基于双侧壁导坑法的大断面隧道开挖方法与流程

1.本发明涉及隧道施工领域，具体为一种基于双侧壁导坑法的大断面隧道开挖方法。


背景技术：

2.目前，根据现场实测表明，双侧壁导坑法所引起的地层沉陷仅为短台阶法的1/2，开挖断面分块多，每个分块都是在开挖后立即各自闭合的，在围岩较差的
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级围岩条件下的行车隧道开挖，大跨度、超大跨度的隧道开挖方式中，双侧壁导坑法应用的较为广泛。
3.但是，传统双侧壁导坑法不论在施工左侧导洞还是右侧导洞上台阶时都需要利用下部作为施工平台，故这就必须限施工完上台阶并支护后才能进行导洞下台阶的施工，另外左右导洞不能同时施工，不难发现反复工作量多、施工进度缓慢是传统双侧壁导坑法的主要缺点，另外双侧壁临时支护体系需要贯穿整个隧道断面，临时支撑的一次性使用和大量拆除，也不利于控制成本，当隧道开挖至入岩阶段，即此时虽然地质仍为
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围岩，但已具备一定自稳条件，此时再用双侧壁导坑法，显然过于重视安全，而忽略了进度控制与成本控制。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的缺陷，提供一种施工方便、效率高的隧道施工方法，本发明公开了一种基于双侧壁导坑法的大断面隧道开挖方法。
5.本发明通过如下技术方案达到发明目的：一种基于双侧壁导坑法的大断面隧道开挖方法，包括步骤一、施工准备：包括超前地质预报及测量放样；其特征是：还包括如下步骤：步骤二、先行导洞上台阶施工：先行导洞上台阶超前支护、开挖，初期支护、侧壁临时支撑；步骤三、后行导洞上台阶施工：后行导洞上台阶超前支护、开挖，初期支护、侧壁临时支撑；步骤四、中导洞上台阶施工：中导洞上台阶超前支护、开挖，初期支护、侧壁临时支撑；步骤五、先行导洞下台阶施工：先行导洞下台阶超前支护、开挖，初期支护、侧壁临时支撑；步骤六、后行导洞下台阶施工：后行导洞下台阶超前支护、开挖，初期支护、侧壁临时支撑；步骤七、中导洞下台阶施工：中导洞下台阶超前支护、开挖，初期支护、侧壁临时支撑；步骤八、监控测量：如超限则消除导致超限的原因，如符合要求则继续步骤九；步骤九、拆除：拆除双侧壁临时支撑；
步骤十、封闭：主洞下台阶开挖、初期支护封闭；步骤十一、仰拱施工：施作仰拱、仰拱填充；步骤十二、拱桥施工：施作隧道防排水及拱墙衬砌。
6.所述的基于双侧壁导坑法的大断面隧道开挖方法，其特征是：上台阶采用双侧壁导坑法进行开挖，并施作初期支护和上台阶部分的双侧壁临时支撑，待初期支护完成且喷射混凝土达到设计强度70%以上时，保证上下台阶之间留有纵向25m的间距，再分步开挖下台阶，初期支护形式与上台阶开挖部分相同，待围岩变形稳定后拆除双侧壁上半部临时支撑，开挖下台阶土体，施作仰拱、进行铺底和填充，严格控制好各导洞之间的距离，左上导与右上导间距3m～5m，右上导与中导洞上台阶间距3m～5m，中上导与左下导间距10m，右下导与左下导间距3m～5m，左下导距仰拱填充20m～30m。
7.本发明实施时，以机械开挖为主，必要时辅以弱爆破；弧形导坑应沿开挖轮廓线环向开挖，预留核心土，开挖后及时支护；其他分步平行开挖，平行施作初期支护，各分部初期支护衔接紧密，及时封闭成环；仰拱紧跟下台阶，及时闭合构成稳固的支护体系；施工过程通过监控量测，掌握围岩和支护的变形情况，及时调整支护参数和预留变形量，保证施工安全；完善洞内临时防排水系统，防止地下水浸泡拱墙脚基础。
