CN112443331B - 扰动敏感地层超小净距大断面群洞并行地铁隧道施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种扰动敏感地层超小净距大断面群洞并行地铁隧道施工方法，包括中间大端面隧道施工，小净距隧道施工，标准断面隧道施工，外侧大端面隧道施工及隧道群二次加固等五个步骤。本发明有效的解决了在城市开挖扰动敏感地层中，暗挖施工超小净距大断面群洞并行地铁隧道，后洞开挖施工易引起前洞初支变形过大，二衬开裂等问题的问题，在有效提高扰动敏感地层隧道建设施工的效率和质量的同时，另极大的降低对施工作业作业面、施工作业范围地层结构及地表建筑造成的影响和危害，极大的提高了施工作业的安全性和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及地下工程领域，涉及一种扰动敏感地层超小净距大断面群洞并行地铁隧道施工方法。
背景技术
地铁工程一般位于市区，施工场地狭小、周边管线密集、道路交通荷载大、周边建筑密集等复杂环境，对地层稳定和变形控制要求严格，一旦失稳就会造成生命和财产的重大损失。随着我国城市轨道交通建设的快速发展，多车次同站换乘地铁车站逐渐增多，多洞室、大断面隧道建设成为趋势，也为城市敏感环境中建设超小净距大断面群洞并行隧道的施工带来了诸多挑战。
群洞隧道施工中，各导洞开挖会产生相互影响，先行洞室在施工中周边围岩松动产生应力重分布，导致临近后行洞室施工产生较大的沉降变形；同时后行洞室施工中围岩应力释放，导致临近先行洞室围岩二次松动变形，初支结构承受较大围岩压力，如果支护结构变形过大产生开裂，会对隧道结构及安全产生重大影响。对于超小净距大断面群洞隧道施工的情况，大断面隧道施工多采用CD、CRD及双侧壁导坑等工法，工序较多，二衬施工前需要拆除临时支撑，大断面隧道施工自身存在较大风险，在叠加超小净距临近隧道施工工况，其隧道施工中的相互影响控制显得尤其重要。
在现阶段对于小净距隧道施工的相互影响控制多采用对隧道间土体进行注浆加固的方法，对于大断面群洞隧道施工的相互影响通常采用优化大断面隧道开挖方式及群洞开挖工序的方法进行控制。但是在城市地铁开挖扰动敏感地层中，进行超小净距大断面群洞并行隧道的施工，由于其开挖地层更加敏感，隧道跨度更大，洞室间距离更近，采用单一的控制措施很难达到控制效果，同时，二衬施作时机也格外重要，如果按照传统的二衬紧跟初支施工的方案，后行洞室在开挖施工中导致先行洞室变形过大，会产生已做二衬发生破碎的现象。因此针对这一现状，迫切需要开发一种在城市地铁建设中，针对超小净距大断面群洞并行隧道相互影响控制施工的方法，以满足实际施工安全可靠的需求。
发明内容
本发明公开了扰动敏感地层超小净距大断面群洞并行地铁隧道施工方法，以解决现有技术存在的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
扰动敏感地层超小净距大断面群洞并行地铁隧道施工方法，包括如下步骤：
S1，中间大端面隧道施工，采用双侧壁导坑法开挖施工中间大断面隧道，首先依次在中间大端面隧道的施工作业面中施工导洞，导洞开挖前先对深孔注浆加固区域进行全断面深孔注浆，并对施工作业面通过格栅钢架进行支护，然后对各导洞均采用上下台阶法施工，上下台阶错开3—5m，上台阶留核心土，每个台阶拱脚处打设两根锁脚锚管，锁脚锚杆均另与格栅钢架可靠焊接，且每个导洞前后错开不小于8m；
