一种挤压性围岩小净距隧道的开挖方法与流程

本发明涉及一种小净距隧道的开挖方法，更具体的说涉及一种挤压性围岩小净距隧道的开挖方法，属于挤压性围岩隧道施工技术领域。

背景技术：

挤压性围岩隧道开挖时具有变形量大、变形时间长、扰动影响范围广的特点。尤其小净距隧道在进行左右线施工时，后行隧道的施工对先行隧道产生大的扰动影响，造成长距离的二衬开裂，出现左挖右裂或右挖左裂现象；从而需进行二衬及初支的拆换，造成大量的浪费，影响工期。因此，目前亟需针对挤压性围岩小净距隧道的有效施工方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有的挤压性围岩小净距隧道施工产生大的扰动影响、致使出现左挖右裂或右挖左裂等问题，提供一种挤压性围岩小净距隧道的开挖方法。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种挤压性围岩小净距隧道的开挖方法，包括下面的步骤：步骤一，首先采用上下二台阶法开挖后行洞的中导洞，台阶长度为4～6m，中导洞开挖长度为小净距段的长度，并中导洞采用临时仰拱封闭；步骤二，然后采用上台阶、中台阶、下台阶三台阶法开挖先行洞，当先行洞的初期支护封闭成环时，将中导洞下台阶回填碴体；步骤三，再扩挖后行洞，后行洞扩挖部分采用机械开挖方式；步骤四，重复步骤二和步骤三，在施工步骤三的同时，可重复步骤二，进行先行洞的第二段的开挖，直至完成小净距段的施工。

所述的步骤一中具体包括下面的步骤：1）开挖并支护中导洞上台阶；2）待中导洞上台阶开挖4～6m时，开挖并支护中导洞下台阶，并施作临时仰拱；3）上面的步骤1）和步骤2）循环，直至完成整个小净距段中导洞的开挖。

所述的步骤一中开挖中导洞时，使中导洞底面与后行洞的铺底面平齐，后行洞与中导洞在两侧拱腰处的间距为后行洞宽度的7%～10%、拱顶间距为后行洞的铺底面到其拱顶的15%～20%。

所述的步骤二中具体包括下面的步骤：1）待中导洞开挖完毕后，开挖并支护先行洞上台阶；2）待先行洞上台阶开挖4～6m时，开挖并支护后行洞中台阶；3）待先行洞中台阶开挖4～6m时，开挖并支护先行洞下台阶），下台阶至仰拱距离小于15m。

所述的步骤三中具体包括下面的步骤：1）待先行洞下台阶开挖有足够的仰拱施作空间时，开挖先行洞仰拱，使钢架封闭成环；2）在先行洞仰拱开挖同时，中导洞下台阶用渣体回填至上台阶底面高度，填充长度为先行洞仰拱的开挖长度；3）待先行洞的钢架封闭成环，且中导洞下台阶回填渣体完毕后，采用机械方式扩挖后行洞扩挖部分，扩挖进尺为每次1榀钢架，及时施作初期支护；4）已完成扩挖段的部分，中夹岩按常规方式施作对拉锚杆；5）开挖后行洞仰拱，并即时进行支护。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：

本发明中在先行洞未开挖时，后行洞先开挖一个中导洞，并贯通小净距段；待先行洞的钢拱架成环，中导洞下台阶回填碴体后，后行洞剩余部分再进行开挖；从而减小了后行洞对先行洞的扰动影响，避免了因结构开裂引起的换拱施工，从而节约生产成本，节省工期；且工序安排方面更加便于衔接，降低后行洞围岩的大变形，降低对中间岩柱的扰动，防止薄弱的中间岩柱受多次扰动而破坏，致使整体结构失稳，造成隧道坍塌；中导洞下台阶回填碴体必免后行洞的中导洞因变形过大而引起扩挖时出现坍塌，保障了扩挖的施工安全。

