本發(fā)明涉及隧道施工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種小角度下穿高速網(wǎng)格隧道施工方法。

背景技術(shù)：

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市的建設(shè)規(guī)模迅速擴(kuò)大，近年來以暗挖隧道形式下穿高速公路及鐵路的工程逐漸增多。在運(yùn)營繁忙的高速公路、鐵路和有建筑物等結(jié)構(gòu)物下面修建隧道或下穿通道等地下工程時(shí)，多采用淺埋暗挖法進(jìn)行施工。淺埋暗挖隧道施工過程中，不僅要受到地層和自身永久荷載的作用，而且還會(huì)受列車(汽車)動(dòng)載作用。隧道近距離下穿既有道路或其他構(gòu)筑物時(shí)，因施工措施不當(dāng)、地質(zhì)水文災(zāi)害等原因引起路面大量沉降甚至坍塌，將造成交通中斷，導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響。當(dāng)隧道與高速公路呈現(xiàn)小角度夾角時(shí)，此時(shí)的隧道與高速公路的重合面比較大，如若采用傳統(tǒng)的淺埋暗挖隧道的施工方式，可能會(huì)產(chǎn)生路面大量的沉降甚至坍塌，而且當(dāng)要求隧道的掌子面距離地面的距離較小時(shí)，上述施工方法產(chǎn)生路面沉降的可能性大大增加。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是提供一種小角度下穿高速網(wǎng)格隧道施工方法，確保施工過程中高速正常通行、路面沉降滿足設(shè)計(jì)要求。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種小角度下穿高速隧道施工方法，施工方法包括如下步驟，

A、對(duì)隧道的截面進(jìn)行分區(qū)，按照上、下方向及左、右方向分為左上區(qū)域、左下區(qū)域、中上區(qū)域、中下區(qū)域、右上區(qū)域、及右下區(qū)域；

B、上述6個(gè)區(qū)域的挖掘施工時(shí)，首先對(duì)隧道的中間區(qū)域進(jìn)行挖掘施工，在中間區(qū)域挖掘施工之前，在隧道的截面輪廓周邊設(shè)置門式及徑向超前預(yù)支護(hù)，隧道的中間區(qū)域的挖掘施工由上至下進(jìn)行；

C、在隧道的中間區(qū)域進(jìn)行挖掘施工一段距離后，開始挖掘隧道的兩側(cè)區(qū)域，隧道10的兩側(cè)區(qū)域的挖掘施工由上至下進(jìn)行；

D、上述6個(gè)區(qū)域的挖掘施工時(shí)，每個(gè)洞室挖掘過程中的掌子面錯(cuò)開距離為3～5m，每次循環(huán)開挖進(jìn)尺為0.5m。

本方法發(fā)明還存在以下技術(shù)特征：

所述步驟B中，中上區(qū)域挖掘進(jìn)入高速公路的下方時(shí)，中上區(qū)域和中下區(qū)域的間距控制在2.5～3m,在中下區(qū)域內(nèi)設(shè)置初期支護(hù)，使得中下區(qū)域形成封閉環(huán)。

所述步驟C中，左上區(qū)域挖掘距離高速公路下方3m位置處時(shí)，停止對(duì)左上區(qū)域、左下區(qū)域的挖掘施工，并對(duì)左上區(qū)域、左下區(qū)域的掌子面噴混凝土封閉。

待中下區(qū)域挖掘距離高速公路下方距離大于5m位置處時(shí)，開始繼續(xù)進(jìn)行左上區(qū)域、左下區(qū)域的挖掘施工。

所述中上區(qū)域、左上區(qū)域、右上區(qū)域挖掘施工依次進(jìn)入高速公路下方。

隧道的截面輪廓超前預(yù)支護(hù)時(shí)，采用直徑為180mm的大棚管、直徑為42mm的導(dǎo)管及全段面注漿進(jìn)行超前預(yù)支護(hù)；其中左上、左下、右上及右下區(qū)域超前支護(hù)采用徑向注漿方式進(jìn)行施工。

上述6個(gè)區(qū)域的挖掘施工時(shí)，中上區(qū)域、左上區(qū)域、右上區(qū)域采用人工進(jìn)行挖掘施工，左下區(qū)域、中下區(qū)域、右下區(qū)域采用人工配合掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行施工，初期支護(hù)施工過程中，在拱部范圍內(nèi)預(yù)埋直徑為42mm的鋼花管作為注漿管，當(dāng)初期支護(hù)閉合環(huán)長度大于5m后，對(duì)初支背后進(jìn)行注漿。

在距離中上區(qū)域掌子面3m位置預(yù)留出土口，在中下區(qū)域掌子面預(yù)留溜土凹槽。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具備的技術(shù)效果為：通過將隧道斷面分割為“網(wǎng)格狀”斷面型式，實(shí)現(xiàn)暗挖隧道斷面型式“化大為小”目的，隧道施工過程中通過不斷調(diào)整各區(qū)域施工順序，實(shí)現(xiàn)淺埋暗挖隧道以小角度下穿高速并順利貫通目的，采用本方法進(jìn)行淺埋暗挖矩形大斷面隧道小角度下穿高速施工，可確保高速正常通行及路面沉降滿足設(shè)計(jì)要求，現(xiàn)場(chǎng)施工安全、質(zhì)量及工期目標(biāo)可控，該施工方法可應(yīng)用在機(jī)場(chǎng)高速等繁忙路段。