S2，小净距隧道施工，完成S1施工后，采用台阶法在S1步骤施工建成的隧道两侧对称施工小净距隧道，导洞开挖前先对深孔注浆加固区域进行全断面深孔注浆，并对施工作业面通过格栅钢架进行支护，且初期支护及时封闭成环，与大断面隧道导洞间隔不小于8m，然后采用上下台阶法施工，上下台阶错开3—5m，上台阶留核心土，并在导洞开挖后架设格栅钢架进行支护，同时打设锁脚锚杆并喷射混凝土支护强化，其中锁脚锚杆与格栅可靠焊接，每个导洞前后错开不小于8m；
S3，标准断面隧道施工，完成S2施工后，在S2施工建成的隧道外侧采用台阶法对称施工施工最外侧标准断面隧道，导洞开挖前先对深孔注浆加固区域进行全断面深孔注浆，并对施工作业面通过格栅钢架进行支护，且初期支护及时封闭成环，与邻近隧道导洞间隔8m，然后采用上下台阶法施工，上下台阶错开3—5m，上台阶留核心土，导洞开挖后架设格栅钢架并打设锁脚锚杆及喷射混凝土支护强化，其中锁脚锚杆与格栅可靠焊接，且每个导洞前后错开不小于8m；
S4，外侧大端面隧道施工，完成S3步骤施工后，采用CRD法施工最外侧大断面隧道，其中导洞开挖前先对深孔注浆加固区域进行全断面深孔注浆，并对施工作业面通过格栅钢架进行支护，且初期支护及时封闭成环，与邻近隧道导洞间隔8m，然后采用上下台阶法施工，上下台阶错开3—5m，上台阶留核心土，每个台阶拱脚处打设两根锁脚锚管，且锁脚锚杆与格栅可靠焊接，每个导洞前后错开不小于8m；
S5，隧道群二次加固，完成S4步骤施工后，并在S1至S4步骤全部完成施工且地层变形趋于稳定后进行二衬施工，在双侧壁导坑法大断面二衬施工中，对初始支护拆除作业时，仅凿除初始支护的表层混凝土，并对格栅钢架处进行防水处理，同时在初始支护拆除时，每次拆除的长度不超过6m，完成二次加固后即可完成隧道整体施工。
进一步的，所述S1—S4步骤中，在进行导洞开挖前先对深孔注浆加固区域进行全断面深孔注浆时，注浆范围为初支轮廓外2—5m，浆液为水泥水玻璃双液浆，注浆进尺为10m，掘进8m，末端2m为下一步注浆的止浆墙；深孔注浆需在注浆部位标识出孔位，钻孔孔位偏差不大于 200mm，成孔偏斜率不大于1%，深孔注浆孔位布置应根据注浆范围和隧道开挖形式，横通道及区间暗挖隧道全断面注浆孔，各导洞深孔注浆加固后导洞开挖前，需在拱顶120°范围内打设超前小导管，小导管规格为DN32×2.75钢焊管，长度为2—3m，环向间距0.1—0.5m，纵向间距0.5—1.5m，小导管仅作填充注浆，浆液选用水泥浆；小导管制作中先把钢管截成需要的长度，在钢管的一端做成200—400mm长的圆锥状，且末端1000mm范围内不开孔，剩余部分每隔150—200mm梅花型布设直径6——8mm的溢浆孔。
进一步的，所述注浆孔注浆作业时，按以下步骤进行：
第一步，在先开挖导洞靠近迎土侧位置，距迎土侧400mm～600mm处梅花形布设双排注浆孔，在导洞中部间距@800mm×800mm，梅花形布置注浆孔；在填土、砂卵石地层中，注浆压力宜控制在0.5~1.0MPa，其余地层宜控制在1~2MPa，扩散半径为0.4—0.6m，注浆孔端部间距取0.7—0.9m。
第二步，利用水泥—水玻璃双液浆液应分别配制水泥浆和水玻璃浆，并用双液注浆泵泵送，在混合器中混合，并在完成混合后注入工程对象内即可。
进一步的，所述水泥水玻璃双液浆按水泥浆与水玻璃浆1:1～1:0.6比例混合。
