一种适用于隧道浅埋段的“上明下暗分部施工”快速施工方法与流程

本发明涉及隧道浅埋区段的施工领域，具体是一种适用于隧道浅埋段的“上明下暗分部施工”快速施工方法。

背景技术：

1、据资料显示，随着我国交通基础设施的快速发展，隧道工程的数量越来越多，规模也日益增大。隧道断面越来越大，而且地质条件越来越差，特别是一些浅埋、超浅埋地段的大断面隧道施工，不仅施工难度大、进度缓慢，且安全风险高。若采用明挖法施工，则开存在开挖难度大、支护施作周期长、后期回填困难等问题；而采暗挖法则奥法原理需对地层进行超前加固，耗费大量支护材料，造价相对较高，且工期无法保证。因此，如果能在传统施工的基础上进行改良优化后再施工，必然可解决浅埋段施工难度大、进度缓慢、危险性大的技术难题。

技术实现思路

1、本发明为了解决上述问题，提供一种适用于隧道浅埋段的“上明下暗分部施工”快速施工方法。

2、本发明采取以下技术方案：一种适用于隧道浅埋段的“上明下暗分部施工”快速施工方法，包括：

3、s100：隧道施工前，做好上、下部施工区划分，隧道拱部150°范围为上部，采取明挖施工，拱部150°以下为下部，采取暗挖施工；

4、s200：对上部施工区施工截水沟；

5、s300：对上部施工区进行明挖施工；

6、s400：进行护拱施工；

7、s500：对下部施工区进行暗挖施工。

8、在一些实施例中，步骤s200中，截水沟设在仰坡开挖边缘至少5m距离外。

9、在一些实施例中，步骤s300包括：

10、s301：自上而下进行明挖直至到暗洞标高；

11、s302：拱部范围开始沿隧道衬砌外轮廓线开挖，同时洞身两侧继续放坡开挖，并及时施作边坡防护。

12、在一些实施例中，步骤s302中，放坡开挖时，碎石土、角砾土以及卵石土自稳性较差地层边坡坡率采用1:1.25或1：1.5；粉质黏土自稳性较好地层边坡坡率采用1:0.5或1：0.3。

13、在一些实施例中，步骤s400包括：

14、s401：施作护拱基础加固，采用浇筑混凝土和φ76钢管袖阀管注浆加固组合作为护拱基础的主要支护手段；

15、s402：施作暗洞段导向墙及管棚，导向墙尺寸与护拱相同，以便与护拱顺接、连成整体；

16、s403：两侧拱脚处c20混凝土条形基础完成后，进行拱部i20a型钢钢架施工；

17、s404：施作护拱钢筋，待验收合格后进行护拱模板安装，浇筑c40护拱混凝土，混凝土强度达设计强度75%后，进行护拱回填施工。

18、在一些实施例中，步骤s401中，护拱基础φ76钢管袖阀管注浆，钢管桩间距为1.0m（纵向）*0.3m（横向），布置角度分别为15°、30°、45°。

19、在一些实施例中，步骤s402中，导向墙厚度1.0m，长1.0m，c20砼进行浇筑，断面尺寸可与护拱相同；管棚为φ108mm大管棚，每环42根，每根长30米，设置于拱部120°范围内，孔间距40cm。

20、在一些实施例中，步骤s403中，拱脚处c20混凝土条形基础，厚20cm宽 120cm，其上预埋φ22钢筋作为护拱钢筋的支撑筋；拱部i20a型钢钢架，钢架间距0.6m/榀，φ22纵向连接筋，环向间距1.0m，钢拱架拱脚设置φ42锁脚锚管，长4.0m，每榀每侧2根，沿条形基础混凝土面成45°方向打设，使用φ25u形筋将拱架与锁脚锚管焊接成整体。

21、在一些实施例中，步骤s404中，护拱钢筋架立筋为φ22钢筋，护拱模板为5*20*400cm木板，拱顶预留50cm宽混凝土浇筑窗口，并用ф22钢筋进行加固，木模外侧纵向每间隔2.0m环向设置一根φ22钢筋。护拱混凝土为c40混凝土，达设计强度75%后，进行护拱回填。

