[发明专利]大断面隧道施工方法

说明书

本发明涉及建筑施工技术领域，公开了大断面隧道施工方法，包括如下步骤：(1)开挖施工：采用分部台阶法分导坑开挖方法挖掘隧道；(2)初期支护施工：采用锚杆对掌子面进行支护；(3)隧道施工总平面布置；步骤(1)中包括如下子步骤：1.1开挖施工支通道；1.2从施工支通道上断面开挖上台阶左右两侧导洞；1.3从施工支通道上断面开挖上台阶中部导洞，并施作初期支护；1.4从施工支通道进入车站上断面后开挖中台阶左右侧导洞，并施作初期支护；1.5进入下断面开挖下台阶左、右侧导洞，并施作初期支护；1.6开挖中台阶中部导洞；1.7开挖下台阶中部导洞，并施作初期支护；1.8开挖仰拱。采用该施工方法可以避免造成坍塌。

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种大断面隧道施工方法。

背景技术

隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。隧道可分为交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道和军事隧道等。国际经济合作与发展组织将隧道定义为“以某种用途、在地面下用任何方法按规定形状和尺寸修筑的断面积大于2平方米的洞室”。

国际隧道协会将净空断面面积为50-100m²的隧道定义为大断面隧道。大断面隧道施工时经常存在工作面多，工程施工组织难度大和安全质量风险高等问题。目前常用的大断面隧道施工方法是采用双侧壁导坑法，双侧壁导坑法是采用先开挖隧道两侧导坑，及时施作导坑四周初期支护及临时支护，然后再开挖中部剩余土体的隧道开挖施工方法。但是这种方法施工时，临时支撑拆除时还是存在发生坍塌的可能性。而且有些隧道围岩等级为Ⅳ级甚至Ⅴ级，一般需要用机械短开挖或者弱爆破施工，而在采用弱爆破施工时，就容易产生围岩扰动，也增加了开挖时坍塌的风险。

发明内容

本发明的目的在于提供大断面隧道施工方法，采用该施工方法可以避免隧道施工时造成坍塌。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：大断面隧道施工方法，包括如下步骤：

(1)开挖施工：采用分部台阶法分导坑开挖方法挖掘隧道；

(2)初期支护施工：采用锚杆对掌子面进行支护；

(3)隧道施工总平面布置：对隧道的道路、电路、排水机构和通风结构进行布置。

步骤(1)中包括如下子步骤：

1.1开挖施工支通道；

1.2从施工支通道上断面开挖上台阶左右两侧导洞；

1.3从施工支通道上断面开挖上台阶中部导洞，并施作初期支护；

1.4从施工支通道进入车站上断面后开挖中台阶左右侧导洞，并施作初期支护；

1.5进入下断面开挖下台阶左、右侧导洞，并施作初期支护；

1.6开挖中台阶中部导洞；

1.7开挖下台阶中部导洞，并施作初期支护；

1.8开挖仰拱。

采用本方案的原理和有益效果在于：采用本方案的施工方法，在施工时采用分部台阶法分导坑开挖，即先施作拱盖的支护后采用分部开挖，支护整体性比分部支护好，相对围岩扰动小，且没有分部的临时支撑而减少临时支撑拆除的风险，并加强初支刚度，避免发生坍塌事故。

进一步，步骤1.4中，左右侧导洞施工间距为10-15m。

进一步，步骤1.8中还包括布置排水设施、铺设防水层、浇筑仰拱二次衬砌及回填层。

进一步，步骤(1)中，采用悬臂掘进机开挖。

进一步，悬臂掘进机开挖面每次的进尺为1.8-2.2m。