一种隧道软弱围岩、半明半暗偏压地段洞口桥台进洞施工方法

摘要

本发明提供一种隧道软弱围岩、半明半暗偏压地段洞口桥台进洞施工方法，适用于不良地质隧道软弱围岩、半明半暗偏压地段洞口桥台进洞类似的施工作业，而且能安全、快速的施工。在该隧道由洞内向洞外出口方向开挖掘进贯通前，为了确保洞口施工安全，应事先预留一定长度暂时不予贯通，待洞口右侧明洞扩大基础一和扩大基础二及拱顶回填C25混凝土施工完成后，再由洞内向洞外方向采用超前小导洞的作业方法将图示左侧小断面导坑先行贯通，为后续施工创造条件。

说明书

技术领域

本发明涉及一种隧道软弱围岩、半明半暗偏压地段洞口桥台进洞施工方法。

背景技术

随着社会的不断发展，人们对工程各项指标的控制要求也愈来愈高，尤其把安全控制视为重中之重，对于不良地质隧道软弱围岩、半明半暗偏压地段洞口桥台进洞施工安全控制显得尤为重要。为此，我们在施工过程中经认真分析、总结和研究最终确定了该施工方法，以便于人们在今后的施工中能够熟练运用和控制。

发明内容

为了克服不良地质隧道软弱围岩、半明半暗偏压地段洞口桥台进洞施工困难以及在施工中存在的极大安全隐患，本发明提供一了种隧道软弱围岩、半明半暗偏压地段洞口桥台进洞的施工方法，适用于不良地质隧道软弱围岩、半明半暗偏压地段洞口桥台进洞类似的施工作业，而且能够安全、有效、快速的进行施工。

本发明采用的技术方案为：

一种隧道软弱围岩、半明半暗偏压地段洞口桥台进洞施工方法，其特征在于：其具体步骤为：

1）明挖洞口桥台右侧挡墙扩大基础一部位；

2）完成挡墙扩大基础一部位后，施作洞口桥台右侧挡墙扩大基础二部位；

3）完成挡墙扩大基础二部位后，在挡墙扩大基础二部位架立型钢钢架并设置锁脚锚杆，对回填拱顶C25混凝土部位立模并施作初期支护，并对回填拱顶C25混凝土部位浇筑混凝土；

4）回填拱顶C25混凝土部位施作完成后，由洞内向洞外方向采用小导坑开挖掘进的方法先将左侧拱腰部位小导坑开挖贯通；

5）拱腰部位施作完成后，当隧道周边围岩水平收敛速度小于0.2mm/d，拱顶下沉速度小于0.15mm/d时，开始施作桩基部位；

6）桩基部位施作完成，根据桩基顶面设置标高破除桩头，在桩基上部设置托架，并绑扎钢筋，对桩基托梁部位立模并用混凝土浇筑桩基托梁部位；

7）桩基托梁部位施作完成后，由洞内向洞外通过台阶法施作拱顶部位和隧道中间部位开挖掌子面；

8）上台阶拱顶部位开挖支护贯通后，再开挖掘进下台阶隧道中间部位剩余部分；

9）隧道中间部位施作完成后，开挖明洞段桥台基坑上层基础两侧部位；当上层基础两侧部位左侧施作完成后，施作桩间墙喷射混凝土；

10）上层基础两侧部位施作完成后，开挖明洞段桥台基坑上层基础中部，并增设临时横向支撑；

11）上层基础中部施作完成后，开挖明洞段桥台基坑下层基础两侧部位；当下层基础两侧部位左侧施作完成后，施作桩间墙喷射混凝土；

12）下层基础两侧部位施作完成后，开挖明洞段桥台基坑下层基础中部至桥台承台底面设置的标高位置；并临时分层夯实回填弃碴至仰拱顶面位置后，定位明洞段衬砌台车浇筑隧道拱墙混凝土；当拱墙衬砌混凝土施工完毕后，拆除衬砌台车，清除洞口临时弃碴，再施工桥台。

步骤4）中，在施作小导坑时，首先利用上一循环架立的钢架施作隧道内侧壁及超前小导坑侧壁ø42小导管超前支护，小导管单根长度3.5m，环向间距0.5m；再采用光面爆破法开挖拱腰部位。

