[发明专利]长距离小断面隧道施工工艺

说明书

本申请涉及长距离小断面隧道施工工艺，其包括以下步骤：S1：在隧道两侧底部位置且在掌子面前方预埋混凝土块，在隧道掌子面开设周边孔、分隔孔、减震孔；S2：在掌子面开设爆孔，向爆孔内装填炸药并起爆，清理分隔孔上方部位进行清渣，并对隧道在分隔孔上方部位做初期支护，初期支护底部位于混凝土块上；S3：重复步骤S1‑S2，之后拆除远离掌子面的初期支护，并在拆除初期支护的位置施作仰拱和混凝土填充，同时开挖分隔孔下方部位并清除弃渣，然后将分隔孔下方位置进行初期支护；S4：重复上述S1‑S3步骤，直到整个隧道施工完成，再进行二次衬砌最后开挖隧底、清碴、并浇筑混凝土形成隧道底层。本申请具有提高隧道围岩的稳定性的效果。

技术领域

本申请涉及隧道施工的领域，尤其是涉及一种长距离小断面隧道施工工艺。

背景技术

目前公路、铁路正在飞速发展，其中隧道工程是公路、铁路建设中重要的组成部分，隧道开挖是由多个工序分步进行的，主要包括隧道爆破开挖、土石方运输、钢架架设、挂网、喷锚、铺防水层、二次衬砌施作等多个工序，而在小断面隧道施工一直制约着隧道施工进度甚至制约整个工程的开通运营。

国内现修建小断面隧道时主要采用全断面法或上下台阶法。全断面法是隧道断面一次开挖成形，然后再支护衬砌，其的主要工序是：使用移动式钻孔台车全断面一次钻孔，并进行装药连线，然后将钻孔台车后退再引爆，一次爆破成型，出渣后钻孔台车再推移开挖面就位，开始下一个钻爆作业循环，同时进行锚喷支护或先墙拱后衬砌；全断面法对围岩爆破震动大，稳定性稍差的地质条件易影响围岩稳定性。上下台阶法是指先开挖隧道上部断面(上台阶)，上台阶超前一定距离后开始开挖下部断面(下台阶)，上下台阶同时并进的施工方法，对围岩的扰动较多，影响隧道围岩的稳定性。

发明内容

为了提高隧道围岩的稳定性，本申请提供一种长距离小断面隧道施工工艺。

本申请提供的一种长距离小断面隧道施工工艺采用如下的技术方案：

一种长距离小断面隧道施工工艺，包括以下步骤：

S1：在隧道两侧底部位置且在掌子面前方预埋混凝土块，在隧道掌子面的边缘位置开设一圈周边孔，在掌子面中部开设水平分布的多个分隔孔，并在分隔孔上方开设多个减震孔，减震孔位于周边孔下方，多个减震孔形成曲线的弧度与其正对位置周边孔形成曲线的弧度相同，且减震孔形成的曲线与周边孔形成曲线之间距离为15-50cm；

S2：然后在掌子面开设爆孔，爆孔位于分隔孔与减震孔之间，向爆孔内装填炸药并起爆，之后清理分隔孔上方部位进行清渣，并对隧道在分隔孔上方部位做初期支护，初期支护底部位于混凝土块上，开挖分隔孔下方部位并进行清渣；

S3：重复步骤S1-S2，之后拆除远离掌子面的初期支护，并在拆除初期支护的位置施作拱和混凝土填充，同时开挖分隔孔下方部位并清除弃渣，然后将分隔孔下方位置进行初期支护；

S4：重复上述S1-S3步骤，直到整个隧道施工完成，再进行二次衬砌最后开挖隧底、清碴、并浇筑混凝土形成隧道底层。

通过采用上述技术方案，爆孔内炸药起爆时，减震孔和周边孔对隧道的边缘位置起到双层缓冲作用，使得爆破震动难以较多的传递到围岩在周边孔外部的位置，使得隧道围岩的稳定性较高；同时分隔孔将掌子面分为上部断面和下部断面，使得爆破时使用小面积爆破掉上部断面部分即可，而分隔孔也减小了爆破对下部断面处围岩的震动，进而减少了下部断面处围岩对隧道边缘处围岩的扰动，也作为上部断面施工的边界线，使上部断面和下部断面之间的施工节点明确；当上部断面处开挖完毕后，对隧道分隔孔上方位置进行初期支护，然后开挖下部断面，周边孔有利于减少开挖下部断面过程中对围岩的扰动；之后继续在隧道掌子面开设周边孔、分隔孔、减震孔、爆孔，以及进行爆破，然后挖上部断面，对隧道在分隔孔上方部位做初期支护，拆除前边的初期支护，同时进行拱和混凝土填充、下部断面的开挖，使得施工进度较快；