进一步的，所述S1—S4步骤中，初支厚度为0.35m，临时支撑厚度0.3m，格栅钢架纵向间距为0.3—0.8m，格栅主筋、桁架筋、纵向连接筋为HRB400钢筋，其余为HPB300钢筋，临时中隔壁采用Q235b型钢；锁脚锚杆采用DN32×2.75钢焊管，长度为2.5m，入射角为45°。
进一步的，所述S2步骤在进行隧道开挖支护期间，当初支间净距≤1.8m时，需在先期开挖隧道内向后开挖隧道一侧打设2m长DN32小导管并做填充注浆，开挖后行隧道过程中将多余小导管割除，并和格栅钢架焊接固定，同时兼做后开挖隧道的锁脚锚管。
本发明有效的解决了在城市开挖扰动敏感地层中，暗挖施工超小净距大断面群洞并行地铁隧道，后洞开挖施工易引起前洞初支变形过大，二衬开裂等问题的问题，在有效提高扰动敏感地层隧道建设施工的效率和质量的同时，另极大的降低对施工作业作业面、施工作业范围地层结构及地表建筑造成的影响和危害，极大的提高了施工作业的安全性和可靠性。
附图说明
图1为本发明施工工艺流程示意图；
图2为本发明开挖断面图；
图3为本发明支护结构图；
图4为双侧壁导坑法开挖纵向施工顺序图；
图中 1-导洞1；2-导洞2；3-导洞3；4-导洞4；5-导洞5；6-导洞6；7-隧道 7；8-隧道8；9-隧道9；10-导洞10；11-导洞11；12-导洞12；13-导洞13；14-超前小导管；15-深孔注浆加固区域；16-小导管16；17-锁脚锚管；18-临时支撑18；19-初期支护19；20-初期支护20；21-临时支撑21；22-初期支护22；23-初期支护23；24-二次衬砌24；25-二次衬砌25；26-二次衬砌26；27-二次衬砌27；28-二次衬砌28。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
如图1—4所示，扰动敏感地层超小净距大断面群洞并行地铁隧道施工方法，包括如下步骤：
S1，中间大端面隧道施工，采用双侧壁导坑法开挖施工中间大断面隧道，首先依次在中间大端面隧道的施工作业面中施工导洞，导洞开挖前先对深孔注浆加固区域进行全断面深孔注浆，并对施工作业面通过格栅钢架进行支护，然后对各导洞均采用上下台阶法施工，上下台阶错开3—5m，上台阶留核心土，每个台阶拱脚处打设两根锁脚锚管，锁脚锚杆均另与格栅钢架可靠焊接，且每个导洞前后错开不小于8m；
S2，小净距隧道施工，完成S1施工后，采用台阶法在S1步骤施工建成的隧道两侧对称施工小净距隧道，导洞开挖前先对深孔注浆加固区域进行全断面深孔注浆，并对施工作业面通过格栅钢架进行支护，且初期支护及时封闭成环，与大断面隧道导洞间隔不小于8m，然后采用上下台阶法施工，上下台阶错开3—5m，上台阶留核心土，并在导洞开挖后架设格栅钢架进行支护，同时打设锁脚锚杆并喷射混凝土支护强化，其中锁脚锚杆与格栅可靠焊接，每个导洞前后错开不小于8m；
S3，标准断面隧道施工，完成S2施工后，在S2施工建成的隧道外侧采用台阶法对称施工施工最外侧标准断面隧道，导洞开挖前先对深孔注浆加固区域进行全断面深孔注浆，并对施工作业面通过格栅钢架进行支护，且初期支护及时封闭成环，与邻近隧道导洞间隔8m，然后采用上下台阶法施工，上下台阶错开3—5m，上台阶留核心土，导洞开挖后架设格栅钢架并打设锁脚锚杆及喷射混凝土支护强化，其中锁脚锚杆与格栅可靠焊接，且每个导洞前后错开不小于8m；
