[发明专利]上软下硬地层的隧道开挖方法

说明书

本发明实施例涉及隧道施工技术领域，提供一种上软下硬地层的隧道开挖方法。将隧道断面分为上下两个部分，开挖步骤包括：S1，在隧道的拱部施作超前支护；S2，在隧道的下断面采用多次循环进尺爆破的方式开挖下台阶；其中，每完成一次循环进尺爆破后，施作下台阶初期支护以及下台阶的临时拱部的临时支护；S3，在隧道的上断面采用多次循环进尺爆破的方式开挖上台阶；其中，每一次循环进尺爆破之前先拆除对应的临时支护；每完成一次循环进尺爆破后施作上台阶初期支护并与下台阶初期支护封闭成环。本发明实施例提供的上软下硬地层的隧道开挖方法较大程度减轻了上台阶爆破时对隧道拱部的扰动，降低了坍塌和突水突泥的风险，提高了施工的安全性。

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，尤其涉及一种上软下硬地层的隧道开挖方法。

背景技术

在隧道施工时，会采用各种不同的隧道开挖方法。以在合适的工程造价和施工速度的基础上控制因施工对周边环境、人员、地面管线和建筑物沉降的影响。其中，暗挖隧道的开挖断面较多的出现上软下硬的复合地层的情况，即隧道断面上部是软土层，而下部是较硬的土层或岩石。例如，地铁隧道断面一般埋深约20m，加上道路下方管线较多，主要管线有雨水、给水、污水、天然气和暗渠等，道路两侧存在多层住宅楼、临街商铺和办公楼等，隧道上方存在较厚的富水砂层，地质条件极为复杂，拱部覆岩薄且破碎。然而，若按照传统的台阶法或CD法进行开挖，极易发生坍塌和突水突泥等安全事故，后果十分严重。

发明内容

本发明实施例提供一种上软下硬地层的隧道开挖方法，用以解决传统的隧道开挖方法在对上软下硬地层进行隧道开挖时易发生坍塌和突水突泥等安全事故的问题。

本发明实施例提供一种上软下硬地层的隧道开挖方法，将隧道断面分为上下两个部分，开挖步骤包括:

S1，在所述隧道的拱部施作超前支护；

S2，在所述隧道的下断面采用多次循环进尺爆破的方式开挖下台阶；其中，每完成一次循环进尺爆破后，施作下台阶初期支护以及所述下台阶的临时拱部的临时支护；

S3，在所述隧道的上断面采用多次循环进尺爆破的方式开挖上台阶；其中，在每一次循环进尺爆破之前，先拆除该循环进尺爆破长度对应的所述临时支护；每完成一次循环进尺爆破后，施作上台阶初期支护并与所述下台阶初期支护封闭成环。

根据本发明一个实施例的上软下硬地层的隧道开挖方法，所述每完成一次循环进尺爆破后，施作下台阶初期支护以及所述下台阶的临时拱部的临时支护，具体包括：

在所述下台阶的临时拱部喷射混凝土；

在所述下台阶的底面和侧墙施作下台阶格栅支护；

在所述下台阶的临时拱部设置工字钢，所述工字钢的两端分别与所述侧墙处的所述下台阶格栅支护固定连接；

在所述下台阶的底面和侧墙喷射混凝土进行封闭。

根据本发明一个实施例的上软下硬地层的隧道开挖方法，所述在所述下台阶的底面和侧墙喷射混凝土进行封闭后，还包括，分别在所述下台阶的两侧侧墙处的所述下台阶格栅支护搭设锁脚锚管并进行注浆。

根据本发明一个实施例的上软下硬地层的隧道开挖方法，所述在每一次循环进尺爆破之前，先拆除该循环进尺爆破长度对应的所述临时支护，具体包括：将所述工字钢与所述侧墙处的所述下台阶格栅支护之间的连接螺栓割除或将所述工字钢从根部割断。

根据本发明一个实施例的上软下硬地层的隧道开挖方法，所述S1具体包括：

从地面在隧道拱顶的设定范围的地层内施作止水帷幕，并在所述止水帷幕所围设的区域内进行注浆加固；或者，从所述隧道内在所述隧道拱顶的设定范围的地层内施作半断面帷幕注浆加固；

沿所述隧道的开挖轮廓线施作超前中管棚支护。