软弱围岩隧道,必须采用哪些施工技术

如题所述

2施工方法
台阶法视台阶长度大体分为长台阶法、短台阶法和超短台阶法三种,三种方式中的台阶长度是依初次支护形成 闭合断面的时间决定的,围岩越差,闭合时间要求越短。对于一般的隧道断面,适当的选择台阶长度,能适应从土到岩质比较广泛的地质。长台阶法是将断面分成上半断面和下半断面两部分进行开挖,一般上台阶超前50m以上或大于5倍洞径,上端面和下端面相距100~150m左右,可采取循环开挖,也可采取平行开挖。短台阶法的台阶长度在20—50m左右,一般台阶长度小于5倍但大于1—1.5倍洞径,两个断面比较接近,作业之间会有干扰。由于短台阶法可缩短支护结构闭合时间, 改善初次护的受力条件,有利于控制隧道收敛速度和量值,所以使用范围很广,Ⅱ一Ⅴ级围岩都能采用,尤其适用于Ⅳ一Ⅴ级围岩,是新奥法施工中的主要方法。超短台阶法的台阶长度一般都小于坑道跨度,约在3—5m左右,由于超短台阶法初次支护全断面闭合时间更短,更有利于控制围岩变形和控制地表沉降,所以,更加适用于膨胀围岩及土质围岩等要求及早闭合断面的场合。这种方法的缺点是上下断面施工干扰大,生产效率低,施工速度慢。采用超短台阶法施工时应注意以下问题,在软弱围岩施工时,应特别注意开挖工作面的稳定性,必要时采取辅助施工措施,如向围岩中注浆或打入超前水平小钢管,对开挖面进行预加固或预支护,为减少变形,采用临时仰拱法进行初期支护临时封闭等。
本工程经研究确定采用三台阶预留核心土法施工+预留核心土法:各部开挖及支护自上而下分成三个小单元进行开挖缩小开挖断面,步步成环,及时封闭。各分部封闭成环时间短,有效发挥初期支护整体受力效果,临时仰拱能有效阻止支护结构变形,减少隧道围岩变形。
3三台阶临时仰拱法施工工序
采用分部开挖法开挖,如图所示,施工工序如下:
第一步:利用上一循环架立的钢架施作隧道超前小导管;
第二步、第三步:开挖上部台阶,上台阶核心土高度离已初期支护钢架不得大于1.8米,长度不得小于5米,每循环进尺控制在0.6米左右;施作②部洞身结构的初期支护,即初喷4cm~10cm厚混凝土,架立20a钢架,并设锁脚锚管,为了防止初期支护变形,在拱架两侧离设计锁脚锚管以上60~100cm处各增设锁脚锚管1组,以替代该处的中空锚杆;钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度,如为注浆环节,则在掌子面喷10cm混凝土封闭
第四步、第五步:上台阶领先中台阶3.6米时,开挖中部左侧台阶,每循环进尺控制在1.2米左右;架立20a钢架,并设锁脚锚(管)杆,为了防止初期支护变形,在拱架两侧离设计锁脚锚管以上60~100cm处各增设锁脚锚管1组,以替代该处的中空锚杆;钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度,完成中部左侧台阶初期支护;
第六步、第七步:中部左侧台阶领先右侧台阶3.6米时,开挖中部右侧台阶,每循环进尺控制在1.2米左右;架立20a钢架,并设锁脚锚(管)杆;钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度,完成中部右侧台阶初期支护;
第八步:开挖中部核心土,施作中台阶临时仰拱;
第九步、第十步:开挖下台阶,每循环进尺不大于1.2米,完成下台阶初期支护及仰拱初期支护;
第十一步:浇筑仰拱混凝土及仰拱填充;
第十二步:根据量测结果分析,待初期支护收敛后,利用衬砌模板台车一次性灌筑二次衬砌(拱墙衬砌一次施作)。
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