5.3.4 隧道浅埋段开挖支护施工方法

5.3.4 隧道浅埋段开挖支护施工方法

5.3.4.1 隧道浅埋段和洞口段施工方法

在浅埋和洞口加强地段进行开挖施工和支护,应考虑地质条件、地表沉陷对地面建筑物的影响、施工安全、施工效果及工程费用等因素。

隧道浅埋段和洞口加强段,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,当地表有建筑物时会危及其安全。所以,应采用先支护后开挖或分部开挖等措施,以防止开挖工作面失稳或地表有害下沉等。

根据围岩及周围环境条件,可优先采用单侧壁导坑法、双侧壁导坑法或预留核心土开挖法;围岩的完整性较好时,可采用多台阶法开挖。严禁采用全断面法开挖,否则,对属于大断面的铁路隧道全断面开挖,对围岩的扰动很大,会导致全周壁围岩出现松动,增大坍塌的可能性,且支护结构难以及时施作,并增大隧道工程造价。

开挖后应尽快施作锚杆、喷射混凝土、敷设钢筋网或钢支撑。当采用复合式衬砌时,应加强初期支护的锚喷混凝土。Ⅴ级以下围岩应尽快施作衬砌,防止围岩出现松动。锚喷支护及构件支撑的施工应符合《高速铁路隧道工程施工技术规程》(Q/CR9604—2015)的有关要求。

锚喷支护或构件支撑,应尽量靠近开挖面,其距离应小于洞跨。视地质条件,可配合采用超前小导管注浆、超前锚杆支护加固等辅助施工措施,即浅埋段地质条件很差时,应采用辅助施工方法。

5.3.4.2 隧道浅埋段初期支护施工要点

隧道浅埋段和洞口加强段施工开挖后,应立即铺设小网孔的钢筋网,并喷射3~5cm厚的混凝土层。安设锚杆及钢拱架,二次支护喷射混凝土应将钢拱架覆盖厚度不小于3cm的保护层。落底、安设锚杆及下部钢拱架,应同时进行挂网,喷射混凝土。应进行仰拱封底,尽早形成封闭结构。

5.3.4.3 控制隧道地表沉降技术措施

宜采用单臂掘进机或风镐开挖,减少对围岩的扰动;当采取爆破开挖时,应采用短进尺、弱爆破。应加强对拱脚的处理,打设拱脚锚杆,提高拱脚处围岩的承载力。应及时施作仰拱或临时仰拱。当初期支护变形过大,又不宜加固时,可对洞周2~3m围岩进行系统注浆固结支护。地质条件差或有涌水时,宜采用地表预注浆结合洞内环形注浆固结。

加强对地表下沉、拱顶下沉的量测及反馈,以指导施工,量测频率宜为深埋段时的2倍。国内外大量隧道工程施工实践表明,覆盖层浅的隧道,其围岩难以自成拱,地表易沉陷,因此施工方法不能与覆盖层深的隧道区段相同,应采取适合浅埋段的施工方法。根据大量的施工资料调查,覆盖层不足毛洞洞径2倍的隧道或区段属于浅埋隧道,应采用浅埋段施工方法施工。浅埋段工程应包括洞口加强段。

国内外隧道工程实践和科研成果表明:侧壁导坑法的效果较好。多座隧道施工工程证明,采用侧壁导坑法施工引起的地表面沉降量最小。