CN111472803B - 一种适用于上软下硬复合地层的隧道结构及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种适用于上软下硬复合地层的隧道结构及施工方法,包括复合式衬砌墙、分隔梁、竖向衬砌墙、仰拱以及防漏系统,复合式衬砌墙与巷道松软地层固定连接;分隔梁设有两组,各分隔梁分别设置于巷道内松软地层与坚硬地层的分界位置;各分隔梁分别与复合式衬砌墙的底端固定连接;竖向衬砌墙设有两面,各竖向衬砌墙分别与分隔梁固定连接;仰拱设置于巷道底部;仰拱分别与竖向衬砌墙连接;防漏系统分别设置于竖向衬砌墙与巷道侧壁之间、仰拱上及复合式衬砌墙内,用于处理巷道内的地下水。本发明提供的适用于上软下硬复合地层的隧道结构及施工方法,提高了施工安全性,解决了松软复合地层处隧道结构设计施工与成本控制难兼得的问题。
Description
技术领域
本发明属于隧道工程技术领域,更具体地说,是涉及一种适用于上软下硬复合地层的隧道结构及施工方法。
背景技术
隧道及地下工程往深部发展时,会遇到在开挖断面处上部地层较为松软,下部地层相对坚硬的地层,此类复合地层即为上软下硬复合地层。
在此类地层进行隧道修建时,上部围岩承载力较差、难以自稳,开挖时拱部极易发生坍塌,施工安全风险极高;下部围岩极为坚硬,难以开挖,现有的隧道结构和施工方法难以适应此类上软下硬复合地层,因此需要提出一些适用于上软下硬复合地层的隧道结构及其施工方法。
现有的隧道结构与施工方法应用于上软下硬复合地层时存在以下问题:
1.对隧道上部松软地层加固、支护不足,容易导致上部松软地层发生过大沉降甚至坍塌;
2.在软硬地层交界处,容易引起隧道施工过程中渗水、涌水,隧道运营过程中渗水、漏水;
3.下部坚硬地层难以使用机械开挖,需要采用爆破施工,而爆破施工又会对上部隧道造成震动甚至震裂、倒塌等问题;
4.如果按照全断面松软地层设计隧道结构,会导致成本过高;如果按照全断面坚硬地层设计,会造成上部松软地层失稳坍塌。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于上软下硬复合地层的隧道结构及施工方法,旨在解决采用现有的隧道结构和施工方法施工时,上部松软地层容易产生沉降过大甚至坍塌,下部坚硬地层难以进行施工,现有的隧道结构和施工方法难以适用于上软下硬的复合地层的技术问题。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:提供一种适用于上软下硬复合地层的隧道结构,包括:
复合式衬砌墙,为拱形结构,用于与巷道松软地层固定连接;
分隔梁,设有两组,各所述分隔梁分别设置于巷道内松软地层与坚硬地层的分界位置;各所述分隔梁的上端分别与所述复合式衬砌墙的底端固定连接;
竖向衬砌墙,设有两面,各所述竖向衬砌墙分别与各所述分隔梁的下端固定连接,用于支挡巷道坚硬地层的围岩;
仰拱,用于设置于巷道底部;所述仰拱的两端分别与各所述竖向衬砌墙固定连接;以及
防漏系统,分别设置于所述竖向衬砌墙与巷道侧壁之间、所述仰拱上及所述复合式衬砌墙内,用于汇集巷道内的地下水并将地下水排出。
作为本申请另一实施例,所述复合式衬砌墙包括:
初期支护,借助锚杆与巷道松软地层固定连接;以及
二次衬砌墙,与所述初期支护背离巷道松软地层的一侧固定连接;所述二次衬砌墙的两端分别与各所述分隔梁固定连接。
作为本申请另一实施例,所述防漏系统包括:
第一排水管路,设置于所述初期支护与所述二次衬砌墙之间,用于收集松软地层内的地下水;
