[发明专利]特大跨度超浅埋高铁隧道穿越水塘洞段施工方法

说明书

本发明提供了特大跨度超浅埋高铁隧道穿越水塘洞段施工方法，属于地下工程技术领域，包括以下步骤，S1、确定隧道围岩分级，通过计算判定隧道是否属于超浅埋隧道；S2、设置一排中管棚，整根跨越洞顶水面宽度，以确保管棚上方围岩整体稳定，不受爆破振动影响，保证隧道开挖爆破期间水塘段洞顶围岩的整体稳定；S3、采用超前小导管进行超前支护，以确保每循环中管棚下方的局部围岩稳定；S4、确定爆破方案，采用减振爆破技术，对周边孔进行加密，在两孔间增加一个不装药的空孔；S5、进行单循环进尺爆破试验，最终确定单循环进尺。本发明采用中管棚结合超前小导管，同时辅以减振爆破的施工方法，有效保证洞顶安全稳定。

技术领域

本发明属于地下工程技术领域，涉及特大跨度超浅埋高铁隧道穿越水塘洞段施工方法。

背景技术

对于浅埋隧道，围岩地质情况一般较差，多以、级围岩为主。而超浅埋隧道的围岩几乎可以确定是级围岩，这在地下工程开挖施工中是具有一定难度的。如果是特大跨度、超浅埋隧道，难度就进一步增加了。如果是特大跨度、超浅埋隧道，再下穿或侧穿水塘、河道、水库等，难度就更大了，因为这不只是存在塌方冒顶的风险，更大的风险是大量的地表水瞬时灌入洞内，造成施工人员的伤亡、设备的损失，这将是业主、监理、施工单位等各方都难以承受的。因此，对于隧道级围岩、特大跨度、超浅埋隧道下穿水塘洞段，施工方法的研究必须引起高度重视，谨慎确定，以确保安全顺利完成开挖穿越水塘任务。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种特大跨度超浅埋高铁隧道穿越水塘洞段施工方法。本发明解决了以上背景技术中存在的问题，采用中管棚结合超前小导管，同时辅以减振爆破的施工方法，有效保证洞顶安全稳定。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：通过研究优化开挖程序、爆破技术，合理确定特大跨度超浅埋高铁隧道穿越水塘洞段施工方法，包括以下步骤，

S1、确定隧道围岩分级，通过计算判定隧道是否属于超浅埋隧道；

S2、设置一排中管棚，整根跨越洞顶水面宽度，以确保管棚上方围岩整体稳定，不受爆破振动影响，保证隧道开挖爆破期间水塘段洞顶围岩的整体稳定；

S3、采用超前小导管进行超前支护，以确保每循环中管棚下方的局部围岩稳定；

S4、确定爆破方案，采用减振爆破技术，对周边孔进行加密，在两孔间增加一个不装药的空孔；

S5、进行单循环进尺爆破试验，最终确定单循环进尺。

进一步的，在步骤S2中，当h＜2.5h_a时，属浅埋隧道；h＜h_a时，属超浅埋隧道；

其中，h为洞顶离地面的高度（m）；

h_a为深埋隧道垂直荷载计算高度（m）；

按公式h_a=0.45×2^s-1ω计算，式中：s为围岩级别；ω为宽度影响系数，ω=1+i(B-5)；B为隧道开挖宽度（m）；i为B每增减1 m时的围岩压力增减率：当B＜5m时，取i=0.2；当B＞5m时，取i=0.1。

进一步的，步骤S3中，在隧道顶部140°范围内施工超前中管棚，管棚采用Φ89mm无缝钢管，壁厚5mm，单根长度15.0m，环向间距40cm。