一種小凈距四車道淺埋大跨隧道支護方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及工程領域，尤其涉及一種用以在具有較為破碎巖石體的V級圍巖中雙 向暗挖分離式兩洞隧道的小凈距四車道淺埋大跨隧道支護方法。
【背景技術】
[0002] 現(xiàn)有技術中，出于線路規(guī)劃需求和地形限制的考慮，交通線路有時不可避免地采 取小凈距隧道。傳統(tǒng)的小凈距隧道存在著結構安全和施工相互影響的問題，必須采取措施 加以解決。由于小凈距單洞四車道隧道的設計存在很大的技術難度和風險，因此研宄小凈 距四車道淺埋大跨隧道結構，進行安全合理的四車道隧道暗挖法設計，將會產(chǎn)生很大的經(jīng) 濟、社會和環(huán)境效益。
[0003] 現(xiàn)有的小凈距四車道淺埋大跨隧道存在如下技術問題：結構設計不合理，存在一 定的施工隱患；施工方式、流程不規(guī)范導致隧道的結構強度和安全穩(wěn)定性不高。此外，還有 施工效率低，工期較長且成本居高不下等問題。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術問題在于，提供一種小凈距四車道淺埋大跨隧道支護方 法，用以在具有較為破碎巖石體的V級圍巖中雙向暗挖分離式兩洞隧道，滿足隧道施工安 全，降低施工風險，另一方面能夠提升施工效率，節(jié)省工期。
[0005] 為了解決上述技術問題，本發(fā)明的實施例提供了一種小凈距四車道淺埋大跨隧道 支護方法，用以在具有較為破碎巖石體的V級圍巖中雙向暗挖分離式兩洞隧道，其特征在 于，包括：步驟S10,沿縱向錯開施工兩隧道，錯距不小于40m，進行超前洞口長棚管、超前注 漿小導管以及中空注漿錨桿作業(yè)，用以注漿加固圍巖形成復合式襯砌支護結構；步驟S20， 根據(jù)隧道開挖后圍巖和支護系統(tǒng)力學形態(tài)的變化動態(tài)判別圍巖的穩(wěn)定性及支護系統(tǒng)的可 靠性，處理施工監(jiān)測所獲得的信息，建立判別準則，根據(jù)判別準則，調整和修改圍巖級別、支 護參數(shù)以及復合式支護襯砌結構。
[0006] 其中，步驟SlO中：超前洞口長棚管設置在較差的V級圍巖淺埋地段，長棚管由兩 種不同長度的無縫鋼管采用絲扣連接而成，其中：連接點錯開并注漿加固，注漿漿液采用水 泥-水玻璃漿液。
[0007] 其中，超前洞口長棚管作業(yè)后還包括進行鋼筋混凝土套拱，用以進行定位和導向 的步驟，鋼筋混凝土套拱在超前洞口長棚管延伸出明洞的外輪廓線以外進行作業(yè)。
[0008] 其中，步驟SlO中：超前注漿小導管作業(yè)設置在V級圍巖深埋地段，注漿小導管由 熱軋無縫鋼管注漿加固形成，注漿漿液采用水泥-水玻璃漿液。
[0009] 其中，步驟SlO中：中空注漿錨桿作業(yè)設置在V級圍巖一般地段，用以加固拱部軟 弱圍巖。
[0010] 其中，還包括：噴射混凝土支護封閉巖面裂痕的步驟。
[0011] 其中，還包括：使用防水混凝土并摻入防裂抗?jié)B外加劑，以實現(xiàn)結構的自身防水的 步驟和減少混凝土收縮微裂痕的步驟。
[0012] 其中，還包括：復合式襯砌支護結構包括連接鋼筋接頭的步驟，其中：鋼筋接頭位 置相互錯開，在同一截面上鋼筋接頭面積不得超過鋼筋總面積的50%。
[0013] 其中，還包括：開挖需要爆破時，在V級巖層地段采用微振并控制爆破的步驟。