第二排水管路,设置于所述竖向衬砌墙与巷道侧壁之间,与所述第一排水管路借助联接管路连通,用于收集坚硬地层的地下水;以及
中心排水沟,设置于所述仰拱上,借助联接管路分别与所述第一排水管路、第二排水管路连通。
作为本申请另一实施例,所述防漏系统还包括防水板,所述防水板分别设置于所述第一排水管路与所述二次衬砌墙之间、所述第二排水管路与所述竖向衬砌墙之间,用于防止地下水的出渗。
作为本申请另一实施例,所述复合式衬砌墙、所述分隔梁、所述竖向衬砌墙以及所述仰拱分别为钢筋混凝土结构。
本发明提供的一种适用于上软下硬复合地层的隧道结构的有益效果在于:与现有技术相比,本发明一种适用于上软下硬复合地层的隧道结构,分隔梁将松软地层和坚硬地层分开,与下部坚硬地层围岩形成闭合,将上部松软地层的围岩压力及复合式衬砌墙的重力传递到下部坚硬围岩中,充分利用坚硬围岩,减少对围岩的开挖,有效地解决了传统施工方法对围岩扰动大,施工风险高等问题,保证了施工安全,提高了隧道结构的稳定性。仰拱、竖向衬砌墙、复合式衬砌墙形成闭合,能有效改善隧道结构的受力情况,提高隧道结构的牢固性。竖向衬砌墙防止巷道内两侧围岩产生坍塌,保护隧道结构安全稳定。防漏系统的设置防止地下水对隧道结构及运营安全产生危害。
本发明还提供一种适用于上软下硬复合地层的隧道施工方法,包括以下步骤:
S1、根据围岩情况将隧道进行合理的分区分块;
S2、软硬复合地层处隧道上部左侧导坑施工,并于巷道内松软地层与坚硬地层的分界位置施作分隔梁;
S3、软硬复合地层处隧道上部右侧导坑施工,并于巷道内松软地层与坚硬地层的分界位置施作分隔梁;
S4、上部左侧导坑与上部右侧导坑形成闭合且达到继续施工要求后,拆除中隔墙;
S5、软硬复合地层处隧道下部导坑施工;
S6、软硬复合地层处隧道结构防排水结构施工;
S7、仰拱结构的施工;
S8、软硬复合地层处隧道二次衬砌施工。
作为本申请另一实施例,所述S2包括以下步骤:
S2.1、隧道开挖前,进行超前地质预报;
S2.2、在上部松软地层安装超前支护;
S2.3、人工与机械施工配合开挖复合地层交界处上部左侧导坑;
S2.4、对松软地层围岩喷射混凝土,封闭围岩的岩面并布设钢筋结构;
S2.5、再次喷射混凝土,并在导坑底部安装临时支护。
作为本申请另一实施例,所述S3包括以下步骤:
S3.1、隧道开挖前,进行超前地质预报;
S3.2、在上部松软地层安装超前支护;
S3.3、人工与机械施工配合开挖复合地层交界处上部右侧导坑;
S3.4、对松软地层围岩喷射混凝土,封闭围岩的岩面并布设钢筋结构;
S3.5、再次喷射混凝土,并在导坑底部安装临时支护。
作为本申请另一实施例,S5.1、在滞后软硬复合地层隧道上部导坑位置3~5m处,采用人工与机械施工结合的方式开挖下部导坑;
S5.2、对松软地层围岩喷射混凝土,封闭松软地层围岩的岩面并布设钢筋结构;
S5.3、再次喷射混凝土至施工厚度,施工锚杆。
作为本申请另一实施例,所述S6包括以下步骤:
S6.1、及时检查初期支护的表面情况,割除松软围岩初期支支护基面外露的钢筋、锚杆,并用砂浆抹平,整平松软围岩初期支护岩面以及检查处理渗漏水情况;
S6.2、环、纵向排水管安装,地下水发育处可根据实际情况进行加设;
S6.3、铺设土工布,将土木步与初期支护的混凝土固定连接;
S6.4、铺设防水板,将防水板紧贴在初期支护混凝土的表面。
