[发明专利]适用于岩溶塌陷区强透水松散地层隧道掘进施工工法

说明书

本发明公开了一种适用于岩溶塌陷区强透水松散地层隧道掘进施工工法，将隧道断面分成上台阶、下台阶和隧底三部分依次滞后一段距离进行弱爆破开挖，从而减少对围岩的振动以控制成型，每次开挖后及时施作初期支护，之后在同一断面位置封闭成环，并控制设置的隧道防排水系统，防止围岩过大变形而导致坍塌，稳步推进岩溶塌陷区强透水松散地层隧道掘进施工，施工效率较高，安全性有保障。

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域。更具体地说，本发明涉及一种适用于岩溶塌陷区强透水松散地层隧道掘进施工工法。

背景技术

高速铁路是我国的一张国家名片，我国高速铁路网已居世界第一位，拥有世界上高铁里程最长、运输密度最高、成网运营场景最复杂的国家。高铁线路设计标准等级高，桥隧占比大，现阶段我国复杂地质条件下高铁隧道建造技术已取得长足进步，但实际工程建设中特别是复杂地质环境下高铁隧道工程依然存在质量缺陷多发，运营期病害时有出现等实际工程问题。新时期《中长期铁路网规划》明确提出了“坚持绿色发展，加强生态环境保护，综合高效利用土地、通道、岸线及枢纽资源，集约和引导空间综合开发利用”的指导思想和“安全可靠、绿色集约”的建设原则，高速铁路建设面临新的机遇和挑战。我国地域广阔，地质条件复杂，复杂地质环境下高铁隧道施工面临坍塌、大变形、开挖后围岩劣化等风险，而高铁隧道质量检验标准普遍高于一般线路标准，隧道安全高效建造技术水平及工程品质依然有待进一步提升。部分铁路隧道须穿越岩溶塌陷区、层状页岩与煤系软弱夹层、膨胀性黏土岩和易风化崩解岩溶角砾岩等复杂地质，隧道施工难度，风险高，因此需要针对复杂地质环境下铁路隧道施工面临的关键共性安全与质量问题进行联合技术攻关，以规避质量缺陷，杜绝安全风险，进一步提升高铁隧道建造相关的绿色施工技术水平和质量保障能力。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种适用于岩溶塌陷区强透水松散地层隧道掘进施工工法，以解决现有技术中针对岩溶塌陷区强透水松散地层等复杂地质情况，施工工法安全度不够的技术问题。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种适用于岩溶塌陷区强透水松散地层隧道掘进施工工法，包括如下步骤：

S1、将隧道断面分成上断面、下端面和隧底三部分，首先采用弱爆破方式开挖上断面，形成上台阶，然后施作上台阶周边初期支护；

S2、在上台阶的后方弱爆破开挖下断面，形成下台阶，然后施作下台阶边墙初期支护；

S3、在下台阶的后方弱爆破开挖隧底，然后施作隧底初期支护；

S4、在隧底的后方浇筑仰拱及边墙基础；

S5、待仰拱混凝土初凝后，浇筑隧底并向上填充至设计高度；

S6、施作隧道防排水；

S7、利用模板台车一次性浇筑拱墙二次衬砌。

优选的是，所述上台阶和下台阶的高度比例为3:2。

优选的是，所述上台阶长度为5-10m，所述上台阶每次开挖的长度为3-5m，所述下台阶每次开挖的长度为15-25m。

优选的是，所述初期支护施工步骤包括：首先初喷混凝土，然后插入注浆锚杆、挂钢筋网、架立钢架，设置锁脚锚杆，再进行超前支护、设置径向锚杆，之后复喷混凝土，喷射混凝土时采用湿式喷射作业，喷射混凝土分段、分片自下而上顺序进行，喷射角度与受喷面垂直，喷射距离为0.6m-1.8m，每段长度不超过6m，分层喷射时，后一层喷射在前一层混凝土终凝后进行，若终凝1h后再进行喷射时，先用风水清洗喷层表面。

优选的是，在开挖位于已架立钢架段的所述上台阶后方的所述下台阶时，采取左右错开开挖的方式，错开距离在两榀钢架以上。