CN109184700B - 一种软弱围岩小净距隧道稳定中夹岩的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种软弱围岩小净距隧道稳定中夹岩的施工方法，在隧道开挖后，暗洞中夹岩均匀设置超前注浆导管三向加固，使岩体处于三向受压状态，从而提高中夹岩的整体性；隧道施工中，先行洞掌子面超前后行洞掌子面20～50m，后行洞掌子面和仰拱施工进度均处于先行洞仰拱与二次衬砌之间，处于先行洞初支成环段，可有效防止后行洞开挖过程中产生的附加应力造成的二次衬砌混凝土开裂；通过对中夹岩进行预加固和二次加固，有效防止了坍塌、开裂和流变等隧道病害现象发生，减少了施作临时仰拱和后期的施工费用，提高了施工速度，缩短了建设周期，同时也能保证工程总工期和后期运营安全，实用性高，值得推广。
Description
技术领域
本发明属于隧道工程技术领域，具体涉及一种软弱围岩小净距隧道稳定中夹岩的施工方法。
背景技术
古语有云：“要想富，先修路”，其揭示了经济发展状况与交通水平的直接影响关系的大小，目前，随着经济水平的日益提高，交通事业的发展需求，连接大江南北的道路桥梁工程也是发展迅速，新技术不断涌现，其中，为了缩短路程而在山体之中进行施工的小净距隧道工程也有很多，但是隧道施工中，由于山体的地质状况不同，施工中采取的方案不合理，就会出现坍塌、开裂和流变等隧道病害现象，影响施工速度和建设周期，严重的甚至会危及人生安全，造成重大的经济损失。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种软弱围岩小净距隧道稳定中夹岩的施工方法，以解决上述提出的技术问题。
本发明的技术方案是：一种软弱围岩小净距隧道稳定中夹岩的施工方法，包括以下步骤：
S1、施工前进行多定点采样，以获取施工地段的地质样本，从而进行地质资料分析，确定最终的施工方案；
S2、洞口及中夹岩加固；
S3、先行洞以钻爆法进行开挖施工，边开挖边进行土体清运；
S4、先行洞的隧道轮廓修整好后施做网喷混凝土，网喷混凝土的内侧施工隔离层和防水层后进行钢拱架架设，并在架设好的钢拱架之间铺设第一钢筋网片，所述第一钢筋网片与钢拱架绑扎固定，围岩上设置多个加固用系统锚杆，所述系统锚杆的尾部均与第一钢筋网片绑扎固定；
S5、在先行洞靠近后行洞的侧面上，使用风枪沿水平斜向前45°均匀布设多个第一超前注浆导管，之后将第一超前注浆导管依次与注浆泵连接，进行灌浆预加固后，将第一超前注浆导管的尾部均与第一钢筋网片绑扎固定，喷射混凝土完成初次衬砌；
S6、先行洞仰拱施工；
S7、后行洞以钻爆法进行开挖施工，边开挖边进行土体清运；
S8、后行洞的隧道轮廓修整好后施做网喷混凝土，网喷混凝土的内侧施工隔离层和防水层后进行钢拱架架设，并在架设好的钢拱架之间铺设第二钢筋网片，所述第二钢筋网片与钢拱架绑扎固定，围岩上设置多个加固用系统锚杆，所述系统锚杆的尾部均与第二钢筋网片绑扎固定，施工过程中，先行洞掌子面超前后行洞掌子面20～50m，后行洞掌子面和仰拱施工进度始终处于先行洞仰拱与二次衬砌之间；
S9、在后行洞靠近先行洞的侧面上，使用风枪沿水平斜向前45°均匀布设多个第二超前注浆导管，之后将第二超前注浆导管依次与注浆泵连接，进行灌浆预加固后，将第二超前注浆导管的尾部均与第二钢筋网片绑扎固定，喷射混凝土完成初次衬砌；
S10、后行洞仰拱施工；
S11、在两个隧道之间的中夹岩部位设定多个监测测量点以方便进行中夹岩稳定性监测与分析，若中夹岩稳定性差，则在两个隧道之间的中夹岩部位使用风枪沿水平斜向前45°均匀布设多个第三超前注浆导管，所述第三超前注浆导管分别设置在后行洞靠近先行洞的侧面上和先行洞靠近后行洞的侧面上，且第三超前注浆导管分别均布在第一超前注浆导管和第二超前注浆导管之间，将第三超前注浆导管依次与注浆泵连接，进行灌浆二次加固后喷射混凝土密封，若中夹岩稳定性良好，则继续进行下一步的二次衬砌施工。