本发明提供的一种适用于上软下硬复合地层的隧道施工方法的有益效果在于:与现有技术相比,本发明一种适用于上软下硬复合地层的隧道施工方法,面对上软下硬复合地层时,上下部分衬砌厚度和土层加固方法不同,松软地层与坚硬地层的分界位置施作分隔梁,与下部坚硬地层围岩形成闭合,将上部松软地层的围岩压力传递到下部坚硬围岩中,充分利用下部围岩对隧道结构的承载能力,提高了隧道整体的刚度。本发明提供的隧道施工方法是针对于上软下硬复合地层进行设计的,指向性强。本发明充分利用坚硬围岩,减少对围岩的开挖,有效地解决了传统施工方法对围岩扰动大,施工风险高等问题,保证了施工安全。软硬围岩有不同的均质土层和受力机理,不能按照全断面松软地层或是全断面坚硬地层进行设计处理,本发明因地制宜合理的设计隧道结构,充分利用下部坚硬地层承载能力,既能降低建设成本保证施工运营安全又能使隧道建设经济环保。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种适用于上软下硬复合地层的隧道结构的断面结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种适用于上软下硬复合地层的隧道结构进行隧道施工时的断面结构示意图;
图3为本发明实施例提供的一种适用于上软下硬复合地层的隧道结构隧道施工时的剖面结构示意图;
图4为本发明实施例提供的一种适用于上软下硬复合地层的隧道结构中所采用的防排水结构的结构示意图;
图5为本发明提供的一种适用于上软下硬复合地层的隧道施工方法流程图。
图中:1、复合式衬砌墙;11、初期支护;12、二次衬砌墙;13、锚杆;14、锁脚锚杆;15、侧沟;16、道砟面;2、分隔梁;3、竖向衬砌墙;4、仰拱;5、防漏系统;51、第一排水管路;52、第二排水管路;53、中心排水沟;54、防水板;6、超前支护;71、左侧导坑;72、右侧导坑;73、下部导坑;8、上部松软围岩;9、下部坚硬围岩。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
请一并参阅图1至图4,现对本发明提供的一种适用于上软下硬复合地层的隧道结构进行说明。所述一种适用于上软下硬复合地层的隧道结构及施工方法,包括复合式衬砌墙1、分隔梁2、竖向衬砌3、仰拱4以及防漏系统5,复合式衬砌墙1为拱形结构,用于与巷道松软地层固定连接;分隔梁2设有两组,各分隔梁2分别设置于巷道内松软地层与坚硬地层的分界位置;各分隔梁2的上端分别与复合式衬砌墙1的底端固定连接;竖向衬砌墙3设有两面,各竖向衬砌墙3分别与各分隔梁2的下端固定连接,用于支挡巷道坚硬地层的围岩;仰拱4用于设置于巷道底部;仰拱4的两端分别与各竖向衬砌墙3固定连接;防漏系统5分别设置于竖向衬砌墙3与巷道侧壁之间、仰拱4上及复合式衬砌墙1内,用于汇集巷道内的地下水并将地下水排出、且防止地下水出渗。
本发明提供的一种适用于上软下硬复合地层的隧道结构,与现有技术相比,分隔梁2将松软地层和坚硬地层分开,与下部坚硬地层围岩形成闭合,将上部松软地层的围岩压力及复合式衬砌墙1的重力传递到下部坚硬围岩中,充分利用坚硬围岩,减少对围岩的开挖,有效地解决了传统施工方法对围岩扰动大,施工风险高等问题,保证了施工安全,提高了隧道结构的稳定性。仰拱4、竖向衬砌墙3、复合式衬砌墙1形成闭合,能有效改善隧道结构的受力情况,提高隧道结构的牢固性。竖向衬砌墙3防止巷道内两侧围岩产生坍塌,保护隧道结构安全稳定。防漏系统5的设置防止地下水对隧道结构及运营安全产生危害。
需要说明的是,上部松软围岩8包括巷道松软地层区域;下部坚硬围岩9包括巷道坚硬地层区域。道砟面16为设置于仰拱4上方用于作业人员行走的工作面。
