[发明专利]隧道穿越富水地层下导坑超前排水增稳的短台阶施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种隧道的施工方法，具体涉及一种隧道穿越富水地层下导坑超前排水增稳的短台阶施工方法。

背景技术

在降雨集中的我国西部及“范古丝绸路”沿线的中亚国家，受地表剥蚀及外地质营力而形成的坡积体的土岩带(面)中和强、全风化带内富水，土体饱和，该富水饱和带土岩体强度低，在施工扰动等影响下，易沿该面发生剪切滑移导致既有坡积体的整体失稳。目前大断面隧道穿越软弱地层随带普遍采用的CD法、CRD法和眼镜法等工法均是将隧道掌子面上下分层及竖向分块，化大断面为步步封闭的小断面，可保证掌子面和隧道顶、帮的稳定性；但对饱水的土、岩结合面施工无法保证饱和土体沿饱水基岩面的滑塌；同时，采用分层、分块的小块开挖，反复施工扰动将引起围岩应力的多次重分布，特别是对扰动敏感的触变性土，反复施工扰动将使得土体强度降低甚或“呈流动”状态，不利于隧道结构和掌子面的稳定。而且这类工法工序复杂、施工速度慢、造价高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种隧道穿越富水地层下导坑超前排水增稳的短台阶施工方法，该方法可以实现隧道穿越富水底层，并且稳定性好，施工简单、成本低，速度快。

为达到上述目的，本发明所述的隧道穿越富水地层下导坑超前排水增稳的短台阶施工方法包括以下步骤：

1)在施工过程中，根据地质预报及施工揭示信息确定穿越饱水岩结合面的产状，确定下侧导坑的施工位置；

2)在隧道穿越富水土层或基岩饱水带的施工过程中相邻基岩侧隧道下侧导坑先行施工，通过扩大拱脚的方式稳定支护，然后进行拱脚施工，在拱脚开挖进入基岩后，给基岩中开挖的洞的底部支垫混凝土块，同时，在施工中采用超前双层导管进行超前支护，下侧导坑根据掌子面土体的信息采用全断面环形开挖预留核心土法或二阶法进行施工，当下侧导坑施工至隧道全断面并进入稳定基岩后N米时停止施工，并封闭掌子面；

3)在下侧导坑穿越富水带前后各延后M米范围内，通过对下侧导坑侧面施作排水孔进行排泄及疏干上侧断面的饱水带及岩土界面的残留水；

4)当在上侧断面内岩土饱水带水疏干后，采用二台阶法对剩余的上侧断面进行施工，并分步平行开挖，同时分步平行施作拱墙初期支护，在支护过程中，仰拱初期支护在预设时间内封闭成环，使仰拱初期支护在预设时间内封闭成环，得稳固的初期支护体系，然后拆除临时支护体系，进行二衬施工；

5)重复步骤1)、2)、3)及4)，完成隧道穿越富水地层下导坑超前排水增稳的短台阶施工。

N等于5，M等于2。

所述双层导管的管壁厚度为5mm，双层导管的直径为42mm，施工过程中，相邻两个双层导管之间的间距为4m。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的隧道穿越富水地层下导坑超前排水增稳的短台阶施工方法在施工过程中，先确定下侧导坑的施工位置，然后对下侧导坑进行施工，当下侧导坑施工至N米时停止施工，并封闭掌子面，然后在排泄及疏干上侧断面的饱水带及岩土界面的残留水，疏干后，对剩余的上侧断面进行施工，再施工得到稳固的初期支护体系，然后再拆除临时支护体系进行二衬施工，从而有效实现隧道穿越富水底层，并且稳定性好，施工简单、成本低，速度快。

附图说明

图1为本发明施工过程中隧道横断面图；

图2为本发明施工过程中隧道纵断面图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参考图1及图2，本发明所述的隧道穿越富水地层下导坑超前排水增稳的短台阶施工方法包括以下步骤：

1)在施工过程中，根据地质预报及施工揭示信息确定穿越饱水岩结合面的产状，确定下侧导坑的施工位置；

2)在隧道穿越富水土层或基岩饱水带的施工过程中相邻基岩侧隧道下侧导坑先行施工，在拱脚施工未进入基岩时，通过扩大拱脚的方式稳定支护，然后进行拱脚施工，在拱脚开挖进入基岩后，给基岩中开挖的洞的底部支垫混凝土块，同时，在施工中采用超前双层导管进行超前支护，下侧导坑根据掌子面土体的信息采用全断面环形开挖预留核心土法或二阶法进行施工，当下侧导坑施工至隧道全断面并进入稳定基岩后N米时停止施工，并封闭掌子面，其中，N等于5；

3)在下侧导坑穿越富水带前后各延后M米范围内，通过对下侧导坑侧面施作排水孔进行排泄及疏干上侧断面的饱水带及岩土界面的残留水，其中，M等于2。