[发明专利]特大断面浅埋围岩双层初期支护隧道的开挖施工方法

说明书

本发明公开了一种特大断面浅埋围岩双层初期支护隧道的开挖施工方法，开挖左侧上导坑，施做左侧拱墙外层初期支护和右侧墙临时支护，开挖左侧下导坑，施做左侧边墙外层初期支护和左侧仰拱外层初期支护；开挖右侧上导坑，施做右侧拱墙外层初期支护和左侧墙临时支护，开挖右侧下导坑，施做右侧边墙外层初期支护和右侧仰拱外层初期支护；开挖中上导坑，施做中上拱墙外层初期支护，拆除左右侧墙临时支护，施做左侧拱墙内层初期支护、中上拱墙内层初期支护和右侧拱墙内层初期支护；开挖中下导坑，施做中下仰拱外层初期支护。本发明采用双层初期支护，提高了隧道施工期间以及建成后的隧道结构安全系数和整体质量，同时简化了工序，缩短了工期。

技术领域

本发明涉及一种隧道施工方法，具体涉及一种特大断面浅埋围岩双层初期支护隧道的开挖施工方法。

背景技术

传统的隧道初期支护多采用工字钢+钢筋网+锚杆+喷射砼组成单层复合式结构，而对于特大断面（大于100m²）浅埋隧道的初期支护，由于埋深浅，断面大，VI级围岩，隧道拱顶围松动围岩压力较大，在设计时通常不考虑塌落拱效应，将隧道拱顶的土方自重作为全部竖向荷载，同时考虑隧道开挖后的土侧压力。那么在这种情况下，原来的单层初期支护结构就不能保证隧道在开挖时的安全，因为隧道开挖后二次衬砌施做前，初期支护是承受围岩荷载并保证隧道后续作业的安全屏障，超大断面隧道通常采用的双侧壁导坑法等开挖对围岩的扰动大，工序复杂繁琐，交叉施工相关干扰大，隧道封闭成环时间长，在拱顶荷载的作用下，隧道极易产生初期支护变形失稳，导致拱顶塌陷、冒顶、坍塌，甚至是“隧道关门”事件的发生。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种能够增强隧道开挖施工的支护结构强度、刚度，以提高施工期间以及建成后隧道结构安全系数和整体质量的特大断面浅埋围岩双层初期支护隧道的开挖施工方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种特大断面浅埋围岩双层初期支护隧道的开挖施工方法，临时支撑仅布置到起拱线位置，包括以下步骤：

（1）以隧道起拱线作为上下导坑的分界面，开挖左侧上导坑，施做左侧拱墙外层初期支护，施做左侧上导坑的右侧墙临时支护，开挖每循环进尺控制量为0.5～1m，开挖左侧下导坑，施做左侧边墙外层初期支护，施做左侧仰拱外层初期支护，开挖每循环进尺控制量为1.5～2m，左侧上导坑的掌子面与左侧下导坑的掌子面间距控制在3～5m，当左侧上导坑开挖时，左侧下导坑停止施工，当开挖左侧下导坑第n个循环进尺时，n≥2，施做开挖左侧下导坑第n-1个循环进尺内的左侧边墙内层初期支护；

（2）开挖右侧上导坑，施做右侧拱墙外层初期支护，施做右侧上导坑的左侧墙临时支护，开挖每循环进尺控制量为0.5～1m，开挖右侧下导坑，施做右侧边墙外层初期支护，施做右侧仰拱外层初期支护，开挖每循环进尺控制量为1.5～2m，右侧上导坑的掌子面与右侧下导坑的掌子面间距控制在3～5m之内，左侧下导坑的掌子面与右侧上导坑的掌子面间距控制在2～13m，当右侧上导坑或左侧下导坑开挖时，右侧下导坑停止施工，当开挖右侧下导坑第n个循环进尺时，n≥2，施做开挖右侧下导坑第n-1个循环进尺内的右侧边墙内层初期支护；

（3）开挖中上导坑，施做中上拱墙外层初期支护，开挖每循环进尺控制量为0.5～1m，中上导坑的掌子面与右侧下导坑的掌子面间距控制在3～15m，拆除右侧墙临时支护和左侧墙临时支护，右侧墙临时支护和左侧墙临时支护的拆除施工掌子面与中上导坑的掌子面间距控制在3～10m，在右侧墙临时支护和左侧墙临时支护拆除区域，施做左侧拱墙内层初期支护、中上拱墙内层初期支护和右侧拱墙内层初期支护，在施做左侧拱墙内层初期支护、中上拱墙内层初期支护和右侧拱墙内层初期支护时，左侧上导坑、左侧下导坑、右侧上导坑、右侧下导坑和中上导坑停止施工；

（4）开挖中下导坑，施做中下仰拱外层初期支护，开挖每循环进尺控制量为5～8m，中下导坑的掌子面与右侧墙临时支护和左侧墙临时支护的拆除施工掌子面间距控制在5～20m。