[发明专利]一种高速公路陡倾千枚岩Ⅳ、Ⅴ级围岩隧道施工方法

说明书

本发明提供一种高速公路陡倾千枚岩Ⅳ、Ⅴ级围岩隧道施工方法，本发明方法不仅能提高隧道施工进度，月进尺提高20m。同时对围岩扰动较小，初期支护变形相对台阶法、CD、CRD施工变形较小。而且采用掘进机或者凿岩台车全断面开挖，施工简单，扰动少，掌子面前施工人员少，施工较安全，质量可控。本发明可广泛适用于高速公路隧道千枚岩开挖，其主要是机械化、全断面开挖，施工简单，扰动少，掌子面前施工人员少，施工较安全，质量可控，同时也符合社会的发展。

技术领域

本发明涉及公路隧道领域，具体涉及一种高速公路陡倾千枚岩Ⅳ、Ⅴ级围岩隧道施工方法。

背景技术

近年来，越来越多的山区公路被规划、建设。也规划、建设了越来越多的隧道，特别是一些西南山区，高地震烈度、伴随断层破碎带，富水千枚岩地层的隧道给隧道建设带来了极大的困难，初期支护长期变形，变形量大，给隧道施工安全、结构安全带来了极大的隐患。长期以来由于缺乏超前支护、快速封闭的手段，我国千枚岩隧道一般采用台阶法、CD、CRD等分部施工法。主要缺点：施工步序多，支护封闭不及时，传统开挖至封闭至少需要2个月时间。而且对围岩扰动大，安全不易保证，质量控制困难，工效较低。

隧道钻爆法施工在一定时期内仍将是山岭隧道施工的主流，尤其针对地质条件复杂、长度较短的隧道而言，钻爆法是无法替代的。目前传统的以人为主的施工方法已经遇到瓶颈，尤其与现在日益重视安全、质量、环保的大环境不协调，随着公路和铁路项目隧道工程占比越来越大，“机械化换人，自动化减人”迫在眉睫。

如何充分利用围岩的自稳能力，有效快速的封闭围岩，保证施工安全、结构安全是目前隧道建设领域的一个痛点、重点和难点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是传统施工方法施工步序多，支护封闭不及时，对围岩扰动大，安全不易保证，质量控制困难，工效较低。

本发明通过下述技术方案实现：

一种高速公路陡倾千枚岩Ⅳ、Ⅴ级围岩隧道施工方法，包括如下步骤，

步骤1，超前地质预报，超前水平钻孔：采用超前长短距离物探进行地质预报，并在掌子面采用多功能钻机进行水平钻孔钻探验证；

采用超前长短距离物探进行地质预报，并在掌子面进行水平孔钻探验证，水平钻孔采用多功能钻机，比如C6钻机，每次钻进深度75m左右，可有效的探测掌子面前方地下水情况，因为千枚岩遇水极易软化。

步骤2，超前大管棚支护：拱顶采用超前大管棚支护，大管棚直接采用多功能水平钻机施做，加固围岩，在7～8个开挖循环施做一次超前支护；

取消传统的超前小导管和锚杆，在拱顶120°范围采用长度30m、环向间距50cm的大管棚，大管棚纵向搭接3m。大管棚不设置管棚室，直接采用多功能水平钻机施做，大管棚可在36小时施做完毕，其预加固围岩，可在7～8个开挖循环施做一次超前支护，极大的提高了工效，而且其支护强度较传统小导管和锚杆强。

步骤3，全断面开挖：采用掘进机或凿岩台车进行全断面开挖；

改变高速公路传统千枚岩隧道台阶法、CD、CRD等分部施工方法，采用全断面开挖。这样一次施工成型，扰动次数较传统施工方法至少减少2次。为确保施工安全，全断面开挖采用掘进机或凿岩台车进行开挖。凿岩台车还可兼做锚杆钻孔机械。

步骤4，拱墙初期支护：及时施做初期支护，加强钢拱架锁脚；

及时施做初期支护，加强拱架锁脚，每处锁脚采用2根锁脚锚管。钢拱架采用钢拱架安装台车进行安装，可极大的节省人工，降低掌子面附近施工人员数量，可降低隧道安全事故损失。