优选的，上述步骤S2包括以下步骤：
S21、复测测量工作完成后，以自上而下的方式逐级开挖洞口仰坡，开挖时以机械开挖为主，人工辅助配合进行坡度的细部处理；
S22、在洞口仰坡上撒上灰线放样确认洞口位置，两个隧道洞口之间的中夹岩部位，使用风枪沿隧道轴向均匀布设多个第四超前注浆导管；
S23、在除过洞口位置之外的其他洞口仰坡上挂设钢筋网；
S24、之后将第四超前注浆导管依次与注浆泵连接，进行灌浆预加固；
S25、将第四超前注浆导管的尾部均与钢筋网绑扎固定，喷射混凝土进行施工防护。
优选的，步骤S23中使用的是φ10的钢筋网。
优选的，步骤S4和S8中现场进行钢拱架拼接安装工作时，钢拱架纵向连接筋相连焊接环形布置，使钢结构构成一个整体，每个钢拱架底部支撑处均放置一块混凝土垫块，以增强钢拱架受力效果，减少钢拱架悬空下沉的可能。
优选的，所述第一超前注浆导管、第二超前注浆导管和第四超前注浆导管的直径为φ50，第三超前注浆导管的直径为φ42。
优选的，所述第一钢筋网片和第二钢筋网片中使用的是φ10的钢筋。
与现有技术相比，本发明提供的一种软弱围岩小净距隧道稳定中夹岩的施工方法，具有以下的有益效果：
1、隧道开挖后，暗洞中夹岩均匀设置超前注浆导管三向加固，使岩体处于三向受压状态，从而提高中夹岩的整体性；
2、隧道施工中，先行洞掌子面超前后行洞掌子面20～50m，后行洞掌子面、仰拱施工进度均处于先行洞仰拱与二次衬砌之间，处于先行洞初支成环段，可有效防止后行洞开挖过程中产生的附加应力造成的二次衬砌混凝土开裂；
3、通过对中夹岩进行预加固和二次加固，有效防止了坍塌、开裂和流变等隧道病害现象发生，减少了施作临时仰拱和后期的施工费用，提高了施工速度，缩短了建设周期，同时也能保证工程总工期和后期运营安全，实用性高，值得推广。
附图说明
图1为本发明的施工流程图；
图2为本发明的洞口仰坡上先行洞和后行洞的洞口之间的中夹岩加固示意图；
图3为本发明的先行洞和后行洞的施工间距布置示意图；
图4为本发明中夹岩超前注浆导管加固平面示意图；
图5为本发明的先行洞和后行洞横截面上超前注浆导管加固示意图。
附图标记说明：
1、系统导管；2、中夹岩；3、超前注浆导管；4、先行洞；5、后行洞；6、先行洞二次衬砌；7、先行洞仰拱；8、先行洞掌子面；9、后行洞二次衬砌；10、后行洞仰拱；11、后行洞掌子面。
具体实施方式
本发明提供了一种软弱围岩小净距隧道稳定中夹岩的施工方法，下面结合图1到图5的结构示意图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
如图1所示，本发明提供的一种软弱围岩小净距隧道稳定中夹岩的施工方法，包括以下步骤：
S1、施工前进行多定点采样，以获取施工地段的地质样本，从而进行地质资料分析，确定最终的施工方案；
S2、洞口及中夹岩加固；
S3、先行洞以钻爆法进行开挖施工，边开挖边进行土体清运；
S4、先行洞的隧道轮廓修整好后施做网喷混凝土，网喷混凝土的内侧施工隔离层和防水层后进行钢拱架架设，并在架设好的钢拱架之间铺设第一钢筋网片，所述第一钢筋网片与钢拱架绑扎固定，围岩上设置多个加固用系统锚杆，所述系统锚杆的尾部均与第一钢筋网片绑扎固定；
S5、在先行洞靠近后行洞的侧面上，使用风枪沿水平斜向前45°均匀布设多个第一超前注浆导管，之后将第一超前注浆导管依次与注浆泵连接，进行灌浆预加固后，将第一超前注浆导管的尾部均与第一钢筋网片绑扎固定，喷射混凝土完成初次衬砌；
S6、先行洞仰拱施工；
S7、后行洞以钻爆法进行开挖施工，边开挖边进行土体清运；
S8、后行洞的隧道轮廓修整好后施做网喷混凝土，网喷混凝土的内侧施工隔离层和防水层后进行钢拱架架设，并在架设好的钢拱架之间铺设第二钢筋网片，所述第二钢筋网片与钢拱架绑扎固定，围岩上设置多个加固用系统锚杆，所述系统锚杆的尾部均与第二钢筋网片绑扎固定，施工过程中，先行洞掌子面超前后行洞掌子面20～50m，后行洞掌子面和仰拱施工进度始终处于先行洞仰拱与二次衬砌之间；