22、在一些实施例中，步骤s500中，以人工配合挖掘机开挖为主、弱爆破为辅的开挖方式，按三台阶法进行暗洞洞身施工。

23、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

24、本发明有效缩小开挖范围、减小开挖深度，减小了土石方开挖回填和边坡防护工程量，避免大面积明挖对生态环境的破坏；减少了征用地面积，施工成本大幅降低。

25、本发明利用原位土体作为土模支撑，快速 形成了安全稳定的上部刚性防护屏障，既有效避免上部明挖作业各部施工干扰； 又避免了浅埋软弱覆土层暗挖施工塌方冒顶风险，保证施工安全；并避免了传统暗挖法施工时大量支护材料的消耗，成本经济可控。

26、相比传统工法，本发明除少量临时边坡防护措施外，几乎无其他辅助及支护措施，施工较为经济；上明下暗分步实施，拱下在拱上形成稳定的刚性护拱保护条件下可进行长距离开挖，施工简便；施工中根据围岩征采用合理初支以及临时边坡防护措施，安全性更高。

技术特征：

1.一种适用于隧道浅埋段的“上明下暗分部施工”快速施工方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的适用于隧道浅埋段的“上明下暗分部施工”快速施工方法，其特征在于，所述步骤s200中，截水沟设在仰坡开挖边缘至少5m距离外。

3.根据权利要求1所述的适用于隧道浅埋段的“上明下暗分部施工”快速施工方法，其特征在于，所述步骤s300包括：

4.根据权利要求3所述的适用于隧道浅埋段的“上明下暗分部施工”快速施工方法，其特征在于，所述步骤s302中，放坡开挖时，碎石土、角砾土以及卵石土自稳性较差地层边坡坡率采用1:1.25或1：1.5；粉质黏土自稳性较好地层边坡坡率采用1:0.5或1：0.3。

5.根据权利要求1所述的适用于隧道浅埋段的“上明下暗分部施工”快速施工方法，其特征在于，所述步骤s400包括：

6.根据权利要求5所述的适用于隧道浅埋段的“上明下暗分部施工”快速施工方法，其特征在于，所述步骤s401中，护拱基础φ76钢管袖阀管注浆，钢管桩间距为1.0m（纵向）*0.3m（横向），布置角度分别为15°、30°、45°。

7.根据权利要求5所述的适用于隧道浅埋段的“上明下暗分部施工”快速施工方法，其特征在于，所述步骤s402中，导向墙厚度1.0m，长1.0m，c20砼进行浇筑，断面尺寸可与护拱相同；管棚为φ108mm大管棚，每环42根，每根长30米，设置于拱部120°范围内，孔间距40cm。

8.根据权利要求5所述的适用于隧道浅埋段的“上明下暗分部施工”快速施工方法，其特征在于，所述步骤s403中，拱脚处c20混凝土条形基础，厚20cm宽 120cm，其上预埋φ22钢筋作为护拱钢筋的支撑筋；拱部i20a型钢钢架，钢架间距0.6m/榀，φ22纵向连接筋，环向间距1.0m，钢拱架拱脚设置φ42锁脚锚管，长4.0m，每榀每侧2根，沿条形基础混凝土面成45°方向打设，使用φ25u形筋将拱架与锁脚锚管焊接成整体。

9.根据权利要求5所述的适用于隧道浅埋段的“上明下暗分部施工”快速施工方法，其特征在于，所述步骤s404中，护拱钢筋架立筋为φ22钢筋，护拱模板为5*20*400cm木板，拱顶预留50cm宽混凝土浇筑窗口，并用ф22钢筋进行加固，木模外侧纵向每间隔2.0m环向设置一根φ22钢筋。护拱混凝土为c40混凝土，达设计强度75%后，进行护拱回填。

10.根据权利要求1所述的适用于隧道浅埋段的“上明下暗分部施工”快速施工方法，其特征在于，所述步骤s500中，以人工配合挖掘机开挖为主、弱爆破为辅的开挖方式，按三台阶法进行暗洞洞身施工。

技术总结本发明涉及隧道浅埋区段的施工领域，具体是一种适用于隧道浅埋段的“上明下暗分部施工”快速施工方法。包括：S100：隧道施工前，做好上、下部施工区划分，隧道拱部150°范围为上部，采取明挖施工，拱部150°以下为下部，采取暗挖施工；S200：对上部施工区施工截水沟；S300：对上部施工区进行明挖施工；S400：进行护拱施工；S500：对下部施工区进行暗挖施工。本发明有效缩小开挖范围、减小开挖深度，减小了土石方开挖回填和边坡防护工程量，避免大面积明挖对生态环境的破坏；减少了征用地面积，施工成本大幅降低。技术研发人员：杨渊,王志广,张甫,曹鹏宇,杨轶博,李堉源受保护的技术使用者：中铁十二局集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/4