[发明专利]一种软弱围岩富水大断面隧道施工方法

说明书

本发明公开了一种软弱围岩富水大断面隧道施工方法，在隧道的开始端和末尾端分别往下开挖施工竖井，作为大隧道工作井，兼作顶管始发井和接收井。竖井断面一般为矩形，也可以为圆形。根据设计要求，在工作井的纵向作业面选择多个前行圆形隧道。通过顶管机，每个前行圆形隧道顶进非钢筋砼顶管。每根非钢筋砼顶管内均分段浇注素混凝土。前行圆形隧道充填为素砼，目的是减小后行圆形隧道与前行圆形隧道相交部分的切割难度。后行隧道施工完成后，施工环向加强梁，前、后行隧道及环向加强梁形成大隧道的支护体系。本发明解决了现有隧道施工方式导致的现场施工效率低、造价高的问题，少了作业人员暴露在富水软弱地质下的施工。

技术领域

本发明涉及隧道的施工技术领域，具体涉及一种软弱围岩富水大断面隧道施工方法。

背景技术

目前，城市地下空间的开发越来越多，断面也越来越大，不可避免地遇到临海或临河地段的软弱富水地质。目前采用的施工方法为沿隧道管幕法超前支护加冷冻法防水，分部开挖加整体衬砌施工。

上述施工方法虽然较为成熟，但是存在不足：1、冷冻法防水成本高昂，大大增加了整个工程的总造价。2、由于上述方法本身的缺陷，导致开挖大隧道内的土方需要分部开挖，一方面无法一次性或分台阶开挖，工作量大，进度慢；另外一方面，分成若干小断面进行挖掘需要的临时支护较多，后期拆除麻烦，进一步增加了工作量和成本，更不利于提高施工效率。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种软弱围岩富水大断面隧道施工方法，包括以下步骤：

S1，在隧道的开始端和末尾端分别往下开挖施工竖井，作为大隧道工作井，兼作顶管始发井和接收井。始发井和接收井为隧道作业提供作业面，竖井断面一般为矩形，也可以为圆形。

S2，根据设计要求，在工作井的纵向作业面选择多个前行圆形隧道。

S21：通过顶管机，每个前行圆形隧道顶进非钢筋砼顶管。非钢筋砼顶管形成支护效果以及后期的防水作准备。

S22：每根非钢筋砼顶管内均分段浇注素混凝土。素混凝土是相对于钢筋混凝土而言，指未混用钢筋，仅是混凝土。前行圆形隧道充填为素砼，目的是减小后行圆形隧道与前行圆形隧道相交部分的切割难度。

S3：在每相邻两个前行圆形隧道之间设计一个后行圆形隧道，且任意一个后行圆形隧道均与相邻的两个前行圆形隧道相交。

S31：通过顶管机，每个后行圆形隧道顶进钢筋砼顶管。

S4，根据设计要求，沿着隧道每相隔一段距离设置一个环向加强梁，在每个环向加强梁的施工断面处进行局部注浆防水。

S5，凿出环向加强梁位置。环向加强梁的作用是纵向相切的前行圆形隧道和后行圆形隧道形成大隧道的支护强度不足进行加强。

S6，分段绑扎后行圆形隧道内的纵向钢筋及环向加强梁的环向钢筋，后行圆形隧道的纵向钢筋与环向加强梁的环向钢筋交叉，浇注砼。

S7，前行圆形隧道、后行圆形隧道和环向加强梁形成的大隧道支护强度达到设计后，一次性或分台阶开挖大隧道内的土方。由于大隧道支护强度足够，不再采用分部开挖法，而是一次性或分台阶开挖，大大提高了施工效率，缩短施工周期。

S8，施工防水二次衬砼。

优选地，S4中每相邻两个环向加强梁之间的间距为4-6米。具体间距不一定是4-6米，是根据地质条件通过计算确定。

优选地，所述环向加强梁的横断面形状为矩形。

优选地，所述环向加强梁的横断面的长度为1-1.5米，宽度与后行圆形隧道的直径相同。

优选地，S4中局部注水泥、水玻璃和双液浆。

优选地，S6中分段20-30米浇注混凝土。