一种隧道超大加宽段面控制爆破开挖施工方法

摘要

本发明公开了一种隧道超大加宽段面控制爆破开挖施工方法，用于隧道施工技术领域，包括以下步骤：S10.先行开挖普通断面；S20.待普通断面开挖初支完成且沉降稳定后，进行加宽段爆破开挖，加宽段采用台阶法开挖，先开挖普通断面拱顶加高部分；S30.然后在从加宽段的一端以向侧墙倾斜一定角度的方向切入，并向前推进，待开挖至设计轮廓线以后，应用光面爆破方法开挖另一端的端墙，然后进行初支；同时反向开挖，按照普通断面的开挖方法使用光面爆破法向前推进，然后同步完成加宽段上台阶开挖初支；S40.最后爆破开挖下台阶。本发明加快了加宽段开挖进度，避免了工期风险，避免窝工，大大降低了施工成本。施工工序比较简单，能够满足较短加宽段的情况下使用。

说明书

技术领域

本发明用于隧道施工技术领域，特别是涉及一种隧道超大加宽段面控制爆破开挖施工方法。

背景技术

随着我国公路交通网的大规模建设，以及近几年石油储备基地的大规模建设，隧道设计越来越复杂，为了满足安全以及管线设备安装的需要，其中的加宽段的断面相对于普通断面不断扩大。尤其是输油管线隧道，普通断面设计较小，而为了满足膨胀节的空间要求，加宽段设计的比标准段加宽了一倍以上，高度也增加三四米，而且加宽段长度较小，多个加宽段分别在不同的位置，这就给隧道施工带来了极大的挑战。

针对小断面隧道中分布超大加宽段的隧道，在施工过程中，如何安全、快速、准确的完成加宽段开挖，成为施工方法研究的重点。

常规的隧道加宽段开挖方法：

双侧壁导坑法施工。该种方法适用于加宽段较长的情况，待普通断面开挖至加宽段时开始运用，首先要打开一段工作面，再开始向前推进，主要施工顺序为：开挖右侧导坑下台阶—左侧导坑上台阶一核心土上台阶一核心土下台阶—右侧导坑上台阶。

加宽段使用双侧壁导坑法开挖施工的缺点：

(1)、施工工序比较复杂，只适用在加宽段较长的情况下使用。

(2)、使用此方法时，普通断面施工将受到严重影响，无法实现交叉作业，对工期影响较大，且造成窝工，明显增加施工成本。

(3)、加宽段超欠挖难以有效控制。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种隧道超大加宽段面控制爆破开挖施工方法，其可相对精确的控制隧道超欠挖，并加快施工进度，降低施工成本，降低施工安全风险。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种隧道超大加宽段面控制爆破开挖施工方法，包括以下步骤：

S10.先行开挖普通断面；

S20.待普通断面开挖初支完成且沉降稳定后，进行加宽段爆破开挖，加宽段采用台阶法开挖，先开挖普通断面拱顶加高部分；

S30.然后在从加宽段的一端以向侧墙倾斜一定角度的方向切入，并向前推进，待开挖至设计轮廓线以后，应用光面爆破方法开挖另一端的端墙，然后进行初支；同时反向开挖，按照普通断面的开挖方法使用光面爆破法向前推进，然后同步完成加宽段上台阶开挖初支；

S40.最后爆破开挖下台阶。

进一步作为本发明技术方案的改进，步骤S10中，爆破开挖普通断面时，在加宽段处适当增加光爆孔外倾角，并给加宽段开挖预留切口。

进一步作为本发明技术方案的改进，采用台阶法开挖时，下台阶高度取加宽段较普通断面加高的高度。

进一步作为本发明技术方案的改进，步骤S20中，开挖普通断面拱顶加高部分时，先斜向上开槽，待开挖至设计轮廓线以后然后水平向前开挖，最后开挖后边剩余处。

进一步作为本发明技术方案的改进，普通断面拱顶加高部分完成以后，施工普通断面与加宽段弧度相同段的初支。

进一步作为本发明技术方案的改进，步骤S30中，从加宽段的一端以向侧墙倾斜30°角的方向切入，并向前推进，爆破后不清渣，将爆堆进行平整，作为临时施工平台，随着爆破的推进，平台不断加高，直到满足拱顶施工高度要求，待侧墙扩挖至加宽段的轮廓线时，进行另一端端墙光爆开挖，待端墙处开挖完成后，进行该区域的初支，待端墙处支护完成后，开始反向开挖，沿加宽段隧道轮廓线进行开挖，按照光面爆破技术施工，严格控制超欠挖，且施工一段支护一段。

进一步作为本发明技术方案的改进，清除临时施工平台，进行下台阶爆破开挖。

本发明的有益效果：本发明通过先行开挖普通断面然后按特殊方法开挖加宽段的新工艺，具有以下优点：

(1)、加快了加宽段开挖进度，避免了工期风险，避免窝工。

(2)、轮廓线及端墙的超欠挖控制比较到位。

(3)、可以充分利用现有机械设备，大大降低了施工成本。

(4)、施工工序比较简单，能够满足较短加宽段的情况下使用。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明加宽段拱顶加高部分开挖示意图；

图2是本发明加宽段侧墙开挖施工示意图；

图3是本发明加宽段侧墙开挖顺序图。

具体实施方式

参照图1至图3，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构。以下将详细说明本发明各元件的结构特点，而如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，是以图1所示的结构为参考描述，但本发明的实际使用方向并不局限于此。下文所述加宽段：在一些交通或者管线隧道中设置的，用做避险车道或者设备安装空间的一处或多处局部断面相对于普通断面尺寸加宽或者加高的隧道区段。

本发明提供了一种隧道超大加宽段面控制爆破开挖施工方法，包括以下步骤：

S10.先行开挖普通断面，在加宽段处适当增加光爆孔外倾角，并给加宽段开挖预留切口；

S20.待普通断面开挖初支完成且沉降稳定后，进行加宽段爆破开挖，加宽段采用台阶法开挖，下台阶高度取加宽段较普通断面加高的高度，先开挖普通断面拱顶加高部分，开挖普通断面拱顶加高部分时，参见图1，先斜向上开槽，待开挖至设计轮廓线以后然后水平向前开挖，最后开挖后边剩余处，普通断面拱顶加高部分完成以后，施工普通断面与加宽段弧度相同段的初支；

S30.参见图2、图3，从加宽段的一端以向侧墙倾斜30°角的方向切入，并向前推进，爆破后不清渣，将爆堆进行平整，作为临时施工平台，随着爆破的推进，平台不断加高，直到满足拱顶施工高度要求，待侧墙扩挖至加宽段的轮廓线时，进行另一端端墙光爆开挖，待端墙处开挖完成后，进行该区域的初支，待端墙处支护完成后，开始反向开挖，沿加宽段隧道轮廓线进行开挖，按照光面爆破技术施工，严格控制超欠挖，且施工一段支护一段；

S40.最后清除临时施工平台，进行下台阶爆破开挖。

本发明通过先行开挖普通断面然后按特殊方法开挖加宽段的新工艺，具有以下优点：

(1)、加快了加宽段开挖进度，加宽段开挖与普通段支护可以交叉施工，避免了对工期的影响，避免了工期风险，避免窝工。

(2)、轮廓线及端墙的超欠挖控制比较到位。

(3)、可以充分利用现有机械设备，大大降低了施工成本。

(4)、施工工序比较简单，能够满足较短加宽段的情况下使用。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。