[发明专利]一种高地应力条件下岩质软硬不均隧道的施工方法

说明书

本发明涉及一种高地应力条件下岩质软硬不均隧道的施工方法，包括如下步骤：1）开挖前进行超前导管的超前支护，开挖断面上台阶右侧；2）开挖断面上台阶左侧；3）开挖断面中台阶右侧；4）开挖断面中台阶左侧；5）开挖断面下台阶右侧；6）开挖断面下台阶左侧；7）开挖断面上、中、下台阶预留核心土；8）仰拱开挖。本发明的有益效果为：可以有效的控制拱顶沉降、水平侧向收敛等变形，提高作业工效，降低施工及管理成本，解决了隧道中岩质软硬不均且富水围岩，增加施工安全性。

技术领域

本发明涉及隧道工程施工技术领域，具体来说，涉及一种高地应力条件下岩质软硬不均隧道的施工方法。

背景技术

高地应力条件下的隧道工程，受力复杂、地质构造复杂、围岩稳定性差，施工风险高，特别是在岩质软硬不均且富水围岩，按常用的施工方法台阶法、台阶法+临时仰拱、CD法等工法施工是难以克服的，并存在一定的局限性。目前长大隧道越来越多且地质复杂多变，由于地质及水文复杂的特点，穿越富水及各种断层带时有产生。因此，在保证安全质量的前提下，根据围岩地质状况设计一种既保证安全又能加快施工进度的方法是最有效的应对措施。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明的目的是提供一种高地应力条件下岩质软硬不均隧道的施工方法，克服现有产品中上述方面的不足，能够可有效的控制拱顶沉降、水平侧向收敛等变形，提高作业工效，降低施工及管理成本，解决了隧道中岩质软硬不均且富水围岩，增加施工安全性。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种高地应力条件下岩质软硬不均隧道的施工方法，包括如下步骤：

1）开挖前进行超前导管的超前支护，开挖断面上台阶右侧：开挖后及时进行锚固系统支护，并喷射混凝土，上台阶预核心土顶面至拱顶中心开挖高度为1.8m；上台阶预核心土拱脚至拱顶中心开挖高度为3.4m；

2）开挖断面上台阶左侧：采用爆破开挖，纵向开挖进尺1榀/循环，保持错开第一步1.8m的距离，开挖后立即初喷混凝土，顺接钢架，及时进行锚固系统支护，喷射混凝土至设计厚度；

3）开挖断面中台阶右侧：采用爆破开挖，纵向开挖进尺2榀/循环，先掘进3榀，开挖后立即初喷混凝土，顺接钢架，及时进行锚固系统支护，喷射混凝土至设计厚度，开挖高度为3.3m；

4）开挖断面中台阶左侧：采用爆破开挖，开挖应错开中台阶右侧2～3m，开挖后立即初喷混凝土，顺接钢架，及时进行锚固系统支护，喷射混凝土至设计厚度；

5）开挖断面下台阶右侧：采用爆破开挖，纵向开挖进尺2榀/循环，开挖后立即初喷混凝土，顺接钢架，及时进行锚固系统支护，喷射混凝土至设计厚度，开挖高度为3.1m，开挖宽度为5～7m；

6）开挖断面下台阶左侧：采用爆破开挖，开挖错开下台阶右侧2～3m，开挖后立即初喷混凝土，顺接钢架，及时进行锚固系统支护，喷射混凝土至设计厚度；

7）开挖断面上、中、下台阶预留核心土：宽度为4.2m～6.3m；开挖进尺与各台阶循环进尺相一致；

8）仰拱开挖：仰拱每循环开挖长度在3m以内，仰拱初支成环距上台阶的距离要在20m以内。

进一步的，所述在步骤1中开挖前采用采用φ42超前小导管或φ108大管棚进行超前支护。

进一步的，所述在步骤1中上台阶右侧采用人工或机械开挖。

进一步的，所述在步骤1中开挖范围为右侧60°-左侧20°。

进一步的，所述步骤1、步骤2、步骤3和步骤4中锚固系统包括锚杆、立架、网片和喷锚。