一種大斷面黃土隧道進(jìn)洞淺埋段的施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及隧道建筑領(lǐng)域，特別是一種大斷面黃土隧道進(jìn)洞淺埋段的施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)家西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略決策的實(shí)施，西部地區(qū)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)得到前所未有的發(fā)展，高速公路、鐵路正向西部地區(qū)快速延伸，穿越西部黃土地區(qū)的交通隧道也將越來(lái)越多。黃土作為第四系堆積的陸相沉積物，具有大孔隙、有垂直節(jié)理和管狀孔道等特點(diǎn)，遇水時(shí)土顆粒易崩解，表現(xiàn)為較強(qiáng)的濕陷性。黃土隧道開(kāi)挖時(shí)洞室易發(fā)生塌方、大變形，淺埋黃土隧道施工時(shí)方法不當(dāng)還會(huì)引起地表塌陷，從而大大增加了區(qū)域內(nèi)隧道施工難度。采用傳統(tǒng)的雙側(cè)壁導(dǎo)坑法盡管可解決隧道施工安全性，但其施工復(fù)雜、工期長(zhǎng)、造價(jià)高；其它傳統(tǒng)施工方法(如臺(tái)階法或中隔壁法)又不易保證進(jìn)洞淺埋段大斷面黃土隧道施工安全性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種大斷面黃土隧道進(jìn)洞淺埋段的施工方法，通過(guò)該方法可有效地減少隧道開(kāi)挖對(duì)圍巖的擾動(dòng)，增強(qiáng)大斷面淺埋黃土隧道開(kāi)挖施工穩(wěn)定性，確保大斷面黃土隧道進(jìn)洞淺埋段施工安全性；同時(shí)又可加快施工進(jìn)度，節(jié)省工程材料，降低工程造價(jià)，解決了大斷面黃土隧道進(jìn)洞淺埋段的施工技術(shù)難題。
[0004]本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題所采用的方案是:
本發(fā)明提出一種大斷面黃土隧道進(jìn)洞淺埋段的施工方法，具體施工步驟如下:
(O首先在進(jìn)洞施工前，對(duì)洞口邊仰坡進(jìn)行開(kāi)挖防護(hù)；
(2)對(duì)洞口邊仰坡完成施工后，在洞口施作鋼筋混凝土導(dǎo)向墻；
(3)以所述鋼筋混凝土導(dǎo)向墻為基準(zhǔn)，打入長(zhǎng)管棚進(jìn)行超前支護(hù)；
(4)隧道進(jìn)洞淺埋段的拱部在長(zhǎng)管棚超前支護(hù)的基礎(chǔ)上配合型鋼鋼架施做超前小導(dǎo)管進(jìn)行支護(hù)；
(5)對(duì)隧道進(jìn)洞淺埋段的洞身采用少分部超短臺(tái)階法開(kāi)挖施工，同時(shí)加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)，及時(shí)施做初期支護(hù)和二次襯砌；
(5.1 )以隧道洞身每向內(nèi)推進(jìn)2 m-4m為一循環(huán)進(jìn)尺單元，首先開(kāi)挖隧道洞身頂部的弧形導(dǎo)坑，向掌子面垂直打入玻璃纖維錨桿，噴混凝土 ；施作弧形導(dǎo)坑周邊初期支護(hù)，架設(shè)鋼架，施作鎖腳鋼管；
(5.2 )接著依次開(kāi)挖隧道洞身左、右側(cè)的上、下導(dǎo)坑，向掌子面打入玻璃纖維錨桿，噴混凝土，施作導(dǎo)坑周邊初期支護(hù)，并在左、右側(cè)上導(dǎo)坑拱腳處設(shè)置鎖腳鋼管；
(5.3)然后分臺(tái)階開(kāi)挖中間預(yù)留核心土 ；再開(kāi)挖隧底、施作初期支護(hù)，灌注仰拱二次襯砌及隧底填充；最后拆除臨時(shí)支撐，施作拱墻二次襯砌；
(5.4)重復(fù)步驟(5.1)-(5.3 )，直到完成隧道洞身的施工。
[0005]本發(fā)明中，步驟(I)的施工過(guò)程為:現(xiàn)場(chǎng)測(cè)出邊仰坡開(kāi)挖邊緣線，在開(kāi)挖邊緣線5m以外做好截水天溝，隨后由上而下分層開(kāi)挖洞口邊仰坡，開(kāi)挖后立刻進(jìn)行噴混凝土封閉。
[0006]本發(fā)明中，步驟(2)的施工過(guò)程為:在隧道洞口施作寬2m、厚Im的C35混凝土導(dǎo)向墻，混凝土導(dǎo)向墻施工時(shí)，預(yù)埋Φ150ι?πι、管壁厚6mm的導(dǎo)向管，環(huán)向間距為30cmo
[0007]本發(fā)明中，步驟(3)的施工過(guò)程為:在隧道拱部140°范圍內(nèi)，以預(yù)埋的Φ150πιπι、管壁厚6mm的導(dǎo)向管為基準(zhǔn)，打入Φ 108mm的大管棚進(jìn)行超前支護(hù)，大管棚長(zhǎng)40m，管壁厚為5.0mm，環(huán)向間距30cm，外插角為1°?3°，注楽材料為M20水泥楽或水泥砂楽。
