[发明专利]一种隧道突变断面反挖施工方法

说明书

本发明涉及一种隧道突变断面反挖施工方法，具体施工步骤如下：由主线隧道开挖进入双线隧道交汇处时隧道断面突变,此时按主线跨度为导洞向突变截面段开挖，并在交汇处进行拱架密布加强；在突变截面段导洞采用台阶法开挖，并喷射混凝土；导洞缓慢爬坡至突变截面段设计高程后，对导洞进行反向扩挖至突变截面段设计轮廓，并施作整体初期支护；待突变截面段完成设计轮廓开挖后，施作突变截面段二衬，并以导洞及扩挖部分作为上中台阶以台阶法继续开挖大跨段隧道；本发明旨在合理组织隧道突变截面段隧道施工工序，简化突变断面隧道施工方式,同时能保证机械化施工，加快施工进度，在保障施工安全的前提下，提高施工效率。

技术领域：

本发明属于土木工程施工技术领域，特别是涉及一种隧道突变断面反挖施工方法，以实现超大跨隧道安全高效施工。

背景技术：

随着我国经济发展的需要，公路隧道工程越来越多，随之而来的对于双线隧道交汇处隧道断面突变项目已不再少见，对于隧道突变断面处的围岩稳定性差、施工难度大等困难，国内外专家对此高度重视并进行了充分的研究与探讨，本发明正是基于此问题提出的一种特别适用于隧道突变断面的施工新技术。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，寻求设计提供一种隧道突变断面反挖施工方法,能够在保障施工安全的前提下，通过创新突变断面隧道开挖方法,安全高效的组织施工,保障施工进度。

为了实现上述目的，本发明涉及的隧道突变断面反挖施工方法的具体施工步骤按照如下方式进行：

S1、由主线段开挖进入超大跨交汇处,在主线段进入突变截面段时仅施作初期支护，并对初支拱架密排加强，保障突变截面段与主线段交汇处稳定性；

S2、由主线隧道进入突变截面段时以24°仰角进行导洞爬坡施工至突变截面段设计高程，保障了大型机械的开挖空间，提高了施工进度；

S3、待突变截面段导洞开挖完成后对导洞的上部的反向扩挖区进行反向扩挖至突变截面段设计尺寸，突变断面施工方式将大跨度隧道分为导洞和扩挖两部施工，将围岩压力分步释放，能够有效降低施工风险；

S4、待突变截面段扩挖至设计尺寸后，施作此段仰拱然后将初支封闭成环，保障突变截面段围岩的稳定性；

S5、突变截面段施工完成后，由于导洞为两台阶开挖，以导洞开挖时的上下台阶及突变界面段未开挖部分形成上中下三台阶，继续以台阶法开挖大跨段隧道；

进一步的，本发明中步骤S2的导洞尺寸按主线段隧道的高度及跨度控制,对导洞轮廓与突变截面段设计轮廓重合部分按突变截面段轮廓控制。

进一步的，本发明中步骤S2的导洞爬坡施工中,以仰角24°爬坡至突变截面段设计轮廓且每循环进尺1.5m,开挖完成后进行初喷支护,对于导洞与突变截面段轮廓重合处架设型钢拱架、钢筋网、复喷混凝土至设计厚度。

进一步的，本发明中步骤S3中突变截面段设计尺寸根据实际工况确定，其设计尺寸的优选范围为13.0-13.5m。

进一步的，本发明中上台阶的高度范围为2.5-3.5m，中台阶的高度范围为3.5-4.5m，下台阶的高度范围为4.0-5.0m。

进一步的，本发明中步骤S5进行大跨段台阶法开挖时,每循环进尺1m,每开挖循环完成后及时施作初期支护。

进一步的，本发明中正向导洞及反向扩挖均采用控制爆破并对隧道轮廓进行人工修理。

本发明与现有技术相比，取得的有益效果如下：在施工方面,突变截面段隧道导洞采用主线隧道尺寸，在保障施工安全的前提下能够满足大型机械施工空间需求，施工效率高；对突变断面隧道由于断面突变对围岩整体性的影响及突变断面隧道施工风险，对此突变截面段导洞开挖及反向扩挖将大跨围岩应力分部释放，大大降低了施工风险，增加了安全系数。

附图说明：