[发明专利]大断面隧道上硬下软复合地层的施工方法

摘要

本发明公开了一种铁路隧道的施工方法，特别涉及一种大断面隧道上硬下软复合地层的施工方法，该方法包括：开挖施工、初期支护、仰拱及衬砌施工的步骤，其中开挖施工过程中当隧道掌子面上部硬围岩厚度小于2m时，开挖施工方法为三台阶七步法，当隧道掌子面上部硬围岩厚度大于2m时，开挖施工方法为三台阶法。本施工方法具有施工进度快、安全性高，施工经济好的特点。

主权项

一种大断面隧道上硬下软复合地层的施工方法，该方法包括开挖施工、初期支护、仰拱及衬彻施工的步骤，其特征在于针对不同的上硬下软复合地层特点，对开挖施工、仰拱及衬砌施工采取如下不同的施工方案进行施工，包括以下施工步骤：1）、当上部硬岩厚度小于2m时，开挖选择三台阶七步法施工，对拱部120°范围内出现泥岩的位置采用Ф42小导管进行超前支护，长度不小于3.5m,开挖每循环进尺不大于1.6m，中台、下台左右侧开挖采用错开施工，错开距离不小于1m；当上部硬岩厚度大于2m时，开挖选择三台阶法开挖，上台、中台、下台开挖高度控制在3.5m左右，上台中部因高度较高，开挖时设置2m高简易拼装台架，以便于进行开挖作业，隧道每循环开挖进尺寸不大于2.0m，掌子面上部玄武岩开挖采用光面爆破，周边眼不大于60cm，掌子面下部采用松动爆破，挖掘机配合；2）、初期支护及时紧跟，每步开挖完成后，及时进行支护，初期支护采用喷锚构筑法，以拱架、系统锚杆、钢筋网、喷射混凝土构成的初期支护为主要受力结构；根据掌子面上部玄武岩厚度采用以下三种不同初期支护方式；当上部硬岩厚度小于3m时，全环设置I18工字钢架，每榀间距0.8m，喷射混凝土厚度25cm，拱部系统锚杆长度4.0m，间距1.0m×1.0m；当上部硬岩厚度大于等于3m且小于6m时，拱部采用挂网喷射C25 混凝土支护，钢筋采用φ8，网格间距20×20cm，喷射混凝土厚度15cm，边墙采用I18工字钢架支护，每榀间距1.0m，喷射混凝土厚度25cm，拱部系统锚杆长度3.5m，间距1.2m×1.2m；当上部硬岩厚度大于等于6m时，隧道全环均采用挂网喷射C25混凝土支护，钢筋采用φ8，网格间距20×20cm，喷射混凝土厚度12cm，拱部系统锚杆长度3.0m，间距1.2m×1.2m；3）、隧道仰拱下部均为泥岩，遇水易软化，施工前，在开挖仰拱前方设置积水井，将仰拱中积水进行抽排，仰拱每循环开挖不大于5m，开挖成形后，及时喷射混凝土将围岩进行封闭；仰拱、衬砌采用钢筋混凝土，厚度应不小于40cm，施工时，应严格控制仰拱、衬砌距离掌子面距离，仰拱距离掌子面不宜超出40m，衬砌距离掌子面不宜超出70m。