩挖的开挖工作面，待仰拱开挖完成后进行初期支护施作；

S5、由大跨E段反向以台阶法扩挖大跨段隧道至设计尺寸，并逐步施作相应初期支护，保障大跨段围岩稳定性；

S6、待大跨段整体初期支护施作完成后,由大跨段反向以台阶法开挖两车道段隧道并施作初期支护。

2.根据权利要求1所述的渐变大跨隧道反向扩挖方法,其特征在于：步骤S2中的导洞尺寸按三车道高度及跨度控制,对导洞开挖方向左侧轮廓按渐变大跨段设计轮廓开挖。

3.根据权利要求2所述的渐变大跨隧道反向扩挖方法,其特征在于步骤S2导洞爬坡施工中,每循环进尺1m,并进行初喷支护,对于导洞与渐变大跨段轮廓重合处架设型钢拱架、钢筋网、复喷混凝土至设计厚度。

4.根据权利要求1所述的渐变大跨隧道反向扩挖方法,其特征在于步骤S4进行横向扩挖时,每个开挖循环后均及时架设型钢拱架、钢筋网、复喷混凝土等相应初期支护。

5.根据权利要求1所述的渐变大跨隧道反向扩挖方法,其特征在于正向导洞及反向扩挖施工中,开挖面按铅垂面控制,开挖采用三台阶控制爆破并对隧道轮廓进行人工修理。