[发明专利]适于膨胀土地区浅埋暗挖隧道的施工方法

说明书

本发明公开了一种适于膨胀土地区浅埋暗挖隧道的施工方法，该方法包括以下步骤：浅埋暗挖施工准备工作；暗挖区膨胀土天然含水量的检测并判断是否满足冻结条件；冻结孔及冻结控制系统的布置；对土体进行冻结形成冻结隔离圈；使冻结圈内开挖土体失水收缩，与冻结圈外土体产生缝隙并脱离连接；土体开挖；施作支护并及时封闭成环；施作防水；解除冻结并撤离冻结系统；施作二衬。本发明施工工序简单，施工方便且控制沉降效果好，解决了膨胀土土体开挖时多分断面对开挖土体扰动次数过多，扰动沉降大的问题；解决了隧道施工时遇逢降雨期的隧道内土体防雨水问题，减少了施工工期和费用，施工过程安全稳定，能有效控制隧道开挖时引起的沉降及开挖风险。

技术领域

本发明涉及一种适于膨胀土地区浅埋暗挖隧道的施工方法。

背景技术

膨胀土是一种富含亲水性矿物的粘性土壤，由于受到蒙脱石、伊利石的影响，它膨胀结构较多，裂隙性很强，衰减强度较大，是一种吸水膨胀、失水收缩、具有较大往复胀缩变形的高塑性黏土。这种土壤在天然的情况下坚硬无比，但如果受气候和其他条件的影响，膨胀土的敏感性很强，会对建筑物工程造成严重的破坏。而且随着经济的发展，科技水平的提高，膨胀土的危害越来越大，引起了很多地区广泛关注。

国内现在对于膨胀土地区浅埋暗挖隧道采用的施工方法，主要是将开挖面分成多个断面并建立仰拱等支护进行开挖，但是多个断面开挖就会对土体造成多次扰动，而含水膨胀土的扰动沉降很大，尤其是施工时间段内遇逢降雨期，土体的过度扰动对隧道的施工很不利，因此要加紧采取措施，改进隧道施工的方法，尽量降低危害的发生。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种适于膨胀土地区浅埋暗挖隧道的施工方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，适于膨胀土地区浅埋暗挖隧道的施工方法，包括以下步骤：

(1)浅埋暗挖施工准备工作；

(2)开挖区膨胀土天然含水量的检测并判断是否满足冻结条件；

(3)冻结孔及冻结控制系统的布置；

(4)对土体进行冻结形成冻结隔离圈；

(5)使冻结隔离圈内开挖土体失水收缩，与冻结隔离圈外土体产生缝隙，冻结隔离圈内外土体脱离连接；

(6)土体开挖；

(7)施作支护并及时封闭成环；

(8)施作防水；

(9)解除对冻结隔离圈土体的冻结，并撤出冻结系统；

(10)隧道开挖完成后对隧道内壁进行二次衬砌。

作为优选：

在步骤(1)中，浅埋暗挖施工准备工作的具体做法是，对隧道沿线预备开挖区土体进行钻土取样，检验地质条件，并进行测量放线及施工所需设备线路准备。

在步骤(2)中，开挖区膨胀土天然含水量的检测的具体做法是，通过对开挖区膨胀土土体天然含水量进行实验检测结果判断膨胀土的含水量是否满足土体冻结条件，如不满足，则需要采取措施，使得开挖区及周围一定范围内土体吸水膨胀并使含水量不低于10％。

在步骤(3)中，冻结孔及冻结控制系统的布置的具体做法是，采用隧道工程施工时的冻结圈控制系统，沿隧道开挖面四周布置冻结孔；具体实施方法为：首先测量放样，之后在设计孔位上做好标记，用凿岩机或煤电钻钻孔，钻孔孔径比冻结孔直径大3～5mm；成孔后，将冻结管及数据探测采集器按设计要求插入孔中，插入长度不小于设计长度的90％。