附圖說明

圖1為本方法“網(wǎng)格狀”隧道橫斷面圖及三維示意圖；

圖2為本方法各導(dǎo)洞進(jìn)入機(jī)場(chǎng)高速施工順序示意圖；

圖3為本方法的中上區(qū)域開挖、支護(hù)施工示意圖；

圖4為本方法的中下區(qū)域開挖、支護(hù)施工示意圖；

圖5為本方法的左上區(qū)域開挖、支護(hù)施工示意圖；

圖6為本方法的左下區(qū)域開挖、支護(hù)施工示意圖；

圖7為本方法的右上區(qū)域開挖、支護(hù)施工示意圖；

圖8為本方法的右下區(qū)域開挖、支護(hù)施工示意圖；

圖9為本方法的出土口及溜土凹槽預(yù)留縱斷面圖；

圖10為本方法出土口及溜土凹槽預(yù)留平面圖。

具體實(shí)施方式

結(jié)合圖1至圖10，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地說明：

一種小角度下穿高速隧道施工方法，施工方法包括如下步驟，

A、對(duì)隧道10的截面進(jìn)行分區(qū)，按照上、下方向及左、右方向分為左上區(qū)域13、左下區(qū)域14、中上區(qū)域11、中下區(qū)域12、右上區(qū)域15、及右下區(qū)域16；

B、上述6個(gè)區(qū)域的挖掘施工時(shí)，首先對(duì)隧道10的中間區(qū)域進(jìn)行挖掘施工，在中間區(qū)域挖掘施工之前，在隧道10的截面輪廓周邊設(shè)置超前預(yù)支護(hù)，隧道10的中間區(qū)域的挖掘施工由上至下進(jìn)行；

C、在隧道10的中間區(qū)域進(jìn)行挖掘施工一段距離后，開始挖掘隧道10的兩側(cè)區(qū)域，隧道10的兩側(cè)區(qū)域的挖掘施工由上至下進(jìn)行；

D、上述6個(gè)區(qū)域的挖掘施工時(shí)，每個(gè)洞室挖掘過程中的掌子面錯(cuò)開距離為3～5m，每次循環(huán)開挖進(jìn)尺為0.5m。

通過將隧道10斷面分割為“網(wǎng)格狀”斷面型式，實(shí)現(xiàn)暗挖隧道10斷面型式“化大為小”目的，隧道10施工過程中通過不斷調(diào)整各區(qū)域施工順序，實(shí)現(xiàn)淺埋暗挖隧道以小角度下穿高速并順利貫通目的，采用本方法進(jìn)行淺埋暗挖矩形大斷面隧道10小角度下穿高速施工，可確保高速正常通行及路面沉降滿足設(shè)計(jì)要求，現(xiàn)場(chǎng)施工安全、質(zhì)量及工期目標(biāo)可控，該施工方法可應(yīng)用在機(jī)場(chǎng)高速等繁忙路段。

所述步驟B中，中上區(qū)域11挖掘進(jìn)入高速公路的下方時(shí)，中上區(qū)域11和中下區(qū)域12的間距控制在2.5～3m,在中下區(qū)域12內(nèi)設(shè)置初期支護(hù)，使得中下區(qū)域12形成封閉環(huán)，其中初期支護(hù)采用I20工字鋼及C25網(wǎng)噴混凝土施工，支護(hù)厚度30cm。

所述步驟C中，左上區(qū)域13挖掘距離高速公路下方3m位置處時(shí)，停止對(duì)左上區(qū)域13、左下區(qū)域14的挖掘施工，并對(duì)左上區(qū)域13、左下區(qū)域14的掌子面噴混凝土封閉，噴混凝土厚度為8cm，必要時(shí)設(shè)置鋼筋網(wǎng)片。

待中下區(qū)域12挖掘距離高速公路下方距離大于5m位置處時(shí)，開始繼續(xù)進(jìn)行左上區(qū)域13、左下區(qū)域14的挖掘施工。

所述中上區(qū)域11、左上區(qū)域13、右上區(qū)域15挖掘施工依次進(jìn)入高速公路下方，采用此方式施工，高速公路沉降小于設(shè)計(jì)控制值30mm。

為確保暗挖隧道開挖支護(hù)施工前掌子面前方及周邊土體穩(wěn)定，隧道10的截面輪廓超前預(yù)支護(hù)時(shí)，采用直徑為180mm的大棚管、直徑為42mm的導(dǎo)管及全段面注漿進(jìn)行超前預(yù)支護(hù)，確保暗挖隧道開挖支護(hù)施工前掌子面及前方土體穩(wěn)定，保證施工安全，其中直徑為180mm的超長大棚管間距0.3m，單根施工長度85m；直徑為42mm的導(dǎo)管每根施工長度3m，縱向間距2.0m，環(huán)向間距0.3m；全斷面注漿采用直徑為45mm導(dǎo)管施工，導(dǎo)管1*1m梅花形布置，每次施工長度20m，搭接5m。

上述6個(gè)區(qū)域的挖掘施工時(shí)，中上區(qū)域11、左上區(qū)域13、右上區(qū)域15采用人工進(jìn)行挖掘施工，左下區(qū)域12、中下區(qū)域14、右下區(qū)域16采用人工及掘進(jìn)機(jī)配合進(jìn)行施工，初期支護(hù)施工過程中，在拱部范圍內(nèi)預(yù)埋直徑為42mm的鋼花管作為注漿管，當(dāng)初期支護(hù)閉合環(huán)長度大于5m后，對(duì)初支背后進(jìn)行注漿，確保初支背后無空洞。

為確保上導(dǎo)洞土方快速運(yùn)至下導(dǎo)洞，在距離中上區(qū)域13掌子面3m位置預(yù)留出土口131，在中下區(qū)域14掌子面預(yù)留溜土凹槽141，溜土凹槽141邊距上導(dǎo)洞拱腳邊至少保留1m距離，確保上導(dǎo)洞拱架安全。