[发明专利]富水浅埋地质下隧道的施工方法

说明书

一种富水浅埋地质下隧道的施工方法。其包括在洞口段制作长管棚超前支护，然后在掌子面前方的拱顶部位打设超前小导管并注浆；采用三台阶预留核心土法进行洞身开挖；进行初支施工，进行径向注浆，打设锁脚；采用片石反压+钢板桩进行支护，并进行仰拱开挖；进行二衬施工等步骤；本发明优点：采取短台阶开挖，上、中、下台阶每循环只开挖一榀，锁脚加强，同步径向注浆加固，中下台阶设置积水坑，裂隙水集中引排，采取上述综合措施来有效控制围岩的变形沉降。另外，单工序作业，管超前、严注浆、快支护快封闭，保证施工作业安全可控，使隧道顺利通过地质软弱地段。

技术领域

本发明属于隧道施工技术领域，特别是涉及一种富水浅埋地质下隧道的施工方法。

背景技术

隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。传统隧道的施工方法均是采用暗挖掘进的常规手段，地表及洞内不做处理。传统隧道洞口段施工常采用Ф108长管棚超前支护方式，开挖工法为四步CD法暗挖掘进，如果该处的地质软弱，富水量较大，若采用上述这种传统方法进行施工就会存在较大的安全风险。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种富水浅埋地质下隧道的施工方法。

为了达到上述目的，本发明提供的富水浅埋地质下隧道的施工方法包括按顺序进行的下列步骤：

1)首先在隧道的洞口段制作Φ108mm长管棚超前支护，然后在掌子面前方的拱顶部位120°范围内向斜上方打设多环超前小导管，环向间距40cm，10°～40°交错打设，相邻环的超前小导管的水平投影搭接长度大于等于1.5米，并通过这些超前小导管进行注浆，以对该范围内的土体进行加固；

2)采用上、中、下三台阶预留核心土方法进行洞身开挖，并加设仰拱钢架作为临时横向支撑，以用于加强支护，每一循环开挖支设1榀仰拱钢架；并支设初支钢架；

3)在洞内围岩上进行初支施工，然后采用钢花管对隧道两侧的初支外侧的土体进行径向注浆加固，之后在该部位两侧的土体中以向下方倾斜30～45°的方式打设多根钢管作为锁脚，以对初支进行补强，并采用L形钢筋将锁脚与初支钢架连接，以用于固定住拱脚；

4)仰拱开挖前对仰拱端头下台阶掌子面软弱围岩采用片石反压+钢板桩的防护方式进行支护，每一循环开挖支护2.4米；当仰拱的基底软弱层厚度小于1.5米时，将其挖除并采用C20片石混凝土换填，当软弱层厚度大于1.5米时，对仰拱基底以下6米的范围采用钢花管进行竖向注浆加固处理；

5)进行二衬施工，施工处距离掌子面尽量控制在35m内，待隧道两侧的二衬混凝土达到设定强度后再采用每一循环6m的短循环方式进行局部换拱处理，以加快二衬施工进度；

6)在掌子面采用PVC排水管引水，汇水至中下台阶中心线处铺设1m宽防水板作为引水板，将水集中引排至中心水沟排出；

7)洞内每3米设置一处监控量测控制点，量测频率为每天2次，及时关注围岩收敛及地表沉降情况，以便及时动态调整优化施工措施。

在步骤1)中，所述的超前小导管采用直径50mm，壁厚5mm，长度5米的钢花管。

在步骤3)中，所述的钢花管的长度为3米，直径为50mm；锁脚所采用的钢管直径为50mm。

在步骤4)中，所述的进行竖向注浆加固处理采用的钢花管直径为89mm，钢花管的间距为1.5×1.5m，梅花形布置。

本发明提供的富水浅埋地质下隧道的施工方法具有如下优点：采取短台阶开挖，上、中、下台阶每循环只开挖一榀，锁脚加强，同步径向注浆加固，中下台阶设置积水坑，裂隙水集中引排，采取上述综合措施来有效控制围岩的变形沉降。另外，单工序作业，管超前、严注浆、快支护快封闭，保证施工作业安全可控，使隧道顺利通过地质软弱地段。

附图说明