作为本发明实施例的一种具体实施方式,请一并参阅图1至图4,所述复合式衬砌墙1包括初期支护11以及二次衬砌墙12,初期支护11借助锚杆13与巷道松软地层固定连接;二次衬砌墙12与初期支护11背离巷道松软地层的一侧固定连接;二次衬砌墙12的两端分别与各分隔梁2固定连接。初期支护11为钢筋混凝土结构,施作于巷道松软地层,确保了隧道开挖后巷道围岩的稳定。二次衬砌墙12是隧道结构的另外一种钢筋混凝土结构,位于初期支护11内侧,是隧道结构的第二层保护层,与初期支护11共同形成复合式衬砌墙1,共同保护隧道结构的稳定。
作为本发明实施例的一种具体实施方式,请一并参阅图1与图4,所述防漏系统5包括第一排水管路51、第二排水管路52以及中心排水沟53,第一排水管路51设置于初期支护11与二次衬砌墙12之间,用于收集松软地层内的地下水;第二排水管路52设置于竖向衬砌墙3与巷道侧壁之间,与第一排水管路51借助联接管路连通,用于收集坚硬地层的地下水;中心排水沟53设置于仰拱4上,借助联接管路分别与第一排水管路51、第二排水管路52连通。第一排水管路51和第二排水管路52分别针对巷道松软地层以及巷道坚硬地层分别进行地下水的收集,并分别通过管路将地下水排入中心排水沟53中。隧道松软地层和坚硬地层内的排水管路分别设置,使作业人员能根据不同的松软地层和坚硬地层内的含水量分别对第一排水管路51、第二排水管路52进行铺设,使得隧道的排水设计更合理。
作为本发明实施例的一种具体实施方式,请一并参阅图1与图4,所述防漏系统5还包括防水板54,防水板54分别设置于第一排水管路51与二次衬砌墙12之间、第二排水管路52与竖向衬砌墙3之间,用于防止地下水的出渗。防水板54的设置提高了隧道结构的防水性和隧道的运营安全。
在本实施例中,施工缝处和变形缝处的防水结构采用中埋式钢边橡胶止水带、PVC背贴式止水带、防水密封材料(遇水膨胀橡胶条)组合的复合防水构造。
作为本发明实施例的一种具体实施方式,分隔梁2、竖向衬砌墙3以及仰拱4分别为钢筋混凝土结构。方便了施工作业,提高了隧道结构的牢固性。
本发明还提供一种适用于上软下硬复合地层的隧道施工方法。请一并参阅图1至图5,所述一种适用于上软下硬复合地层的隧道施工方法包括以下步骤:
S1、根据围岩情况将隧道进行合理的分区分块;
S2、软硬复合地层处隧道上部左侧导坑71施工,并于巷道内松软地层与坚硬地层的分界位置施作分隔梁2;
S3、软硬复合地层处隧道上部右侧导坑72施工,并于巷道内松软地层与坚硬地层的分界位置施作分隔梁2;
S4、上部左侧导坑71与上部右侧导坑72形成闭合且达到继续施工要求后,拆除中隔墙;
S5、软硬复合地层处隧道下部导坑73施工;
S6、软硬复合地层处隧道结构防排水结构施工;
S7、仰拱4结构的施工;
S8、软硬复合地层处隧道二次衬砌施工。
本发明提供的一种适用于上软下硬复合地层的隧道施工方法,与现有技术相比,面对上软下硬复合地层时,上下部分衬砌厚度和土层加固方法不同,松软地层与坚硬地层的分界位置施作分隔梁2,与下部坚硬地层围岩形成闭合,将上部松软地层的围岩压力传递到下部坚硬围岩中,充分利用下部围岩对隧道结构的承载能力,提高了隧道整体的刚度。本发明提供的隧道施工方法是针对于上软下硬复合地层进行设计的,指向性强。本发明充分利用坚硬围岩,减少对围岩的开挖,有效地解决了传统施工方法对围岩扰动大,施工风险高等问题,保证了施工安全。软硬围岩有不同的均质土层和受力机理,不能按照全断面松软地层或是全断面坚硬地层进行设计处理,本发明因地制宜合理的设计隧道结构,充分利用下部坚硬地层承载能力,既能降低建设成本保证施工运营安全又能使隧道建设经济环保。
