小净距立体交叉隧道环形导坑施工方法

摘要

本发明创造涉及一种小净距立体交叉隧道环形导坑施工方法，通过超前地质预报、测量放线、拱部超前支护、上部环形导坑开挖、上部环形导坑初期支护、中下部环形导坑开挖、中下部环形导坑初期支护、核心土开挖、底部及仰拱开挖、仰拱超前支护、底部及仰拱初期支护、注浆和监控量测进行施工，有效的强化了隧道围岩的受力能力，保证了立体交叉影响区段的安全跨越。

主权项

小净距立体交叉隧道环形导坑施工方法，其特征在于：包括如下步骤：1）超前地质预报：对50m交叉影响段每5m进行一次掌子面地质素描，对围岩情况进行记录,利用凿岩台车在隧道开挖工作面钻取1m长φ42mm小孔径浅孔，钻取开挖掌子面后的岩石获得岩石样本，并对岩石试样进行室内试验，包括岩石单轴抗压强度、岩石回弹值、岩体弹性模量、软弱面剪切强度、初始地应力和二次应力场的测试从而获取掌子面前方超前地质信息；交叉影响段开挖进尺前采用TRT6000超前地质探测仪对交叉影响段50m范围地质情况进行预报，采集TRT数据并通过TRT配套软件对数据进行处理，获得P波和S波波速；2）测量放线：采用激光导向和幻灯布眼，通过复合导线中线定位测量方法，将洞外控制网坐标引进洞内，由一个已知点出发开始测量，经过未知点，到达另一个已知点，然后通过平差计算得到开挖面中线的导线坐标，然后通过中线坐标放出开挖面关键点坐标，并在掌子面上用漆绘出开挖断面轮廓线，最后按照钻爆设计准确标出炮眼位置，炮位误差不大于5cm；3）拱部超前支护：交叉段拱部设置间距为0.3m，长4m的φ42mm的超前小导管对掌子面前方围岩进行注浆预加固，每根导管预留15cm焊接于格栅钢架上，仰角及外插角为8°；4）上部环形导坑开挖：预留核心土长3～5m，宽度为隧道开挖宽度的1/3～1/2，每循环开挖进尺0.8m与初期支护钢架间距保持一致，最大不得超过1m，上导坑矢跨比大于0.3，通过复式楔形掏槽进行掏槽眼，周边眼采用不耦合装药，利用光面微差爆破技术进行爆破，爆破过程采用爆破振动监测仪M20对产生的振动频率进行监测；5）上部环形导坑初期支护：完成步骤4）后对开挖面初喷4cm混凝土，若掌子面岩石破碎或渗水情况严重则需喷射8cm厚C25混凝土进行封闭，支护结构采用φ6网眼间距20cm×20cm的钢筋网，架设间距为0.8m的全环格栅钢架支撑，然后施作锁脚钢管，钻设3.5m长1.2m×1.2m系统锚杆并复喷厚C25混凝土达到25cm形成初期支护； 6）中下部环形导坑开挖：导洞高度为3～3.5m,左、右两侧开挖进尺错开2～3m，开挖前喷射7cm厚混凝土封闭上导掌子面， 中下部环形导坑采用光面爆破，振动速度在0.5cm/s以下；7）中下部环形导坑初期支护：中下部环形导坑支护方法与步骤5）相同，在钢架支护工序变化处设锁脚锚管，同时采用φ22mmU型钢筋将锁脚锚杆与格栅主筋呈45°角焊接，钢架之间通过设置φ22mm环向间距1m的纵向连接钢筋，钢架与钢筋焊接牢固形成网状整体；8）核心土开挖：开挖前喷射7cm厚混凝土封闭上一循环掌子面，采用微差爆破方式爆破；9）底部及仰拱开挖：仰拱循环开挖长度0.8m，周边眼布置在距开挖断面边缘0.2m处，周边眼装药量一般为辅助孔的1/3～1/4，隧道底部采用周边孔光爆技术，并减小装药量增加炮孔数量，取辅助孔装药量的1/4，同时控制弱爆破短进尺的要求，控制隧底超欠挖不得超过25cm；10）仰拱超前支护：仰拱进行超前双排小导管注浆，每排小导管呈等间距立体平行排列，小导管的末端与仰拱格栅拱架焊接；11）底部及仰拱初期支护：将隧底虚碴、杂物、淤泥等清除干净，并用高压风将隧底吹净，隧底周边部分喷4cm厚凝土封闭开挖面，施作网眼间距为20cm×20cm的φ6mm钢筋网，架设间距0.8m的格栅钢架支撑，配置纵向连接筋后复喷C35高强度防水混凝土进行覆盖，仰拱灌注分段进行，混凝土浇注前，超挖部分采用C35高强度混凝土回填，在混凝土拌制过程中添加速凝剂和早强剂，在仰拱混凝土终凝后进行混凝土填充浇筑；12）注浆：上部隧道每次进尺后对下部隧道相应断面拱顶位置打注浆孔，注浆孔每环5个间隔0.8m，拱顶下沉较大点注浆孔间距加密为1.5m，然后使用高压注浆泵把浆液注入岩体缝隙，同时用地质雷达探测盘道岭隧道交叉段围岩内部是否存在空洞，若存在则需要单独打孔注浆，施工人员需要对注浆位置分段重复注浆；13）监控测量。