步骤5）中施作完成桩基锁口的情况下，每开挖一循环施作一级混凝土护壁。

步骤8）中所述台阶法为正台阶法。

步骤8）中所述台阶法为反台阶法。

本发明的有益效果为：

桩基础施工中，一要继续加强对该导坑的监控量测工作；二要严格按照设计要求在保证桩基断面尺寸并施作完成桩基锁口的情况下，每开挖一循环施作一级混凝土护壁，保证施工人员的安全；三要加强在桩基开挖爆破时药量的控制，防止由于用药量过大而破坏周边岩层的结构，致使明洞段基础承载力发生变化而影响隧道整体机构。

以下将结合附图进行详细的说明。

附图说明

图1本发明的横断面图。

图中，附图说明，1、挡墙扩大基础一；2、挡墙扩大基础二；3、回填拱顶C25混凝土部位；4、拱腰；5、桩基；6、桩基托梁部；7、拱顶；8、隧道中间部位；9、上层基础两侧；10、上层基础中部；11、下层基础两侧；12、下层基础中部。

具体实施方式

实施例1：

为了克服现有施工中不能对不良地质隧道软弱围岩、半明半暗偏压地段洞口桥台进洞进行快速、安全的施工，本发明提供一种隧道软弱围岩、半明半暗偏压地段洞口桥台进洞施工方法，适用于不良地质隧道软弱围岩、半明半暗偏压地段洞口桥台进洞类似的施工作业，而且能安全、快速的施工。

一种隧道软弱围岩、半明半暗偏压地段洞口桥台进洞施工方法，其技术方案具体分为以下几个步骤：

1）明挖洞口桥台右侧挡墙扩大基础一1部位；

2）完成挡墙扩大基础一1部后，施作洞口桥台右侧挡墙扩大基础二2部位；

3）完成挡墙扩大基础二2部位后，在挡墙扩大基础二2部位架立型钢钢架并设置锁脚锚杆，对回填拱顶C25混凝土部位3立模并施作初期支护，并对回填拱顶C25混凝土部位3浇筑混凝土；

4）回填拱顶C25混凝土部位3施作完成后，由洞内向洞外方向采用小导坑开挖掘进的方法先将左侧拱腰4部位小导坑开挖贯通；

5）拱腰4部位施作完成后，当隧道周边围岩水平收敛速度小于0.2mm/d，拱顶下沉速度小于0.15mm/d时，开始施作桩基5部位；

6）桩基5部位施作完成，根据桩基5顶面设置标高破除桩头，在桩基5上部设置托架，并绑扎钢筋，对桩基托梁部位6立模并用混凝土浇筑桩基托梁部位6；

7）桩基托梁部位6施作完成后，由洞内向洞外通过台阶法施作拱顶7部位和隧道中间部位8开挖掌子面；

8）上台阶拱顶7部位开挖支护贯通后，再开挖掘进下台阶隧道中间部位8剩余部分；

9）隧道中间部位8施作完成后，开挖明洞段桥台基坑上层基础两侧9部位；当上层基础两侧9部位左侧施作完成后，施作桩间墙喷射混凝土；

10）上层基础两侧9部位施作完成后，开挖明洞段桥台基坑上层基础中部10，并增设临时横向支撑；

11）上层基础中部10施作完成后，开挖明洞段桥台基坑下层基础两侧11部位；当下层基础两侧11部位左侧施作完成后，施作桩间墙喷射混凝土；

12）下层基础两侧11部位施作完成后，开挖明洞段桥台基坑下层基础中部12至桥台承台底面设置的标高位置；并临时分层夯实回填弃碴至仰拱顶面位置后，定位明洞段衬砌台车浇筑隧道拱墙混凝土；当拱墙衬砌混凝土施工完毕后，拆除衬砌台车，清除洞口临时弃碴，再施工桥台。

为了能够形象地描述该施工工法，现以xx隧道出口为例进行说明，xx隧道线路里程桩号为DK359+729~DK366+776，全长7047m，设计为双线铁路隧道，线间距4.8m，设计时速为250km/h并预留一定的提速条件。隧道出口里程桩号为DK366+776并与xxx中桥（1-80m系杆拱）相连接，由于该桥0#台台尾设计里程为DK366+773.25，桥台伸入隧道洞内2.75m。隧道出口DK366+770~DK366+776段为双耳墙明洞，明洞段长度为6m。明挖法施工，地质条件较差，隧道出口呈半明半暗形式，因此给出口隧道及桥台施工技术及安全防护带来极大的困难。