作为本发明实施例的一种具体实施方式,步骤S2包括以下步骤:
S2.1、隧道开挖前,进行超前地质预报,判定前方地质软硬分布情况,特别是探明软硬交界处的地质特点,为后续区间隧道施工做准备。
S2.2、在上部松软地层安装超前支护6,对上部松软地层进行预加固。超前支护6是保证隧道工程开挖工作面稳定而采取的超前于掌子面开挖的辅助措施的一种。方式主要有管棚、小导管、水平旋喷桩等。在本次方法中采用小导管方式。
S2.3、人工与机械施工配合开挖复合地层交界处上部左侧导坑71;为控制机械施工可能造成的超挖,机械施工宜在人工用风镐对周边断面掏槽30cm后再使用,若围岩等级较差,可以预留核心土,每次可向前推进一榀钢架长度,推进距离为0.5-1.2m。
S2.4、对松软地层围岩喷射混凝土,封闭围岩的岩面并布设钢筋结构;
钢筋结构布设方式有多种,在此仅列举一种防范,以供参考。
方法一、对松软地层围岩初喷混凝土,其厚度为4cm,封闭岩面并布设钢筋网、纵梁型钢钢架、架立型钢钢架和临时钢架,钢筋网端部与纵梁型钢钢架焊接一起,架立型钢钢架与纵梁型钢钢架采用高强螺栓连接,纵梁钢筋需外伸0.3-0.5m,与下部衬砌钢筋网相连接。
S2.5、再次喷射混凝土,并在导坑底部借住锚杆13安装临时支护。
在本步骤中,锚杆13建议采用φ25的中空锚杆。
作为本发明实施例的一种具体实施方式,步骤S3包括以下步骤:
S3.1、隧道开挖前,进行超前地质预报,判定前方地质软硬分布情况,特别是探明软硬交界处的地质特点,为后续区间隧道施工做准备。
S3.2、在上部松软地层安装超前支护6,对上部松软地层进行预加固。
S3.3、人工与机械施工配合开挖复合地层交界处上部右侧导坑72;为控制机械施工可能造成的超挖,机械施工宜在人工用风镐对周边断面掏槽30cm后再使用,若围岩等级较差,可以预留核心土,每次可向前推进一榀钢架长度,推进距离为0.5-1.2m。
S3.4、对松软地层围岩喷射混凝土,封闭围岩的岩面并布设钢筋结构;
钢筋结构布设方式有多种,在此仅列举一种防范,以供参考。
方法一、对松软地层围岩初喷混凝土,其厚度为4cm,封闭岩面并布设钢筋网、纵梁型钢钢架、架立型钢钢架和临时钢架,钢筋网端部与纵梁型钢钢架焊接一起,架立型钢钢架与纵梁型钢钢架采用高强螺栓连接,纵梁钢筋需外伸0.3-0.5m,与下部衬砌钢筋网相连接。
S3.5、再次喷射混凝土,并在导坑底部借住锚杆13安装临时支护。
在本步骤中,13锚杆建议采用φ25的中空锚杆。
作为本发明实施例的一种具体实施方式,步骤S4的详细步骤为:
在上部左侧导坑施工71与上部右侧导坑72形成闭合后,严格对拱顶竖直位移和净空收敛的监控测量,当拱顶在7天内的下沉量在2mm以内,便是达到施工要求,可拆除中隔墙。
拆除中隔墙时,可采用风镐凿除中隔墙混凝土,拆除长度宜为依次4~6榀钢架。
作为本发明实施例的一种具体实施方式,步骤S5包括以下步骤:
S5.1、在滞后软硬复合地层隧道上部导坑位置3~5m处,采用人工与机械施工结合的方式开挖下部导坑73;S5.1详细步骤为:在滞后软硬复合地层隧道上部导坑3~5m处开挖下部导坑73,人工与机械施工进行合理配合开挖,为控制机械施工可能造成的超挖,机械施工宜在人工用风镐对周边断面掏槽30cm后再使用,一次向前推进两个榀钢架长度。如遇围岩特别坚硬时可采用静态爆破施工。
