一种浅埋隧道“零放坡”暗洞明做的施工方法与流程

本发明涉及隧道施工领域，特别涉及一种浅埋隧道“零放坡”暗洞段采用明挖施工的方法。

背景技术：

1、在隧道工程施工中，必然会遇到需要穿越浅埋土体，当隧道工程的上部覆盖层不足隧道洞跨2倍难以保障开挖安全时，属于浅埋隧道。这类隧道在工程中较为常见，在开挖过程中隧道洞口上方岩土体受施工扰动明显，稳定性差，极易发生塌方现象通常位于软弱、破碎、自稳时间极短的围岩中，若施工方法和支护方式不妥当，则极易发生冒顶塌方或地表有害下沉。所以，需要采用先支护后开挖或分部开挖等措施，以防止开挖工作而失稳或地表有害下沉等。常规浅埋隧道暗洞施工方法较为复杂，多采用双侧壁导坑、cd法或多台阶环形开挖等方法。其特点是施工速度和效率极低、临时支护多、建造成本高，同时极易出现初期支护大变形、坍塌冒顶等质量、安全等问题。而常规明挖方法，放坡开挖及防护量大、边坡稳定性不易控制，征地面积大、成本高，对周边生态环境破坏大，总体施工成本较高、安全风险高等问题。

技术实现思路

1、本发明目的在于：提供一种浅埋隧道“零放坡”暗洞明做的施工方法。该方法采用在浅埋隧道开挖前，从原地面打入竖向支护构件，并将支护构件进行固定，使得其形成一个整体受力体系，以抵抗隧道两侧的强大土压力，从而在“零放坡”的前提下进行挖方作业，该方法能在保障施工安全和减少占用建设用地的情况下提高隧道施工进度，具有高效、便捷、环保等优点。

2、本发明的具体方案如下：

3、一种浅埋隧道“零放坡”暗洞明做的施工方法，在浅埋隧道开挖前，从原地面打入竖向支护构件，使支护构件的底端锚入至岩层内，使支护构件的底端固定，并设置地锚，地锚通过预应力拉索连接支护构件的顶部，使支护构件的顶部固定，从而使支护构件在竖向上成为一个整体受力体系，来抵抗隧道两侧的强大土压力；再从隧道洞顶自上而下明挖浅埋土体，挖至仰拱及填充基底标高，施工隧道仰拱填充及二衬，回填隧道上方浅埋土体后回收预应力拉索及支护构件，对隧道上方浅埋土体的地表进行绿化，恢复原地貌。

4、所述的支护构件为型钢或钢轨，在打入支护构件前，将隧道上方地表清理、平整场地。

5、在支护构件顶端露出地表位置设置纵向锚梁，纵向锚梁安装在两列支护构件的内侧，使支护构件在竖向及纵向上均成为一个整体受力体系。

6、从隧道洞顶采用分层开挖的施工方法明挖隧道上方的浅埋土体，且只需开挖两列支护构件之间的岩土体。

7、隧道上方的浅埋土体开挖完成后，施作仰拱及填充钢筋混凝土，待其强度达到规范要求后，利用衬砌台车施工明挖段的二衬混凝土施工，完成了隧道主体结构。

8、待隧道二衬混凝土强度达到设计要求后，回填隧道上方浅埋土体至原地面线标高。

9、支护构件锚入地层的深度应在仰拱及填充基地以下，具体深度、纵向间距、预应力拉索的直径根据岩土、工程力学计算后确定。

10、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

11、本发明通过在浅埋隧道开挖前，从原地面打入竖向支护构件，使其锚入较深地层。通过设置地锚、纵向锚梁、预应力拉索张拉，使得竖向支护构件在竖向、纵向成为一个整体受力体系，并能抵抗隧道两侧的强大土压力，即可进行隧道洞顶浅埋土层明挖施工及隧道后续主体结构施工。

12、该方法与常规明挖隧道相比，其优点是避免大范围放坡开挖施工，减少了边坡防护工程量、开挖土方量，减少了工程造价，最大程度减小了征地面积和原地面植被破坏，并且能够保证了隧道范围土方开挖安全。施工完成后竖向支护型钢 /钢轨、拉索可回收，达到资源循环再利用，还能恢复生态绿化。

