[发明专利]短台阶超大断面隧道软弱围岩段施工方法

说明书

本发明公开一种短台阶超大断面隧道软弱围岩段施工方法，属于隧道施工技术领域，其包括以下步骤：S1：开挖顶部弧形导坑；S2：左右开挖两侧中台阶；S3：左右开挖两侧下台阶；S4：开挖核心土；S5：隧底开挖及仰拱支护。本施工方法安全性高，施工进度快工期短，支护结构稳定，整体每环成形时间短，施工空间较大，方便机械出渣，施工功效快，可有效缩短封闭成环时间。

技术领域

本发明属于隧道施工技术领域，主要涉及短台阶超大断面隧道软弱围岩段施工方法。

背景技术

超大断面的隧道施工一直是隧道施工中的难点，随着我国公路建设的高速发展，公路隧道中三、四车道的大断面隧道越来越多。隧道断面不断增大，隧道施工难度也随之增加，再加上大多数隧道存在软弱围岩、复杂地质、浅埋、富水等特点，施工更加困难。现有技术中，隧道施工常用的开挖方法有全断面法、台阶法、环形导坑(预留核心土)法、中隔壁法(CD法)、交叉中隔壁法(CRD法)、双侧壁导坑法等，根据各隧道情况不同，选择不同的开挖方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种短台阶超大断面隧道软弱围岩的的施工方法，该方法能够很好地解决传统工法的缺点，施工进度快，可以提高施工功效，且安全风险可控，可得到稳定的支护结构。

本发明是由以下技术方案实现：

短台阶超大断面隧道软弱围岩施工方法，其包括以下步骤：

S1：顶部弧形导坑开挖：开挖顶部弧形导坑，预留核心土，施作初期支护；

S2：左右开挖两侧中台阶：在S1的顶部弧形导坑开挖超前3-5m后，进行左右侧中台阶开挖，中台阶长度2-3m，并施作初期支护；

S3：左右开挖两侧下台阶：在S2的左右两侧中台阶开挖超前2-3m后，进行左右侧下台阶开挖，下台阶长度18-24m，并施作初期支护；

S4：核心土开挖：在左右下台阶开挖超前3-4m后开挖核心土，预留核心土台阶，并及时施作初期支护；

S5：隧底开挖及仰拱支护：在下台阶长度满足一版仰拱位置后进行隧底开挖，并及时进行仰拱支护。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

一方面，本施工方法无需拆除临时支护，受力转换安全；另一方面，本发明的施工方法得到的上中台阶长度较短，下台阶较长，可以尽早地使上中下台阶落地成环，整体每环形成时间短，缩短仰拱、二衬安全步距，减少拱顶下沉量，且由于下台阶加长，施工空间增大，方便机械化施工，减少施工人员，能够多断面平行作业，土质或软岩地段可直接机械结合人工开挖，施工功效快，可以有效缩短封闭成环时间。

进一步地，所述初期支护包括如下步骤：开挖后初喷混凝土，然后在围岩上安装钢拱架和钢筋网，在钢拱架拱脚处打设锁脚锚杆和超前小导管，最后复喷混凝土。软弱围岩开挖后应及时施作初期支护，避免围岩长时间暴露而导致失稳。

进一步地，本施工方法的开挖方法采用机械开挖辅以人工修整，开挖循环进尺为0.5m。在开挖时，先采用挖掘机对隧道进行开挖，每循环进尺0.5m，在靠近隧道围岩时辅以人工开凿，施工功效快，避免出现超挖或欠挖的情况。

进一步地，所述仰拱支护具体步骤为先在隧道底部安装仰拱钢架，然后喷射和回填混凝土。

进一步地，所述锁脚锚杆采用φ60-φ80的注浆钢花管，长度为6-9m。

进一步地，所述喷射的混凝土等级为C25。

进一步地，在各步骤中，开挖后采用机械出渣。

附图说明

图1是短台阶超大断面隧道软弱围岩段施工方法的施工开挖顺序示意图。

图2是短台阶超大断面隧道软弱围岩段施工方法的开挖第一步示意图。