S5.2、对松软地层围岩喷射混凝土,封闭松软地层围岩的岩面并布设钢筋结构;S5.2详细步骤为:对松软地层围岩初喷混凝土厚度为4cm,封闭岩面并布设钢筋网、架立型钢钢架,钢筋网端部与纵梁型钢钢架焊接一起,架立型钢钢架与纵梁型钢钢架采用高强螺栓连接,设置锁脚锚杆14。
S5.3、再次喷射混凝土至施工厚度,施工锚杆13,并在下部导坑73两侧壁施作竖向衬砌墙3。
作为本发明实施例的一种具体实施方式,S6包括以下步骤:
S6.1、及时检查初期支护11的表面情况,割除松软围岩初期支护11基面外露的钢筋、锚杆13,并用砂浆抹平,整平松软围岩初期支护11基面以及检查处理渗漏水情况;
S6.2、环向排水管、纵向排水管安装,地下水发育处可根据实际情况进行加设;S6.2的详细步骤为:每一板软硬复合地层隧道二次衬砌上至少应设置两环环向排水管,分别处于端头结合施工缝处与衬砌中部处,地下水发育处可根据实际情况进行加设,环向排水管的布置间距以5~7米为宜;纵向排水管布置于隧道墙角两侧,并通过135°弯头圆管接入侧沟15中,同时采用密封胶封闭纵向排水管穿过防水板54的空洞。采用C15无砂混凝土浇筑纵向排水管与防水板54之间的空隙,形成排水体,并用防水板54包裹,下部采用铆钉加压条固定在已浇筑仰拱4混凝土面上;
隧道防排水按上下部防排水结合设计,分别满足上部松软地层对防排水的高要求,同时也能满足下部坚硬地层的防水要求。
S6.3、铺设土工布,将土工布与初期支护11的混凝土固定连接;详细步骤为:先是用专用台车将土工布固定到预定位置,然后选用热熔衬垫及射钉按梅花型布置,松紧适度,拱部间距0.5~0.8m,边墙间距0.8~1.0m,固定到软硬复合地层围岩表面的初期支护11混凝土上。
S6.4、铺设防水板54,将防水板54紧贴在初期支护11混凝土的表面。详细步骤为:防水板54铺设采用热熔焊接铺设工艺。先是用专用台车将防水板54固定到预定位置,然后按拱顶到两侧、下部压上部的顺序进行安装,保证防水板54能松弛有度地紧贴在软硬复合地层围岩初期支护11混凝土的表面。
S7详细步骤为:软硬复合地层处隧道仰拱4采用全幅施工,利用仰拱栈桥布设钢筋,并填充混凝土,仰拱4一次开挖施工长度依据量测结果、地质情况综合确定,一般不宜超过6m,仰拱4距掌子面不大于30m为宜,在仰拱4混凝土设计强度达到70%后,进行混凝土填充。
S8详细步骤为:洞口段开挖50米后需及时施作软硬复合地层处隧道二次衬砌,铺设钢筋网,钢筋网与纵梁型钢钢架焊接一起,采用模板台车一次性灌注拱墙衬砌。在本步骤中,二次衬砌包括二次衬砌墙12、竖向衬砌墙3的施作。
在一种适用于上软下硬复合地层的隧道施工方法中,在进行初期支护11施作时,若围岩条件较差,应进行注浆加固;下部导坑73开挖滞后上部导坑不宜超过3m;上部导坑初期支护11施作中,架立型钢钢架是与纵梁型钢用高强螺栓连接在一起时,不需设置锁脚锚杆14。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种适用于上软下硬复合地层的隧道施工方法,应用于一种适用于上软下硬复合地层的隧道结构,包括:复合式衬砌墙,为拱形结构,用于与巷道松软地层固定连接;
分隔梁,设有两组,各所述分隔梁分别设置于巷道内松软地层与坚硬地层的分界位置;各所述分隔梁的上端分别与所述复合式衬砌墙的底端固定连接;
竖向衬砌墙,设有两面,各所述竖向衬砌墙分别与各所述分隔梁的下端固定连接,用于支挡巷道坚硬地层的围岩;