13、该方法与传统隧道暗洞开挖相比，无需进行复杂的洞内施工，直接采用大型机械明挖施工速度和效率极高，减少了隧道浅埋大变形和隧道换拱等风险，避免了塌方冒顶等安全问题。同时竖向支护型钢/钢轨、拉索可循环再利用，可节约大量成本，也为后续隧道施工提供安全作业保障。

14、总而言之这种施工方法，施工高效、快捷、安全，极大提高了隧道施工进度，为后续隧道工程提供了工期保障。同时支护构件、拉索等材料可回收循环再利用，，达到资源循环再利用的目的，回填土体后再绿化，资源节约的同时做到了生态环保。

技术特征：

1.一种浅埋隧道“零放坡”暗洞明做的施工方法，其特征在于：在浅埋隧道开挖前，从原地面打入竖向支护构件(1)，使支护构件(1)的底端锚入至岩层内，使支护构件(1)的底端固定，并设置地锚(2)，地锚(2)通过预应力拉索(4)连接支护构件(1)的顶部，使支护构件(1)的顶部固定，从而使支护构件(1)在竖向上成为一个整体受力体系，来抵抗隧道两侧的强大土压力；再从隧道洞顶自上而下明挖浅埋土体(5)，挖至仰拱及填充(6)基底标高，施工隧道仰拱填充及二衬，回填隧道上方浅埋土体(5)后回收预应力拉索(4)及支护构件(1)，对隧道上方浅埋土体(5)的地表进行绿化，恢复原地貌。

2.根据权利要求1所述的一种浅埋隧道“零放坡”暗洞明做的施工方法，其特征在于：所述的支护构件(1)为型钢或钢轨，在打入支护构件(1)前，将隧道上方地表清理、平整场地。

3.根据权利要求1或2所述的一种浅埋隧道“零放坡”暗洞明做的施工方法，其特征在于：在支护构件(1)顶端露出地表位置设置纵向锚梁(3)，纵向锚梁(3)安装在两列支护构件(1)的内侧，使支护构件(1)在竖向及纵向上均成为一个整体受力体系。

4.根据权利要求1所述的一种浅埋隧道“零放坡”暗洞明做的施工方法，其特征在于：从隧道洞顶采用分层开挖的施工方法明挖隧道上方的浅埋土体(5)，且只需开挖两列支护构件(1)之间的岩土体。

5.根据权利要求1所述的一种浅埋隧道“零放坡”暗洞明做的施工方法，其特征在于：隧道上方的浅埋土体(5)开挖完成后，施作仰拱及填充(6)钢筋混凝土，待其强度达到规范要求后，利用衬砌台车施工明挖段的二衬混凝土(7)施工，完成了隧道主体结构。

6.根据权利要求5所述的一种浅埋隧道“零放坡”暗洞明做的施工方法，其特征在于：待隧道二衬混凝土(7)强度达到设计要求后，回填隧道上方浅埋土体(5)至原地面线标高。

技术总结
本发明公开了一种浅埋隧道“零放坡”暗洞明做的施工方法，在浅埋隧道开挖前，从原地面打入竖向支护构件，使其锚入较深地层。通过设置地锚与预应力拉索张拉，使其在成为一个整体受力体系，并能抵抗隧道两侧的强大土压力。从而避免大范围放坡开挖施工，最大程度减小了征地面积和原地面植被破坏，同时减少了开挖土方量，还保证了隧道范围土方开挖安全。该方法与传统隧道暗洞开挖相比无需进行复杂的洞内施工，直接采用大型机械明挖，施工速度和效率极高，开挖土方量少，支护构件、节约大量成本，也为后续隧道施工提供安全作业保障。总而言之这种施工方法，施工高效、快捷、安全，极大提高了隧道施工进度，提高了物资循环利用率，并做到了生态环保。

技术研发人员：解振乙,周磊,冉艳霞,赵伟,任文鹏,杨文学,张海禄,欧阳斌,杨通海,吴仕鹏,罗文秀,刘仕茂,石家宽,邓卫平,吴思承
受保护的技术使用者：贵州桥梁建设研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15