[发明专利]一种大断面软弱地层隧道三台阶四步交错施工方法

说明书

本发明公开了一种大断面软弱地层隧道三台阶四步交错施工方法，主要包括以下步骤：步骤1：对第一工作平面和第二工作平面交错施工，且采用渐进式施工；每对第一工作平面和第二工作平面施工一次作为一个周期；所述第一工作平面和第二工作平面中分别采用同步施工；步骤2：每隔第一工作平面和第二工作平面施工两个周期，对第三工作平面进行施工一次；步骤3：每当上台阶开挖进尺3m时，则对隧底进行施工；所述隧底每次施工的开挖长度为3m，并将开挖的隧底清底后进行仰拱和二次衬砌的施工。本发明通过对三个台阶上的第一工作平面、第二工作平面、核心土以及隧底的施工面进行四步交替施工，简化了传统施工的繁复工序，提高了工作效率。

技术领域

本发明属于隧道施工的技术领域，具体涉及一种大断面软弱地层隧道三台阶四步交错施工方法。

背景技术

大断面软弱围岩的岩质较软，抗压强度不高，节理裂隙较发育，岩体较破碎，围岩稳定性差，易出现塌方现象。传统的“三台阶七步开挖法”由于台阶过短，中台阶左右错开距离较短，因岩体产状的不确定性，易造成开挖后多榀钢架左右同时悬空暴露，影响施工安全。其次施工工序繁琐，各工序之间的流水作业效率较低，且台阶长度较短不利于机械化作业，初期支护封闭成环的时间较长，沉降及收敛变形量较大。

“三台阶临时仰拱法”虽对初期支护变形控制较好，但增加了临时支护降低了施工效率，而且临时仰拱上方因大型机械行走，往往对初期支护的影响更大；拆卸临时仰拱时，多采用爆破作业，对于软弱围岩相当于增加了对围岩的扰动次数，且设置临时支护增加了施工成本。因此，采用“三台阶四步交错法”对大断面软弱地层隧道进行施工。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大断面软弱地层隧道三台阶四步交错施工方法，通过对三个台阶上的第一工作平面、第二工作平面、核心土以及隧底的施工面进行四步交替施工，简化了传统施工的繁复工序，同时每个施工面的施工工序紧凑有序，提高了工作效率，具有较好的实用性。

本发明主要通过以下技术方案来实现的：一种大断面软弱地层隧道三台阶四步交错施工方法，包括依次设置的上台阶、中台阶、下台阶，所述上台阶、中台阶的右侧、下台阶的左侧构成第一工作平面；所述上台阶、中台阶的左侧、下台阶的右侧构成第二工作平面；所述上台阶和中台阶的中部同侧分别设置有核心土；主要包括以下步骤：

步骤1：对第一工作平面和第二工作平面交错施工，且采用渐进式施工；每对第一工作平面和第二工作平面施工一次作为一个周期；所述第一工作平面和第二工作平面中分别采用同步施工；

步骤2：每隔第一工作平面和第二工作平面施工两个周期，对核心土平面进行施工一次；

步骤3：每当上台阶开挖进尺3m时，则对隧底进行施工；所述隧底每次施工的开挖长度为3m，并将开挖的隧底清底后进行仰拱和二次衬砌的施工。

本发明通过四步交错法减少大断面隧道施工工序，所述第一工作平面和第二工作平面交错施工，且作为一个施工周期；每经过两个施工周期，则对核心土进行施工一次；当上台阶开挖进尺3m的时候，则开始对隧底进行施工。本发明通过对三个台阶上的第一工作平面、第二工作平面、核心土以及隧底的施工面进行四步交替施工，简化了传统施工的繁复工序，同时每个施工面的施工工序紧凑有序，保证了隧道施工安全掘进，缩短了从掌子面开挖至初期支护封闭成环的时间，减少了初期支护拱顶下沉和收敛量，增加了施工安全系数。

本发明通过对隧道断面受力情况的分析，对掌子面开挖断面进行合理分布，减少掌子面围岩裸露时间，保证施工安全。本发明施工简便、灵活，在没有增加临时支护的前提下，通过调整施工工艺，控制初期支护的变形量，保证了施工安全。

本发明的上台阶与中台阶、中台阶与下台阶的基庄之间预留有核心土，通过核心土的设置，便于机械进行施工，减少台阶之间的相互影响。