一、前言
在南昆線樂善村二號雙線隧道掘進施工中,我局和鐵道部第二勘測設(shè)計院、西南交通大學(xué)、蘭州鐵道學(xué)院等單位合作,采用中壁法施工,成功地解決了在軟弱圍巖中開挖大跨度隧道的施工難題。我們對之進行了總結(jié),形成本工法。
二、工法特點
1.能有效地控制圍巖變形和地表下沉。
2.由于本工法充分利用了中壁和橫聯(lián)的支撐作用,并輔之以超前水平錨桿、徑向系統(tǒng)錨桿、掛網(wǎng)和格柵噴混凝土等支護手段,加之開挖對圍巖擾動小,故大大提高了施工的安全度。
3.其支護系統(tǒng)能很好地適應(yīng)圍巖的變化,與圍巖形成一個整體,故能充分發(fā)揮圍巖的自承能力。
4.能應(yīng)用量測監(jiān)控等信息化管理方法指導(dǎo)施工,使整個施工過程均處于受控狀態(tài)。
5.施工作業(yè)簡便,不需用特殊的施工機械和設(shè)備,故容易推廣使用。
6.由于本工法采用分部開挖,故其超前導(dǎo)坑可起到預(yù)報地質(zhì)的作用。
三、適用范圍
1.適用于無水或有少量裂隙水的Ⅰ、Ⅱ類圍巖中的地下工程施工。
2.適用于對地表下沉要求嚴(yán)格的隧道和地下工程施工。
3.特別適用于淺埋大跨的地下工程施工。
四、工藝原理
所謂中壁法,就是在隧道和地下工程掘進中,通過設(shè)置中壁和橫聯(lián)(兩者交叉)將開挖斷面分成4部分,然后再根據(jù)圍巖情況細分部(見圖1)進行開挖。此法是以新奧法的基本原理為依據(jù),在開挖過程中盡量減少對圍巖的擾動,通過超前錨桿、錨(網(wǎng))噴洞壁支護系統(tǒng)和中壁、橫聯(lián)聯(lián)結(jié),使斷面支護及早閉合,控制圍巖的變形,并使之趨于穩(wěn)定。同時,建立圍巖支護結(jié)構(gòu)監(jiān)控量測系統(tǒng),隨時掌握施工過程中的動態(tài)變化,合理安排、調(diào)整施工工藝和修改設(shè)計參數(shù),確保施工安全。
五、施工工藝
(一)施工程序
本工法施工程序見圖1,F(xiàn)將各部施工的內(nèi)容簡介如下:
1.開挖①部 按①部預(yù)定的尺寸(一般寬、高均為3.5m)和中壁弧度開挖弧形導(dǎo)坑,掘進0.8m后支護一次:先噴4cm厚的混凝土,然后分別架立2榀中壁和周邊的鋼格柵I和A,再于第一榀格柵處打入徑向系統(tǒng)錨桿,兩榀格柵間掛網(wǎng),復(fù)噴一層混凝土(邊墻層厚16cm,中壁11cm)。然后,利用前一循環(huán)立好的格柵鋼架施作超前錨桿,在超前錨桿的保護下使用風(fēng)鎬等進行開挖,如此循環(huán)掘進。