[发明专利]一种软弱地层浅埋大断面隧道洞内有洞的支护方法及结构

说明书

本发明公开了一种软弱地层浅埋大断面隧道洞内有洞的支护方法及结构，其技术方案为：在隧道洞内对上台阶土体进行预加固，加固稳定后，打设超前管棚预支护；开挖下台阶，并对下台阶进行仰拱以下土体打设小导管注浆进行地基加固；下台阶初期支护闭合后，在下台阶无沉降后对上台阶开挖支护至隧道开挖闭合完成。本发明采用在隧道洞内先加固下台阶后上台阶开挖支护方式，大大减少了隧道的整体地面沉降。

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，尤其涉及一种软弱地层浅埋大断面隧道洞内有洞的支护方法及结构。

背景技术

随着城市的发展，地面道路已经不能满足日益增长的车辆交通，唯有修建地下道路来缓解。如何在交通主干道上建设地下道路是亟待解决的问题，特别是在地质条件较差的区域，如地下道路经过地层主要为杂填土及湿陷性黄土，隧道洞身范围、洞顶覆土、隧底以下土层，全部为不良地质。

发明人发现，隧道在初期支护施工时，存在以下问题：

1、隧道洞顶覆土地层较差，特别是隧道开挖拱顶范围内土体破碎，自稳性较差。隧道在开挖上台阶时，如果不预先对洞顶土体进行预加固，土体在开挖过程中极具造成坍塌，不能形成开挖轮廓，不具备开挖条件。

2、隧道地面范围内为城市主干道，不允许在地面进行预加固的条件。

3、隧道仰拱在软弱基础上，地基承载力不足，在隧道初期支护仰拱施工完成后，会产生明显沉降。最终沉降影响会传至地表，会引起地表发生明显沉降。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种软弱地层浅埋大断面隧道洞内有洞的支护方法及结构，采用在隧道洞内先加固下台阶后上台阶开挖支护方式，大大减少了隧道的整体地面沉降。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明的实施例提供了一种软弱地层浅埋大断面隧道洞内有洞的支护方法，在隧道洞内对上台阶土体进行预加固，加固稳定后，打设超前管棚预支护；开挖下台阶，并对下台阶进行仰拱以下土体打设小导管注浆进行地基加固；下台阶初期支护闭合后，在下台阶无沉降后对上台阶开挖支护至隧道开挖闭合完成。

作为进一步的实现方式，上台阶预加固过程为：在掌子面轮廓线与注浆加固外轮廓线之间软弱地层区域内均匀打设袖阀管，并注浆加固。

作为进一步的实现方式，袖阀管打设前先施做止浆墙。

作为进一步的实现方式，在隧道洞身上台阶和下台阶分界处打设超前管棚。

作为进一步的实现方式，所述超前管棚采用自进式分节段打设。

作为进一步的实现方式，下台阶开挖过程为：下台阶底面打设仰拱，在下台阶底面竖向向下均匀打设小导管并注浆加固；

采用CD法开挖，开挖后及时架设分别与仰拱两端固定连接的中拱架和横拱架。

第二方面，本发明实施例还提供了一种软弱地层浅埋大断面隧道洞内有洞的支护结构，包括：

在掌子面轮廓线与注浆加固外轮廓线之间区域内均匀设置的袖阀管；

在隧道洞身上台阶和下台阶分界处设置的超前管棚；

设置于下台阶底面的仰拱，所述仰拱的拱底与超前管棚之间固定有中拱架；仰拱两端分别与中拱架的上端固定连接有位于超前管棚下方的横拱架；

下台阶底面均匀设有用于对基底注浆的小导管。

作为进一步的实现方式，所述超前管棚棚水平设置，且具有多节，相邻节超前管棚之间通过丝扣连接。

作为进一步的实现方式，所述超前管棚一端设置止浆墙，袖阀管沿止浆墙表面呈梅花形布置。