本实施例提供的方法，能有效、安全的进行施工，xx隧道出口明洞段原地形为半明半暗形式并且为偏压地段，具体如图1所示，因此，在该隧道由洞内向洞外出口方向开挖掘进贯通前，为了确保洞口施工安全，应事先预留一定长度暂时不予贯通，待洞口右侧明洞扩大基础一1和扩大基础二2及拱顶7，在回填C25混凝土部3施工完成后，再由洞内向洞外方向通过采用超前小导洞的作业方法将左侧小断面先行贯通，为后续施工创造条件。

明挖洞口桥台右侧挡墙扩大基础并施作右侧挡墙扩大基础一1部位，施作洞口桥台右侧挡墙扩大基础二2部位；

步骤4）中，在施作小导坑时，首先利用上一循环架立的钢架施作隧道内侧壁及超前小导坑侧壁ø42小导管超前支护，小导管单根长度3.5m，环向间距0.5m；再采用光面爆破法开挖拱腰（4）部位。

在回填拱顶C25混凝土部位3施作完成后，由洞内向洞外（出口方向）方向采用小导坑开挖掘进的方法先将拱腰4部位开挖贯通。在施作小导坑时，首先利用上一循环架立的钢架施作隧道内侧壁及超前小导坑侧壁ø42小导管超前支护，小导管单根长度3.5m，环向间距0.5m；再采用光面爆破法开挖拱腰4部位，施作拱腰4部位导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚的C25混凝土，铺设钢筋网片，网片采用ø8钢筋制作，网片间距为20cm*20cm；并在架立间距为0.6m的I20型钢钢架和I18临时型钢钢架，设置4.5m长锁脚锚杆和系统锚杆后，复喷C25混凝土到设计28cm厚度。

在开挖掘进过程中，要先施作超前小导管，当超前小导管施作完成后再由洞内向洞外分上下台阶逐榀开挖掘进并支护，上下台阶要保持3~5m的安全距离。

在施作完成拱腰4部位时，根据围岩监控量测情况，适时安排人员施作桩基5部位。在桩基5部位桩基础施工中，一要继续加强对该导坑的监控量测工作；二要严格按照设计要求在保证桩基断面尺寸并施作完成桩基锁口的情况下，每开挖一循环施作一级混凝土护壁，保证施工人员的安全；三要加强在桩基开挖爆破时药量的控制，防止由于用药量过大而破坏周边岩层的结构，致使明洞段基础承载力发生变化而影响隧道整体机构。

在施作完成桩基5部位后，破除桩头到设计标高并按照托梁设计要求施工桩基托梁部位6。桩基托梁部位6施作完成后，由洞内向洞外开挖拱顶7部位，小导管超前支护，用喷射混凝土封闭掌子面，并施作拱顶7部位周边初期支护，架立钢架并设置锁脚锚杆。

实施例2：

基于实施例1的基础上，本实施例中台阶法开挖隧道中间部位8，所述的台阶法采用正台阶法。

台阶法开挖隧道中间部位8，用喷射混凝土封闭掌子面并施作钢架。虽然核心土增强了开挖面的稳定，但开挖中围岩要经受多次扰动，而且断面分块多，支护结构形成全断面封闭的时间长，这些都有可能使围岩变形增大。因此，它常要结合辅助施工措施对开挖工作面及其前方岩体进行预支护或预加固。

开挖第上层基础两侧9部位，施作左侧初期支护并浇筑桩间墙混凝土。开挖上层基础中部10，并根据地质情况增加临时支护。浇筑隧底仰拱混凝土；开挖下层基础两侧11部位，施作左侧初期支护并浇筑桩间墙混凝土。开挖下层基础中部12，施作桥台及其基础。隧道施工应坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。施工中注意中壁拆除应在初期支护封闭成环和变形稳定后进行。

钢架纵向连接钢筋应连接牢固。进行监控量测时，根据监测结果及时调整其支护参数。I18临时钢架端头及拱脚处设钢垫板（240mm*200mm*16mm）。

洞身开挖中，应在每一次开挖中及时观察、描述观察面地层的层理、节理、裂缝结构状况、岩体软硬程度等，核对设计地质情况，判断围岩的稳定性。

光面爆破或预裂爆破钻眼前，应根据钻爆设计图准确标出炮眼的位置，钻孔时应按照钻爆设计要求严格控制爆破眼的间距、深度和角度。掏槽眼的眼口间距和深度允许偏差为5cm。周边眼的间距允许偏差为5cm，外插角符合钻豹要求，眼底不应超出开挖轮廓线15cm。

隧底开挖后，应及时核对隧底地质情况。当需要进行加固处理时，应符合设计要求。