[发明专利]超浅埋大断面隧道下穿既有道路的施工方法

说明书

技术领域

本发明属于超浅埋大断面隧道施工方法领域，具体涉及一种超浅埋大断面隧道下穿既有道路的施工方法。

背景技术

随着我国公路交通的飞速发展，公路隧道领域也取得了前所未有的成就。超浅埋、大断面、下穿构筑物等隧道，越来越多的出现在具体的实际工程中。对于超浅埋大断面隧道的施工方法方面，广大科技工作者进行了很多的研究，并取得了很多的成果。

目前国内外对超浅埋大断面隧道的施工时，多采用在大管棚、小导管进行超前支护的前提下，采用双侧壁导坑或者CRD法进行施工。这种传统的施工方法在控制周围岩体变形上确实有明显的效果，但是由于该方法具有各分部施工相互干扰、施工周期长、临时支护量较大、工程造价高等缺陷，并不受到施工方的青睐。同时，在超浅埋大断面隧道下穿既有道路时，路面行车荷载直接作用在拱顶的地层上，对施工安全造成严重的威胁。即便是封闭路面交通，对隧道的变形和稳定起到了一定的作用，但是这一做法对于高速公路、国道等重要交通设施影响极大。

因此，传统的施工方法已经不能满足工程生产的需求，一种新的、减少工期、降低造价，同时又不影响地面交通的超浅埋大断面隧道下穿既有公路的施工方法已成为急需。

发明内容

本发明的目的是提供一种超浅埋大断面隧道下穿既有道路的施工方法，达到减少施工工期、降低工程造价、减少地面交通影响的目的。

本发明所采用的技术方案为：

超浅埋大断面隧道下穿既有道路的施工方法，其特征在于：

由以下步骤实现：

步骤一：采用数值模拟软件计算超浅埋大断面隧道开挖对既有道路地表沉降的影响范围，以此来确定隧道正上方路面钢桥的架设长度；

步骤二：当隧道还未开挖至下穿段时，在远离隧道开挖面一侧的地表路面架设钢桥，同时在隧道出口段反向施作超长管棚；

步骤三：隧道洞内采用CRD法短进尺开挖，并待到掌子面开挖至隧道中心线与地面中心线相交处时，拆除之前架设的钢桥，并将钢桥重新架设在另一侧的道路路面上；

步骤四：待到隧道内下穿既有道路段的二次衬砌完全施作完成时，即可拆除钢桥，恢复路面交通。

步骤一具体由以下步骤实现：

根据当地的地形地质情况以及隧道的开挖参数，采用Midas数值模拟软件进行数值分析，确定既有道路路面的各点的地表沉降值；

然后根据《城市轨道交通工程检测技术规范》（GB50911-2013）和《公路隧道施工技术规范》（JTG F60-2009）对监控量测值有无影响的判定原则，确定对既有道路安全基本无影响，根据数值模拟的地表沉降值，确定既有道路路面钢桥的架设长度。

步骤二中，在隧道出口段反向施作超长管棚的具体步骤为：

在隧道的出口处开挖明洞段拱部，然后制作套拱，并安装导向管，用钻机向隧道入口处钻孔，在钻孔处插入管棚设计的钢管，打到下穿段对面山体的基岩上，并进行压密注浆。

步骤三中，隧道洞内采用CRD法短进尺开挖的具体步骤为：

采用短进尺施工，各个开挖断面施工步距为1m；

首先开挖隧道的左上导坑，开挖完毕后及时架设钢拱架和钢筋网片，并进行初喷混凝土施工；

然后开挖隧道的左下导坑，开挖完毕后及时架设钢拱架和钢筋网片，并进行初喷混凝土施工；

左上左下开挖之后快速封闭成环，紧接着进行右上导坑和右下导坑的开挖和支护。

施工过程中，在路面布置两条地表沉降监测测线，采用高精度电子水准仪对地表沉降值进行监测，反馈路面沉降信息。

本发明具有以下优点：

本发明通过在下穿段的既有道路路面架设装配式钢架便桥、出口段反向超长管棚施工以及采用CRD法开挖相结合的方式实现。此三种施工作业面不重叠、工序之间不相互干扰，有效减少了施工工期、降低了工程造价，同时减少了隧道施工对于地面交通的影响。

附图说明

图1为新建下穿隧道与既有道路的位置图。

图2为隧道下穿段数值模拟示意图。

图3为地表路面沉降量示意图。

图4为钢架便桥架设的示意图。

图5 为CRD法开挖断面图。

图6 为CRD法开挖步骤图。

图7为地表沉降路面测点布置图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。

本发明涉及的超浅埋大断面隧道下穿既有道路的施工方法，具体包含以下步骤：