[0008]本發(fā)明中，步驟(4)的施工過(guò)程為:在隧道拱部140°范圍內(nèi)設(shè)置Φ42πιπι小導(dǎo)管超前支護(hù)，小導(dǎo)管長(zhǎng)6m，管壁厚為3.5mm，環(huán)向間距30cm，外插角I°?3°，注楽材料為M20水泥漿或水泥砂漿。超前小導(dǎo)管配合鋼架使用，每1.Sm (3榀)施做一環(huán)，縱向搭接長(zhǎng)度不小于Im0
[0009]本發(fā)明中，步驟(5)中，初期支護(hù)采用雙層鋼拱架；鎖腳鋼管為Φ50πιπι鋼管，管壁厚3.5mm，長(zhǎng)度4~4.5m ;二次襯砌拱墻及仰拱采用C35鋼筋混凝土，拱墻厚度為60cm，仰拱厚度為70cm。
[0010]本發(fā)明中，各分部的前后臺(tái)階長(zhǎng)度控制在2m~4m，臨時(shí)支撐一次拆除的長(zhǎng)度控制在6m以內(nèi)，二次襯砌一次施作4?6m，二襯距掌子面距離控制在20m以內(nèi)。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:能有效地減小隧道開(kāi)挖變形對(duì)地表的影響，保證進(jìn)洞淺埋段隧道開(kāi)挖穩(wěn)定性，加快了施工進(jìn)度，解決了大斷面黃土隧道進(jìn)洞淺埋段的施工技術(shù)難題，確保隧道施工安全性；同時(shí)節(jié)省投資，提高了經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本發(fā)明實(shí)施例隧道洞口邊仰坡斷面示意圖；
圖2是本發(fā)明實(shí)施例隧道進(jìn)洞導(dǎo)向墻橫斷面示意圖；
圖3是本發(fā)明實(shí)施大管棚超前支護(hù)橫斷面布置示意圖；
圖4是本發(fā)明實(shí)施小導(dǎo)管超前支護(hù)橫斷面布置示意圖；
圖5是本發(fā)明實(shí)施小導(dǎo)管超前支護(hù)縱斷面布置示意圖；
圖6是本發(fā)明實(shí)施少分部超短臺(tái)階法橫斷面施工工序圖；
圖7是本發(fā)明實(shí)施少分部超短臺(tái)階法施工工序平面圖；
圖8是本發(fā)明實(shí)施少分部超短臺(tái)階法縱斷面施工工序圖；
圖中，①-第一步開(kāi)挖的頂部弧形導(dǎo)坑，②-第二步開(kāi)挖的左側(cè)上導(dǎo)坑，③-第三步開(kāi)挖的右側(cè)上導(dǎo)坑，④-第四步開(kāi)挖的左側(cè)下導(dǎo)坑，⑤-第五步開(kāi)挖的右側(cè)下導(dǎo)坑，⑥-第六步依次開(kāi)挖的上、中、下臺(tái)階預(yù)留的核心土，⑦-第七步開(kāi)挖的隧道底部；1-第一步的初期支護(hù)，I1-第二步的初期支護(hù)，II1-第三步的初期支護(hù)，IV-第四步的初期支護(hù)，V-第五步的初期支護(hù)，VI1-第七步的初期支護(hù)，VID -仰拱二次襯砌，IX -側(cè)墻和拱部二次襯砌。
[0013]【具體實(shí)施方式】:
為了更進(jìn)一步地說(shuō)明本發(fā)明，通過(guò)下述實(shí)施例及【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明的各步驟進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于下述實(shí)施例的說(shuō)明，凡基于本
【發(fā)明內(nèi)容】
所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。
[0014]實(shí)施例1:本發(fā)明技術(shù)方案在實(shí)施施工時(shí)，選取了西部地區(qū)某客運(yùn)專(zhuān)線大斷面黃土隧道進(jìn)洞淺埋段工程(里程DK204+702~DK204+752，埋深4~10m)，并成功應(yīng)用該方法，主要施工工序如附圖1~8所示。
[0015]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。
[0016]步驟一.洞口邊仰坡開(kāi)挖防護(hù)。開(kāi)挖前，測(cè)出邊仰坡開(kāi)挖邊緣線；在開(kāi)挖線5m以外做好截水天溝。洞口邊仰坡按設(shè)計(jì)，由上而下分層開(kāi)挖，邊仰坡坡度為1:0.75。邊仰坡開(kāi)挖后，立即初噴4cm厚C25混凝土封閉，施作Φ22砂漿錨桿，長(zhǎng)為3.5m，間距2.0mX 2.0m,梅花形布置，并鋪設(shè)Φ8鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格間距25cmX 25cm ;復(fù)噴C25混凝土至15cm。隧道洞口邊仰坡斷面示意見(jiàn)附圖1。
[0017]步驟二.隧道進(jìn)口處通過(guò)模筑施作寬2m、厚Im的C35混凝土導(dǎo)向墻。
[0018]采用環(huán)形開(kāi)挖預(yù)留核心土至導(dǎo)向墻基底，架設(shè)定位型鋼，埋設(shè)導(dǎo)向管(Φ150Χ6ι?πι的熱乳無(wú)縫鋼管，長(zhǎng)2m，環(huán)向間距為30cm，為后繼大管棚施作作為基準(zhǔn)。隧道進(jìn)洞導(dǎo)向墻橫斷面示意見(jiàn)附圖2。
[0019]步驟三.通過(guò)導(dǎo)向墻作為基準(zhǔn)施作大管棚超前支護(hù)，在隧道拱部140°范圍