[0014] 本發(fā)明所提供的小凈距四車道淺埋大跨隧道支護方法，具有如下有益效果： 第一、在初期開挖前采取一定的輔助施工措施(預支護結構)，與初期支護密切配合保 證了施工的順利進行。此外，根據(jù)隧道開挖后圍巖和支護系統(tǒng)力學形態(tài)的變化動態(tài)判別圍 巖的穩(wěn)定性及支護系統(tǒng)的可靠性，可以提升施工的準確性和項目的安全性，消除安全隱患， 提升施工效率。
[0015] 第二、由于設置超前洞口長棚管、超前注漿小導管以及中空注漿錨桿以注漿加固 圍巖形成復合式襯砌支護結構，使得能夠在具有較為破碎巖石體的V級圍巖中雙向暗挖分 離式兩洞隧道，新型的結構形式及施工方法一方面能夠滿足隧道施工安全，降低施工風險， 另一方面能夠提升施工效率，節(jié)省工期。
[0016] 第三、采用了 V級復合式襯砌和V級復合加強襯砌兩種不同的支護類型，滿足結 構安全的基礎上使工程經(jīng)濟。
【附圖說明】
[0017] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018] 圖1是本發(fā)明實施例小凈距四車道淺埋大跨隧道支護方法的結構框圖。
[0019] 圖2是本發(fā)明實施例根據(jù)小凈距四車道淺埋大跨隧道支護方法的施工工序示意 圖。
[0020] 圖3是本發(fā)明實施例小凈距四車道淺埋大跨隧道結構的結構示意圖。
[0021] 圖4是本發(fā)明實施例小凈距四車道淺埋大跨隧道結構的斷面結構示意圖。
【具體實施方式】
[0022] 下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；?本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0023] 本實施例中的小凈距四車道淺埋大跨隧道支護方法適用于淺埋藏山嶺隧道V級 及類似的軟弱粘土地層，由于其比較破碎類似土狀，合理的施工步驟及支護結構能夠降低 施工風險，提高施工效率。其中：按照本實施例施工方式支護的淺埋大跨隧道設計參數(shù)如 下：行車速度為80km/h，荷載等級為A級，隧道結構安全等級為一級，結構耐火等級為一 級，抗震設防烈度為7度。進一步的，隧道斷面凈寬18. 99m，行車寬度15. Om (4X3. 75m)， 雙側設寬〇. 75m的檢修道；行車道凈高5. 5m。路面橫向坡度1. 5%。隧道內輪廓尺寸考慮結 構施工誤差、預留變形、運營期間的部分設備安裝及裝修所需空間，內輪廓的形狀根據(jù)結構 受力要求，盡量使斷面圓順，并兼顧美觀考慮。隧道內輪廓設計為五心圓拱形式。
[0024] 如圖1所示，本實施例中的小凈距四車道淺埋大跨隧道支護方法包括以下步驟： 步驟S10,沿縱向錯開施工兩隧道，錯距不小于40m，進行超前洞口長棚管、超前注漿小 導管以及中空注漿錨桿作業(yè)，用以注漿加固圍巖形成復合式襯砌支護結構。
[0025] 具體實施時，步驟SlO可以充分利用了圍巖的自承能力，采用復合式襯砌結構型 式，隧道橫斷面按分離式雙洞、即單洞四車道單向行駛斷面設計。其中，由于隧道左、右線隧 道最小凈距為7m左右，是典型的小凈距隧道，其夾持土體必須處理。在施工措施方面考慮 兩隧道縱向錯開施工，將錯距設置為不小于40m，是出于減少兩洞相互干擾的考慮。
