富水高地应力条件下软弱围岩隧道的开挖方法
【专利摘要】一种富水高地应力条件下软弱围岩隧道的开挖方法，包括如下步骤：1、在隧道开挖前超前施做超前小导管注浆预支护；2、开挖时采用三台阶七步法开挖；3、二次衬砌采用C35钢筋砼、仰拱厚65cm、拱墙厚55cm、环向主筋为φ22@20cm、纵向钢筋为φ14@20cm，箍筋为φ8。本发明可以有效解决钢架扭曲、断裂的现象，从而保证了隧道的正常施工，加快了施工进度，提高了施工的安全性和工程质量。
【专利说明】富水高地应力条件下软弱围岩隧道的开挖方法
【技术领域】:
[0001]本发明属于一种隧道工程建设施工方法，特别涉及一种富水高地应力条件下软弱围岩隧道的开挖方法。
【背景技术】:
[0002]对于富水、高地应力条件下的软弱围岩，由于地质构造复杂，围岩开挖容易垮塌、岩体破碎、降低抗压强度，因此岩体极易垮塌，威胁施工人员的安全。初期支护完成后，围岩几乎没有自稳能力，初期支护体承受力巨大，易造成钢架扭曲、变形、断裂，侵入二衬等现象，严重影响了施工安全，施工质量，施工进度。
[0003]国内、外软岩隧道较为常见，但对软岩变形控制施工方法的实用性、成套技术的通用性等方面还略显不足，施工技术文件的指导性及参考性大于在工程上的实际运用，特别是高地应力、富水条件下大断面软岩隧道施工的经验和技术依据更显欠缺。
[0004]对于软弱围岩隧道变形的原因，无指导性的施工依据，大断面软弱围岩施工形成一套完善的系统化、成熟化的软岩变形控制施工方法非常迫切。
【发明内容】
:
[0005]本发明的目的是提供一种富水高地应力条件下软弱围岩隧道的开挖方法，该方法可控制此类围岩的变形。
[0006]如上构思，本发明的技术方案是:一种富水高地应力条件下软弱围岩隧道的开挖方法，其特征在于:包括如下步骤:
[0007]( I)在隧道开挖前超前施做超前小导管注浆预支护；
[0008](2)开挖时采用三台阶七步法开挖，其中上台阶在3-4米，开挖要预留30-40cm的变形量；各台阶的初期支护中钢拱架全环采用H175钢架，间距0.6~0.Sm，铺挂双层(68钢筋网，网孔间距20 X 20cm;拱部采用的(622、长6.0m组合中空锚杆、边墙采用的(622、长
6.0m、间距1.0X0.8m砂浆锚杆和长8m的自进式锚杆边墙系统组成系统锚杆；锁脚锚杆采用4处16根6.0m长42小导管；
[0009](3)二次衬砌采用C35钢筋砼、仰拱厚65cm、拱墙厚55cm、环向主筋为小22@20cm、纵向钢筋为小14@20cm，箍筋为小8。
[0010]上述步骤(1)超前小导管注浆预支护采用单层(642小导管预注浆，长4m。
[0011]本发明对于富水、高地应力条件下的软弱围岩隧道的开挖，可以有效解决钢架扭曲、断裂的现象，避免钢架抗弯、抗扭不能满足施工需要现象。并且可解决初期支护变形大、支护结构失稳、侵入净空，需置换拱架等现象，从而保证了隧道的正常施工，加快了施工进度，提高了施工的安全性和工程质量。
【专利附图】
【附图说明】:
[0012]图1为本发明断面开挖示意图；[0013]其中:1为上台阶、2和3为中台阶、4和5为下台阶、6为核心土、7为隧道底部。【具体实施方式】:
[0014]如图1所示:本发明的开挖方法是，在隧道开挖前超前施做单层长4米(642小导管预注浆，做好超前支护。开挖时采用三台阶七步法开挖，这样能降低爆破对围岩的扰动，先开挖图1所示I部分，开挖初支完后再开挖2部分，按照3、4、5、6、7顺序依次开挖支护。上台阶开挖高度的确定极其重要，增加上台阶开挖高度虽然在一定程度上增大了上台阶的净空，这样有利于施工的操作，但是会增加围岩的变形和增大支护结构的受力。经过理论分析和现场实践，上台阶在3-4米之间为宜，且开挖要预留30-40的变形量，为防止隧道沉降变形侵入二衬净空。
[0015]初期支护采用Hl75钢架，Hl75钢架会有效的控制变形，它比通常工程上用的120钢架承受更大的压力。铺挂双层(68钢筋网，网孔间距20X20cm，高应力、富水条件下的软岩完全失去自稳能力，成泥状，流沙状压在支护体上，通常工程上用的单层钢筋网容易失效，钢筋网断裂掉落。拱部(622组合中空锚杆，长6.0m，边墙(622砂浆锚杆，长6.0m，间距1.0X0.Sm,且将边墙系统锚杆左右侧各5根调整为长Sm的自进式锚杆，锁脚锚杆采用4处16根6.0m长(642小导管。采用这种初支支护体可以更有效的防止钢架扭曲，隧道初支变形，支护结构失稳等问题。
[0016]二衬采用35钢筋砼，仰拱厚65cm，拱墙厚55cm，环向主筋为小22@20cm，纵向钢筋为小14@20挪，箍筋为小8。主要防止隧道二衬变形，特别是仰拱隆起现象。
[0017]本发明采用三台阶七部开挖法，特别是对上台阶的高度做了细致深入的实验研究。对支护参数做了详细的实验研 究，得出了支护参数如下
【权利要求】
1.一种富水高地应力条件下软弱围岩隧道的开挖方法，其特征在于:包括如下步骤: (1)在隧道开挖前超前施做超前小导管注浆预支护； (2)开挖时采用三台阶七步法开挖，其中上台阶在3-4米，开挖要预留30-40cm的变形量；各台阶的初期支护中钢拱架全环采用H175钢架，间距0.6~0.Sm，铺挂双层(68钢筋网，网孔间距20X20cm ;拱部采用的(622、长6.0m组合中空锚杆、边墙采用的(622、长6.0m、间距1.0X0.8m砂浆锚杆和长8m的自进式锚杆边墙系统组成系统锚杆；锁脚锚杆采用4处16根6.0m长42小导管； (3)二次衬砌采用C35钢筋砼、仰拱厚65cm、拱墙厚55cm、环向主筋为(j522@20cm、纵向钢筋为小14@20cm，箍筋为小8。
2.根据权利要求1所述的富水高地应力条件下软弱围岩隧道的开挖方法，其特征在于:上述步骤(1)超前小 导管注浆预支护采用单层(642小导管预注浆，长4m。
【文档编号】E21D9/00GK103628886SQ201310627894
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年11月28日 优先权日:2013年11月28日
【发明者】王学 申请人:中铁十三局集团有限公司