8.本发明旨在克服传统双侧壁导坑开挖方法的缺点，在保证安全的前提下，提出一种基于双侧壁导坑法的优化开挖方法（即半部双侧壁导坑工法），本发明可有效克服传统工法反复工作量大、施工进度缓慢、导洞施工相互影响大从而施工衔接等问题，在施工部署、施工进度以及减少反复工作上都有一定的提高。
9.当隧道开挖进入深埋地段后，即此时虽然地质仍为v围岩，但已具备一定自稳条件，此时可采用半部双侧壁导坑开挖工法，其施工工序简单、施工作业面多、施工进度快，对于大断面、超大断面隧道开挖而言，较短的半部临时支撑体系的稳定性更好，更能提高“围岩
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支护结构体系”的稳定性，从而减少隧道变形失稳、坍塌的风险。
10.本发明具有如下有益效果：1. 施工空间大，方便机械化施工，可以多作业面平行作业。部分软岩或土质地段可以采用挖掘机直接开挖，工效较高。
11.2. 在地质条件发生变化时，便于灵活、及时地转换施工工序，调整施工方法。
12.3. 适应不同跨度和多种断面形式，初期支护工序操作便捷。
13.4. 在台阶法开挖的基础上，预留核心土，左右错开开挖，利于开挖工作面稳定。
14.5. 当围岩变形较大或突变时，在保证安全和满足净空要求的前提下，可尽快调整闭合时间。
15.6. 节省临时支撑。半部双侧壁导坑法通过延迟下台阶开挖的方式代替起拱线以下传统双侧壁的临时支撑，节省了临时支撑的用量，能更好的控制经济成本。
16.7. 充分发挥围岩自承能力，将临时双侧壁钢拱架底部落在坚实的下台阶上，开挖时对周围岩体的扰动较小，机械化作业更具优势。
附图说明
17.图1是本发明的流程示意图，图2是本发明实施时的剖面示意图。
具体实施方式
18.以下通过具体实施例进一步说明本发明。
19.实施例1一种基于双侧壁导坑法的大断面隧道开挖方法，如图1和图2所示，按如下步骤依次：步骤一、施工准备：包括超前地质预报及测量放样；步骤二、先行导洞上台阶11施工：先行导洞上台阶11超前支护、开挖，初期支护、侧壁临时支撑；步骤三、后行导洞上台阶21施工：后行导洞上台阶21超前支护、开挖，初期支护、侧壁临时支撑；步骤四、中导洞上台阶31施工：中导洞上台阶31超前支护、开挖，初期支护、侧壁临时支撑；步骤五、先行导洞下台阶12施工：先行导洞下台阶12超前支护、开挖，初期支护、侧壁临时支撑；步骤六、后行导洞下台阶22施工：后行导洞下台阶22超前支护、开挖，初期支护、侧壁临时支撑；步骤七、中导洞下台阶32施工：中导洞下台阶32超前支护、开挖，初期支护、侧壁临时支撑；步骤八、监控测量：如超限则消除导致超限的原因，如符合要求则继续步骤九；步骤九、拆除：拆除双侧壁临时支撑；步骤十、封闭：主洞下台阶开挖、初期支护封闭；步骤十一、仰拱施工：施作仰拱、仰拱填充；步骤十二、拱桥施工：施作隧道防排水及拱墙衬砌。
20.本实施例中：上台阶采用双侧壁导坑法进行开挖，并施作初期支护和上台阶部分的双侧壁临时支撑，待初期支护完成且喷射混凝土达到设计强度70%以上时，保证上下台阶之间留有纵向25m的间距，再分步开挖下台阶，初期支护形式与上台阶开挖部分相同，待围岩变形稳定后拆除双侧壁上半部临时支撑，开挖下台阶土体，施作仰拱、进行铺底和填充，严格控制好各导洞之间的距离，左上导与右上导间距3m～5m，右上导与中导洞上台阶间距3m～5m，中上导与左下导间距10m，右下导与左下导间距3m～5m，左下导距仰拱填充20m～30m，本实施例开挖时，以机械开挖为主，必要时辅以弱爆破；弧形导坑应沿开挖轮廓线环向开挖，预留核心土，开挖后及时支护；其他分步平行开挖，平行施作初期支护，各分部初
期支护衔接紧密，及时封闭成环；仰拱紧跟下台阶，及时闭合构成稳固的支护体系；施工过程通过监控量测，掌握围岩和支护的变形情况，及时调整支护参数和预留变形量，保证施工安全；完善洞内临时防排水系统，防止地下水浸泡拱墙脚基础。