[0026] 進一步的，步驟SlO中：超前洞口長棚管設置在較差的V級圍巖淺埋地段，其中： 長棚管由兩種不同長度的無縫鋼管采用絲扣連接而成，本實施例中，采用外徑為1〇8_、壁 厚6mm熱軋無縫鋼管制作，長度25m，由基本段為3m、6m的兩種無縫鋼管采用絲扣連接而成， 進一步的，連接點錯開并注漿加固，注漿漿液采用水泥-水玻璃漿液。該步驟有利于固定V 級圍巖淺埋地段的巖石，保證施工順利進行。
[0027] 進一步的，超前洞口長棚管作業(yè)后還包括：進行鋼筋混凝土套拱，用以進行定位和 導向的步驟，鋼筋混凝土套拱在超前洞口長棚管延伸出明洞的外輪廓線以外進行作業(yè)，其 作用是增強襯砌的結構，保證施工安全。本實施例中，超前洞口長棚管的環(huán)向間距40cm，定 位和導向采用C25號鋼筋混凝土套拱，要求在長管棚施工完成后，在其保護下再進洞。
[0028] 進一步的，步驟SlO中：超前注漿小導管作業(yè)設置在V級圍巖深埋地段，注漿小導 管由熱軋無縫鋼管注漿加固形成，注漿漿液采用水泥-水玻璃漿液。本實施例中，超前注漿 小導管設置在V級圍巖深埋地段，采用外徑為42_、壁厚3. 5_熱軋無縫鋼管制作鋼花管 注漿加固，小導管環(huán)向間距40cm，注漿采用水泥-水玻璃漿液，要求注漿完成后將小導管尾 部焊接在鋼拱架上，該步驟有利于固定V級圍巖深埋地段的巖石，保證施工順利進行。
[0029] 進一步的，步驟SlO還包括中空注漿錨桿作業(yè)的步驟，中空注漿錨桿作業(yè)設置在V 級圍巖一般地段，用以加固拱部軟弱圍巖。本實施例中，錨桿采用R25中空注漿錨桿，錨桿 間距為80cm (縱）*50 cm (橫）。
[0030] 具體實施時，針對V級圍巖，初期支護與二次襯砌共同形成支護體系承受永久荷 載的特點，依據(jù)圍巖級別不同，除明洞外，設計采用兩種支護類型。
[0031] 進一步的，在V級復合式襯砌的步驟中，初期支護采用Φ42Χ3. 5的超前注漿小 導管，R25的中空注漿系統(tǒng)錨桿，310mm厚C25噴砼、I 25a型鋼鋼架（間距0.5m)以及Φ 8、 200X 200mm鋼筋網(wǎng)的結構。二次襯砌采用650mm厚C30、S8的鋼筋砼，帶仰拱的結構。
[0032] 進一步的，在V級復合加強襯砌的步驟中，初期支護采用Φ 108X6的大管棚、R25 中空注漿系統(tǒng)錨桿、310mm厚C25噴砼、I 25a型鋼鋼架（間距0. 5m)以及Φ8、200Χ200πιπι 的鋼筋網(wǎng)。二次襯砌采用700mm厚C30、S8鋼筋砼，帶仰拱的結構。
[0033] 步驟S20,根據(jù)隧道開挖后圍巖和支護系統(tǒng)力學形態(tài)的變化動態(tài)判別圍巖的穩(wěn)定 性及支護系統(tǒng)的可靠性，處理施工監(jiān)測所獲得的信息，建立判別準則，根據(jù)判別準則，調整 和修改圍巖級別、支護參數(shù)以及復合式支護襯砌結構。
[0034] 該步驟的作用是：由于小凈距單洞隧道，V級圍巖自穩(wěn)能力差，施工難度很大，在 初期開挖前采取一定的輔助施工措施(預支護)，與初期支護密切配合才能保證施工的順利 進行。因此，根據(jù)隧道開挖后圍巖和支護系統(tǒng)力學形態(tài)的變化動態(tài)判別圍巖的穩(wěn)定性及支 護系統(tǒng)的可靠性，可以提升施工的準確性和項目的安全性，消除安全隱患，提升施工效率。
[0035] 進一步的，本實施例中的小