附图说明

图1是本发明中开挖的挤压性围岩小净距隧道的断面示意图。

图2是本发明中后行洞的中导洞上台阶开挖断面示意图。

图3是本发明中后行洞的中导洞下台阶开挖断面示意图。

图4是本发明中先行洞上台阶开挖断面示意图。

图5是本发明中先行洞中台阶开挖断面示意图。

图6是本发明中先行洞下台阶开挖断面示意图。

图7是本发明中先行洞仰拱开挖和后行洞的中导洞填碴断面示意图。

图8是本发明中后行洞扩挖断面示意图。

图9是本发明中中间岩柱锚杆支护断面示意图。

图10是本发明中后行洞仰拱开挖断面示意图。

图中，后行洞1，先行洞2，中导洞3，中导洞上台阶4，中导洞下台阶5，先行洞上台阶6，先行洞中台阶7，先行洞下台阶8，先行洞仰拱9，后行洞扩挖部分10，对拉锚杆11，后行洞仰拱12，铺底面13。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。

参见图1至图10，一种挤压性围岩小净距隧道的开挖方法，包括下面的步骤：

参见图2至图3，步骤一，首先采用上下二台阶法开挖后行洞1的中导洞3，台阶长度为4～6m，中导洞3开挖长度为小净距段的长度，并中导洞3采用临时仰拱封闭。本步骤通过降低围岩原始应力及减小后行洞扩挖部分10的面积，达到降低对先行洞2扰动影响的作用.

参见图4至图7，步骤二，然后采用上台阶、中台阶、下台阶三台阶法开挖先行洞2，当先行洞2的初期支护封闭成环时，将中导洞下台阶5回填碴体，防止中导洞3变形过大造成塌方。

参见图8至图10，步骤三，再扩挖后行洞1，后行洞扩挖部分10采用机械开挖方式。进一步减小对先行洞2的围岩扰动，从而保证隧道结构安全。

步骤四，重复步骤二和步骤三，在施工步骤三的同时，可重复步骤二，进行先行洞2的第二段的开挖，直至完成小净距段的施工。

参见图2至图3，所述的步骤一中具体包括下面的步骤：1）开挖并支护中导洞上台阶4；2）待中导洞上台阶4开挖4～6m时，开挖并支护中导洞下台阶5并施作临时仰拱；3）上面的步骤1）和步骤2）循环，直至完成整个小净距段中导洞3的开挖。

参见图2至图3，同时，所述的步骤一中开挖中导洞3时，使中导洞3底面与后行洞1的铺底面13平齐；后行洞1与中导洞3在两侧拱腰处的间距为后行洞1宽度的7%～10%、拱顶间距为后行洞1的铺底面13到其拱顶的15%～20%。

参见图4至图7，所述的步骤二中具体包括下面的步骤：1）待中导洞3开挖完毕后，开挖并支护先行洞上台阶6；2）待先行洞上台阶6开挖4～6m时，开挖并支护后行洞中台阶7；3）待先行洞中台阶7开挖4～6m时，开挖并支护先行洞下台阶8，下台阶至仰拱距离小于15m。

参见图8至图10，所述的步骤三中具体包括下面的步骤：1）待先行洞下台阶8开挖有足够的仰拱施作空间时，开挖先行洞仰拱9，使钢架封闭成环；2）在先行洞仰拱9开挖同时，中导洞下台阶5用渣体回填至上台阶底面高度，填充长度为先行洞仰拱9的开挖长度；3）待先行洞2的钢架封闭成环，且中导洞下台阶5回填渣体完毕后，采用机械方式扩挖后行洞扩挖部分10，扩挖进尺为每次1榀钢架，及时施作初期支护；4）已完成扩挖段的部分，中夹岩按常规方式施作对拉锚杆11；5）开挖后行洞仰拱12，并即时进行支护。

参见图1至图10，本发明通过后行洞1先一次性开挖完毕整个小净距段中导洞3的方式，使得围岩充分变形，围岩应力重新分布，原岩应力减小；当进扩挖时后，可减小围岩的扰动变形，从而防止先行洞2支护结构开裂；后行洞1的围岩经中导洞3开挖影响后，岩体松散，使后行洞1扩挖时采用机械开挖方式更容易。后行洞1扩挖采用机械方式，比爆破方式有更好的减小扰动效果，进一步防止先行隧道的结构开裂。从而解决了挤压性围岩小净距隧道相互扰动的影响、致使左挖右裂或右挖左裂的问题。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，上述结构都应当视为属于本发明的保护范围。