仰拱,用于设置于巷道底部;所述仰拱的两端分别与各所述竖向衬砌墙固定连接;以及
防漏系统,分别设置于所述竖向衬砌墙与巷道侧壁之间、所述仰拱上及所述复合式衬砌墙内,用于汇集巷道内的地下水并将地下水排出;
所述复合式衬砌墙包括:
初期支护,借助锚杆与巷道松软地层固定连接;以及
二次衬砌墙,与所述初期支护背离巷道松软地层的一侧固定连接;所述二次衬砌墙的两端分别与各所述分隔梁固定连接;
所述防漏系统包括:
第一排水管路,设置于所述初期支护与所述二次衬砌墙之间,用于收集松软地层内的地下水;
第二排水管路,设置于所述竖向衬砌墙与巷道侧壁之间,与所述第一排水管路借助联接管路连通,用于收集坚硬地层的地下水;以及
中心排水沟,设置于所述仰拱上,借助联接管路分别与所述第一排水管路、第二排水管路连通;
所述防漏系统还包括防水板,所述防水板分别设置于所述第一排水管路与所述二次衬砌墙之间、所述第二排水管路与所述竖向衬砌墙之间,用于防止地下水的出渗;
所述复合式衬砌墙、所述分隔梁、所述竖向衬砌墙以及所述仰拱分别为钢筋混凝土结构;
其特征在于,包括以下步骤:
S1、 根据围岩情况将隧道进行合理的分区分块;
S2、 软硬复合地层处隧道上部左侧导坑施工,并于巷道内松软地层与坚硬地层的分界位置施作分隔梁;
S3、软硬复合地层处隧道上部右侧导坑施工,并于巷道内松软地层与坚硬地层的分界位置施作分隔梁;
S4、上部左侧导坑与上部右侧导坑形成闭合且达到继续施工要求后,拆除中隔墙;
S5、 软硬复合地层处隧道下部导坑施工;
S6、 软硬复合地层处隧道结构防排水结构施工;
S7、 仰拱结构的施工;
S8、 软硬复合地层处隧道二次衬砌施工。
2.根据权利要求1所述的一种适用于上软下硬复合地层的隧道施工方法,其特征在于,所述S2包括以下步骤:
S2.1、隧道开挖前,进行超前地质预报;
S2.2、在上部松软地层安装超前支护;
S2.3、人工与机械施工配合开挖复合地层交界处上部左侧导坑;
S2.4、对松软地层围岩喷射混凝土,封闭围岩的岩面并布设钢筋结构;
S2.5、再次喷射混凝土,并在导坑底部安装临时支护。
3.根据权利要求2所述的一种适用于上软下硬复合地层的隧道施工方法,其特征在于,所述S3包括以下步骤:
S3.1、隧道开挖前,进行超前地质预报;
S3.2、在上部松软地层安装超前支护;
S3.3、人工与机械施工配合开挖复合地层交界处上部右侧导坑;
S3.4、对松软地层围岩喷射混凝土,封闭围岩的岩面并布设钢筋结构;
S3.5、再次喷射混凝土,并在导坑底部安装临时支护。
4.根据权利要求3所述的一种适用于上软下硬复合地层的隧道施工方法,其特征在于,所述S5包括以下步骤:
S5.1、在滞后软硬复合地层隧道上部导坑位置3~5m处,采用人工与机械施工结合的方式开挖下部导坑;
S5.2、对松软地层围岩喷射混凝土,封闭松软地层围岩的岩面并布设钢筋结构;
S5.3、再次喷射混凝土至施工厚度,施工锚杆。
5.根据权利要求4所述的一种适用于上软下硬复合地层的隧道施工方法,其特征在于,所述S6包括以下步骤:
S6.1、及时检查初期支护的表面情况,割除松软围岩初期支护基面外露的钢筋、锚杆,并用砂浆抹平,整平松软围岩初期支护岩面以及检查处理渗漏水情况;
S6.2、环、纵向排水管安装,地下水发育处根据实际情况进行加设;
S6.3、铺设土工布,将土木步与初期支护的混凝土固定连接;
S6.4、铺设防水板,将防水板紧贴在初期支护混凝土的表面。
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