[发明专利]一种富水断层带隧道安全快速掘进及支护方法

说明书

本发明公开了一种富水断层带隧道安全快速掘进以及支护方法，属于隧道挖掘技术领域，其中先将隧道挖掘面分别为中心断面Ⅰ，左上断面Ⅱ，右上断面Ⅲ，中台阶断面Ⅳ和下台阶断面V等五个断面，然后根据要求依次施工，其中中心断面Ⅰ、左上断面Ⅱ和右上断面Ⅲ三者的初期支护类型采用双层支护，三者的初期支护连接处采用钢筋连接，这样整个初期支护会形成半圆状，同时强度更高；在中心断面Ⅰ、左上断面Ⅱ和右上断面Ⅲ三者向前开挖20米后，停止施工，然后开始循环帷幕注浆工作；整个隧道安全快速掘进以及支护方法，通过简单有效的挖掘施工和支护配合，保证隧道高效的掘进，同时减少隧道垮塌渗水的可能，大大减少了施工的时间成本和能源消耗成本。

技术领域

本发明涉及隧道挖掘技术领域，特别涉及一种富水断层带隧道安全快速掘进及支护方法。

背景技术

隧道是埋置于地层内的工程建筑物，公路、铁路的施工都离不开隧道的施工，特别是丘陵、山区等地势起伏不平的区域，隧道施工就是道路建设的过程中一项必不可少的环节。而隧道的施工相较于平坦路面施工，难度更大、施工周期更长，隧道往往都是一条道路施工的重点和难点，由于隧道施工是对不可见地层进行的挖掘施工，会面临许多未知的情况，在施工过程会遇到突发的事件，为了保证施工安全有效的推进，就需要采用现有的技术手段对地层状况进行探测，根据探测分析，采取相应的应对措施，以保证施工的正常顺利进行，特别是一些较复杂的地层，如富含水、易垮塌的疏松地层等。

山岭隧道在施工过程中有时会遇到富水断层带；由于富水断层带围岩软弱破碎，稳定性较差且富水性好，因此给隧道施工带来很大的困难性和危险性，容易遇到突涌水、突泥、塌方、岩爆等地质灾害。为了降低施工难度，提高施工安全性，现有富水断层带隧道施工时一般采用上堵下排、注浆加固的方式，此方式虽然可以起到较好的排水作用和一定的加固支撑作用，但是注浆加固过程缓慢影响施工进度，同时此方法对富水断层带隧道的加固效果欠佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种富水断层带隧道安全快速掘进及支护方法，简单有效的挖掘施工和支护配合，保证隧道高效的掘进，同时减少隧道垮塌渗水的可能，减少了施工成本，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种富水断层带隧道安全快速掘进及支护方法，将隧道挖掘面分别为中心断面Ⅰ、左上断面Ⅱ、右上断面Ⅲ，中台阶断面Ⅳ和下台阶断面V五个断面，其中左上断面Ⅱ与右上断面Ⅲ为关于中心断面Ⅰ对称的断面，中心断面Ⅰ、左上断面Ⅱ、右上断面Ⅲ三者均位于中台阶断面Ⅳ的上方，具体步骤如下：

S1：先对中心断面Ⅰ进行挖掘，中心断面Ⅰ挖掘后立即施作顶部初期支护，然后在中心断面Ⅰ的左右两侧竖向侧壁处设置工字钢进行竖向临时支撑，在中心断面Ⅰ的坑底设置临时仰拱，并复喷混凝土；

S2：接着对左上断面Ⅱ进行挖掘，左上断面Ⅱ的挖掘应比中心断面Ⅰ的挖掘滞后3-4m，左上断面Ⅱ挖掘后立即施作周边初期支护，在左上断面Ⅱ的边墙拱脚处钻设两根锁脚锚管，在左上断面Ⅱ的坑底设置临时仰拱，并复喷混凝土；

S3：然后对右上断面Ⅲ进行挖掘，右上断面Ⅲ的挖掘应比左上断面Ⅱ的挖掘滞后4-6m，右上断面Ⅲ挖掘后需要立即施作周边初期支护，其中在右上断面Ⅲ的边墙拱脚处钻设两根锁脚锚管，在右上断面Ⅲ的坑底设置工字钢制成的临时仰拱，然后复喷混凝土；

S4：中心断面Ⅰ、左上断面Ⅱ和右上断面Ⅲ三者向前开挖20米后，停止施工，然后开始循环帷幕注浆工作，其中将混凝土浆注入中心断面Ⅰ初期支护、右左上断面Ⅱ初期支护和右上断面Ⅲ初期支护中；

S5：循环帷幕注浆完成后，中心断面Ⅰ、左上断面Ⅱ和右上断面Ⅲ三者继续往前挖掘施工，并同时开展中台阶断面Ⅳ的挖掘，其中中台阶断面Ⅳ比右上断面Ⅲ滞后5m，中台阶断面Ⅳ挖掘后应立即对以挖掘的隧道进行二次支护施工；