[发明专利]扰动敏感地层超小净距大断面群洞隧道马头门施工方法

说明书

本发明公开了一种扰动敏感地层超小净距大断面群洞隧道马头门施工方法，包括注浆支护，马头门预处理，马头门洞支护，马头门破除施工及支护监测等五个步骤。本发明一方面大大减少了对隧道洞口围岩的扰动，支护体系更加简洁，力系转换更加合理，减少了支护成本；另一方面马头门进洞之前对不平衡地层压力预先强转换，初支预构筑并及时封闭成环，支护作业稳定性及可靠性好；同时群洞隧道马头门开门过程中遵循先大后小、对称施工的原则，并增大工作面纵向错开距离，从而有效消除群洞效应不利影响。

技术领域

本发明涉及隧道工程施工领域，涉及一种扰动敏感地层超小净距大断面群洞隧道马头门施工方法。

背景技术

在地铁隧道施工中，将横通道进入区间正线隧道的施工称为马头门暗挖进洞施工。马头门施工由于要破坏横通道原有初支结构，属于隧道结构最薄弱的环节，属于高风险工程。

在开挖施工中，需多次大面积破除横通道初支，容易导致马头门附近横通道初支变形过大甚至破坏等问题；同时密集马头门施工引起围岩地应力状态多次扰动，施工不当易造成原有结构的变形过大，甚至造成破坏坍塌；同时马头门部位局部结构受力复杂，拱顶及拱脚部位产生应力集中，极易发生破坏，历来就是地下工程施工的难点。

超小净距大断面群洞隧道马头门暗挖进洞施工对隧道结构的安全提出了更大的挑战，群洞隧道施工中，各个导洞的开挖会产生相互影响，前洞开挖会使周边围岩产生应力重分布，后洞开挖中，围岩应力二次扰动，易导致后洞围岩变形过大，同时前洞围岩应力的二次扰动导致初支结构受力增大，如果初支结构变形或者受力过大，会对隧道结构安全产生重大影响。对于超小净距大断面群洞隧道，隧道之间距离小，断面更大，马头门破除进洞工序多，应力场叠加效应更加显著，围岩和结构失稳的可能性更大，同时大断面隧道马头门暗挖进洞工程自身存在较大风险，叠加小净距邻近隧道施工工况，施工中结构安全控制应引起高度重视，避免失稳破坏。

目前，对于马头门暗挖进洞控制措施通常采用超前注浆加固，设置加强环梁及加强马头门格栅钢架等措施。但是对于在扰动敏感地层中进行超小净距大断面群洞隧道马头门暗挖进洞施工，由于其敏感的地层及环境，常规的控制措施难以达到风险控制效果，需要结合围岩、支护结构、工序及施工方案等综合控制来保证施工安全。

因此针对目前的施工现状，迫切需要开发一种在城市复杂敏感环境中，针对超小净距大断面群洞隧道马头门暗挖进洞施工控制方法，以满足施工安全可靠的需求。

发明内容

本发明公开了一种扰动敏感地层超小净距大断面群洞隧道马头门施工方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种扰动敏感地层超小净距大断面群洞隧道马头门施工方法，包括如下步骤：

S1，注浆支护，横通道初支施工完成后，对横通道两侧暗挖进洞区间隧道进行全断面深孔注浆堵水兼加固土体，注浆范围为隧道轮廓外3m

S2，马头门预处理，注浆加固完成后，施做横通道二衬及预留洞口环梁，环梁钢筋延伸至隧道二衬内侧钢筋内侧，使横通道二衬与马头门隧道二衬连接；

S3，马头门洞支护，以马头门洞口预留环梁为管棚定位梁，在马头门顶部120°~150°范围内，施做管棚超前支护；

S4，马头门破除施工，按照先大后小、对称施工的原则，对横通道两侧马头门对称施工，同时先施工中间大断面隧道，再依次对称破除邻近隧道马头门，各个导洞之间工作面纵向错开至少错开8m；

S5，支护监测，通过S4步骤完成马头门破除并进入到施工隧道洞后，洞口密排三榀格栅钢架，首榀格栅钢架在拱顶、拱腰及边墙位置安装钢筋计及土压力盒，然后在后续施工中，同步由钢筋计及土压力盒对初支结构内力监测结果分析马头门受力及变形状态。