复杂地质条件下长大隧道快速施工方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106089217A(43)申请公布日2016.11.09(21)申请号201610585922.2E21D11/14(2006.01)(22)申请日2016.07.22(71)申请人中铁建大桥工程局集团第五工程有限公司地址610000四川省成都市新都区新都镇学院路东段289号申请人中国铁建大桥工程局集团有限公司(72)发明人苏春生梁朋刚何十美汤振亚(74)专利代理机构成都君合集专利代理事务所(普通合伙)51228代理人张鸣洁(51)Int.Cl.E21D9/00(2006.01)E21D11/00(2006.01)E21D11/10(2006.01)权利要求书2页说明书7页(54)发明名称复杂地质条件下长大隧道快速施工方法(57)摘要本发明公开了一种复杂地质条件下长大隧道快速施工方法，包括以下步骤：步骤S1、对隧道地质条件进行30～150m的长距离地质预测预报，并在长距离地质预测预报基础上，对隧道地质条件进行5～30m的短距离地质预测预报；步骤S2、根据地质预测预报情况，采用台阶法对Ⅳb、Ⅴ级围岩进行开挖，采用全断面法对Ⅲ、Ⅳa级围岩进行开挖；步骤S3、根据地质预测预报情况，针对富水段隧道的预测地下水压力，采用不同的帷幕注浆方案；步骤S4、隧道开挖后，对地质和初期支护状况、周边位移量、拱顶下沉量进行监控测量。本发明的有益效果是：能在不良地质地段安全快速地完成隧道施工任务。CN106089217ACN106089217A权利要求书1/2页1.复杂地质条件下长大隧道快速施工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、对隧道地质条件进行30～150m的长距离地质预测预报，并在长距离地质预测预报基础上，对隧道地质条件进行5～30m的短距离地质预测预报；步骤S2、根据地质预测预报情况，采用台阶法对Ⅳb、Ⅴ级围岩进行开挖，采用全断面法对Ⅲ、Ⅳa级围岩进行开挖；步骤S3、根据地质预测预报情况，针对富水段隧道的预测地下水压力，当预测地下水压力≥3.0MPa时，采用开挖轮廓线外8m范围内的加固圈固结的帷幕注浆方案；当2.0MPa≤预测地下水压力＜3.0MPa时，采用开挖轮廓线外5m范围内的预注浆加固圈固结的帷幕注浆方案；当1.0MPa≤预测地下水压力＜2.0MPa时，采用开挖轮廓线外3m范围内的预加固圈固结的帷幕注浆方案；当预测地下水压力<1.0MPa时，采用注浆加固范围为开挖轮廓线外5m范围内的全断面径向注浆法；步骤S4、隧道开挖后，对地质和初期支护状况、周边位移量、拱顶下沉量进行监控测量，并根据净空位移量判别法与支护结构内力判别法对富水段隧道的结构稳定性进行评价。2.根据权利要求1所述的复杂地质条件下长大隧道快速施工方法，其特征在于，所述步骤S1中的长距离地质预测预报、短距离地质预测预报的具体操作过程为：步骤S11、地形地貌补充勘测、补充地质调查；步骤S12、掌子面地质调查与素描；步骤S13、采用隧道超前地质预报系统预测预报距离为50～150m的地质条件；步骤S14、采用地质雷达预测预报距离为30～50m的地质条件；步骤S15、采用超前地质钻孔预测预报距离为30m的地质条件，采用红外探水预测预报距离为20m的地质条件，采用5～8孔超长炮眼预测预报距离为5～10m的地质条件；步骤S16、根据探测资料，提出预测预报意见和工程措施建议。3.根据权利要求1所述的复杂地质条件下长大隧道快速施工方法，其特征在于，所述步骤S2中台阶法开挖的具体操作过程为：步骤S211、超前地质预测预报；步骤S212、超前小导管或超前锚杆支护；步骤S213、上半断面光面爆破开挖；步骤S214、第一次喷射4cm厚混凝土；步骤S215、架立格栅钢架；步骤S216、上半断面喷锚支护；步骤S217、下半断面光面爆破开挖；步骤S218、第二次喷射4cm厚混凝土；步骤S219、架立格栅钢架；步骤S2110、下半断面喷锚支护。4.根据权利要求1所述的复杂地质条件下长大隧道快速施工方法，其特征在于，所述步骤S2中全断面法开挖的具体操作过程为：步骤S221、超前地质预测预报；步骤S222、超前小导管或超前锚杆支护；步骤S223、全断面光面爆破开挖；2CN106089217A权利要求书2/2页步骤S224、喷射4cm厚混凝土；步骤S225、架立格栅钢架；步骤S226、喷锚支护。5.根据权利要求4所述的复杂地质条件下长大隧道快速施工方法，其特征在于，所述步骤S223全断面光面爆破开挖的爆破参数为：周边眼间距E=50cm，最小抵抗线W=60cm，周边眼密集系数K=E/W=0.83，每循环进尺为3.2m，周边眼深3.2m，掏槽眼1.5～3.7m，底眼深3.6m，炮眼利用率在90%以上，周边炮眼采用Φ=20小药卷，不耦合间