S9、在后行洞靠近先行洞的侧面上，使用风枪沿水平斜向前45°均匀布设多个第二超前注浆导管，之后将第二超前注浆导管依次与注浆泵连接，进行灌浆预加固后，将第二超前注浆导管的尾部均与第二钢筋网片绑扎固定，喷射混凝土完成初次衬砌；
S10、后行洞仰拱施工；
S11、在两个隧道之间的中夹岩部位设定多个监测测量点以方便进行中夹岩稳定性监测与分析，若中夹岩稳定性差，则在两个隧道之间的中夹岩部位使用风枪沿水平斜向前45°均匀布设多个第三超前注浆导管，所述第三超前注浆导管分别设置在后行洞靠近先行洞的侧面上和先行洞靠近后行洞的侧面上，且第三超前注浆导管分别均布在第一超前注浆导管和第二超前注浆导管之间，将第三超前注浆导管依次与注浆泵连接，进行灌浆二次加固后喷射混凝土密封，若中夹岩稳定性良好，则继续进行下一步的二次衬砌施工。
进一步的，上述步骤S2包括以下步骤：
S21、复测测量工作完成后，以自上而下的方式逐级开挖洞口仰坡，开挖时以机械开挖为主，人工辅助配合进行坡度的细部处理；
S22、在洞口仰坡上撒上灰线放样确认洞口位置，两个隧道洞口之间的中夹岩部位，使用风枪沿隧道轴向均匀布设多个第四超前注浆导管；
S23、在除过洞口位置之外的其他洞口仰坡上挂设钢筋网；
S24、之后将第四超前注浆导管依次与注浆泵连接，进行灌浆预加固；
S25、将第四超前注浆导管的尾部均与钢筋网绑扎固定，喷射混凝土进行施工防护。
进一步的，步骤S23中使用的是φ10的钢筋网。
进一步的，步骤S4和S8中现场进行钢拱架拼接安装工作时，钢拱架纵向连接筋相连焊接环形布置，使钢结构构成一个整体，每个钢拱架底部支撑处均放置一块混凝土垫块，以增强钢拱架受力效果，减少钢拱架悬空下沉的可能。
进一步的，所述第一超前注浆导管、第二超前注浆导管和第四超前注浆导管的直径为φ50，第三超前注浆导管的直径为φ42。
进一步的，所述第一钢筋网片和第二钢筋网片中使用的是φ10的钢筋。
如图2所示，先行洞4和后行洞5之间的中夹岩2上，使用风枪沿隧道轴向均匀布设多个超前注浆导管3，所述超前注浆导管3为第四超前注浆导管，直径φ50。
其中，如图2所示，所述先行洞4和后行洞5的周向内壁上均匀的布设有系统导管1。
如图3所示，施工过程中，先行洞二次衬砌6的施工进度始终超前后行洞二次衬砌9，先行洞仰拱7的施工进度始终超前后行洞仰拱10，先行洞掌子面8超前后行洞掌子面11的距离为20～50m，后行洞掌子面11和后行洞仰拱10的施工进度始终处于先行洞仰拱7与先行洞二次衬砌6之间。
其中，如图4所示，在先行洞4靠近后行洞5的侧面上，使用风枪沿水平斜向前45°均匀布设多个第一超前注浆导管，在后行洞5靠近先行洞4的侧面上，使用风枪沿水平斜向前45°均匀布设多个第二超前注浆导管，所述第二超前注浆导管与第一超前注浆导管之间的夹角为90°，第二超前注浆导管与第一超前注浆导管的直径均为φ50的超前注浆导管，φ50的超前注浆导管3对中夹岩2进行加固。
其中，如图5所示，先行洞4和后行洞5之间的中夹岩2上，使用风枪沿水平斜向前45°均匀布设多个第三超前注浆导管，所述第三超前注浆导管分别设置在后行洞靠近先行洞的侧面上和先行洞靠近后行洞的侧面上，且第三超前注浆导管分别均布在第一超前注浆导管和第二超前注浆导管之间，多个第三超前注浆导管的直径均为φ42的超前注浆导管，φ42的超前注浆导管对中夹岩2进行二次加固。
本发明提供的一种软弱围岩小净距隧道稳定中夹岩的施工方法，通过对中夹岩进行加固，有效防止了坍塌、开裂和流变等隧道病害现象发生，减少了施作临时仰拱和后期的施工费用，提高了施工速度，缩短了建设周期，同时也能保证工程总工期和后期运营安全，实用性高，值得推广。
以上公开的仅为本发明的较佳的具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种软弱围岩小净距隧道稳定中夹岩的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、施工前进行多定点采样，以获取施工地段的地质样本，从而进行地质资料分析，确定最终的施工方案；
S2、洞口及中夹岩加固；
S3、先行洞以钻爆法进行开挖施工，边开挖边进行土体清运；
S4、先行洞的隧道轮廓修整好后施做网喷混凝土，网喷混凝土的内侧施工隔离层和防水层后进行钢拱架架设，并在架设好的钢拱架之间铺设第一钢筋网片，所述第一钢筋网片与钢拱架绑扎固定，围岩上设置多个加固用系统锚杆，所述系统锚杆的尾部均与第一钢筋网片绑扎固定；
S5、在先行洞靠近后行洞的侧面上，使用风枪沿水平斜向前45°均匀布设多个第一超前注浆导管，之后将第一超前注浆导管依次与注浆泵连接，进行灌浆预加固后，将第一超前注浆导管的尾部均与第一钢筋网片绑扎固定，喷射混凝土完成初次衬砌；
S6、先行洞仰拱施工；
S7、后行洞以钻爆法进行开挖施工，边开挖边进行土体清运；
S8、后行洞的隧道轮廓修整好后施做网喷混凝土，网喷混凝土的内侧施工隔离层和防水层后进行钢拱架架设，并在架设好的钢拱架之间铺设第二钢筋网片，所述第二钢筋网片与钢拱架绑扎固定，围岩上设置多个加固用系统锚杆，所述系统锚杆的尾部均与第二钢筋网片绑扎固定，施工过程中，先行洞掌子面超前后行洞掌子面20～50m，后行洞掌子面和仰拱施工进度始终处于先行洞仰拱与二次衬砌之间；
S9、在后行洞靠近先行洞的侧面上，使用风枪沿水平斜向前45°均匀布设多个第二超前注浆导管，之后将第二超前注浆导管依次与注浆泵连接，进行灌浆预加固后，将第二超前注浆导管的尾部均与第二钢筋网片绑扎固定，喷射混凝土完成初次衬砌；
S10、后行洞仰拱施工；
S11、在两个隧道之间的中夹岩部位设定多个监测测量点以方便进行中夹岩稳定性监测与分析，若中夹岩稳定性差，则在两个隧道之间的中夹岩部位使用风枪沿水平斜向前45°均匀布设多个第三超前注浆导管，所述第三超前注浆导管分别设置在后行洞靠近先行洞的侧面上和先行洞靠近后行洞的侧面上，且第三超前注浆导管分别均布在第一超前注浆导管和第二超前注浆导管之间，将第三超前注浆导管依次与注浆泵连接，进行灌浆二次加固后喷射混凝土密封，若中夹岩稳定性良好，则继续进行下一步的二次衬砌施工。
2.如权利要求1所述的一种软弱围岩小净距隧道稳定中夹岩的施工方法，其特征在于，步骤S2包括以下步骤：
S21、复测测量工作完成后，以自上而下的方式逐级开挖洞口仰坡，开挖时以机械开挖为主，人工辅助配合进行坡度的细部处理；
S22、在洞口仰坡上撒上灰线放样确认洞口位置，两个隧道洞口之间的中夹岩部位，使用风枪沿隧道轴向均匀布设多个第四超前注浆导管；
S23、在除过洞口位置之外的其他洞口仰坡上挂设钢筋网；
S24、之后将第四超前注浆导管依次与注浆泵连接，进行灌浆预加固；
S25、将第四超前注浆导管的尾部均与钢筋网绑扎固定，喷射混凝土进行施工防护。
3.如权利要求2所述的一种软弱围岩小净距隧道稳定中夹岩的施工方法，其特征在于，步骤S23中使用的是φ10的钢筋网。
4.如权利要求1所述的一种软弱围岩小净距隧道稳定中夹岩的施工方法，其特征在于，步骤S4和S8中现场进行钢拱架拼接安装工作时，钢拱架纵向连接筋相连焊接环形布置，使钢结构构成一个整体，每个钢拱架底部支撑处均放置一块混凝土垫块，以增强钢拱架受力效果，减少钢拱架悬空下沉的可能。
5.如权利要求1所述的一种软弱围岩小净距隧道稳定中夹岩的施工方法，其特征在于，所述第一超前注浆导管、第二超前注浆导管和第四超前注浆导管的直径为φ50，第三超前注浆导管的直径为φ42。
6.如权利要求1所述的一种软弱围岩小净距隧道稳定中夹岩的施工方法，其特征在于，所述第一钢筋网片和第二钢筋网片中使用的是φ10的钢筋。
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