S4，外侧大端面隧道施工，完成S3步骤施工后，采用CRD法施工最外侧大断面隧道，其中导洞开挖前先对深孔注浆加固区域进行全断面深孔注浆，并对施工作业面通过格栅钢架进行支护，且初期支护及时封闭成环，与邻近隧道导洞间隔8m，然后采用上下台阶法施工，上下台阶错开3—5m，上台阶留核心土，每个台阶拱脚处打设两根锁脚锚管，且锁脚锚杆与格栅可靠焊接，每个导洞前后错开不小于8m；
S5，隧道群二次加固，完成S4步骤施工后，并在S1至S4步骤全部完成施工且地层变形趋于稳定后进行二衬施工，在双侧壁导坑法大断面二衬施工中，对初始支护拆除作业时，仅凿除初始支护的表层混凝土，并对格栅钢架处进行防水处理，同时在初始支护拆除时，每次拆除的长度不超过6m，完成二次加固后即可完成隧道整体施工。
重点说明的，所述S1—S4步骤中，在进行导洞开挖前先对深孔注浆加固区域进行全断面深孔注浆时，注浆范围为初支轮廓外2—5m，浆液为水泥水玻璃双液浆，注浆进尺为10m，掘进8m，末端2m为下一步注浆的止浆墙；深孔注浆需在注浆部位标识出孔位，钻孔孔位偏差不大于 200mm，成孔偏斜率不大于1%，深孔注浆孔位布置应根据注浆范围和隧道开挖形式，横通道及区间暗挖隧道全断面注浆孔，各导洞深孔注浆加固后导洞开挖前，需在拱顶120°范围内打设超前小导管，小导管规格为DN32×2.75钢焊管，长度为2—3m，环向间距0.1—0.5m，纵向间距0.5—1.5m，小导管仅作填充注浆，浆液选用水泥浆；小导管制作中先把钢管截成需要的长度，在钢管的一端做成200—400mm长的圆锥状，且末端1000mm范围内不开孔，剩余部分每隔150—200mm梅花型布设直径6——8mm的溢浆孔。
需要特别注意的，所述注浆孔注浆作业时，按以下步骤进行：
第一步，在先开挖导洞靠近迎土侧位置，距迎土侧400mm～600mm处梅花形布设双排注浆孔，在导洞中部间距@800mm×800mm，梅花形布置注浆孔；在填土、砂卵石地层中，注浆压力宜控制在0.5~1.0MPa，其余地层宜控制在1~2MPa，扩散半径为0.4—0.6m，注浆孔端部间距取0.7—0.9m。
第二步，利用水泥—水玻璃双液浆液应分别配制水泥浆和水玻璃浆，并用双液注浆泵泵送，在混合器中混合，并在完成混合后注入工程对象内即可。
进一步优化的，所述水泥水玻璃双液浆按水泥浆与水玻璃浆1:1～1:0.6比例混合。
此外，所述S1—S4步骤中，初支厚度为0.35m，临时支撑厚度0.3m，格栅钢架纵向间距为0.3—0.8m，格栅主筋、桁架筋、纵向连接筋为HRB400钢筋，其余为HPB300钢筋，临时中隔壁采用Q235b型钢；锁脚锚杆采用DN32×2.75钢焊管，长度为2.5m，入射角为45°。
本实施例中，所述S2步骤在进行隧道开挖支护期间，当初支间净距≤1.8m时，需在先期开挖隧道内向后开挖隧道一侧打设2m长DN32小导管并做填充注浆，开挖后行隧道过程中将多余小导管割除，并和格栅钢架焊接固定，同时兼做后开挖隧道的锁脚锚管。
下面结合具体工程实例对发明进行说明。该工程实例是在本发明技术方案下进行实施，给出具体的实施方案和操作流程，但本发明的保护范围不限于下述实例。
实施1
如图1—4所示，扰动敏感地层超小净距大断面群洞并行地铁隧道施工方法，包括如下步骤：
S1，中间大端面隧道施工，采用双侧壁导坑法开挖施工中间大断面隧道，首先依次在中间大端面隧道的施工作业面中施工导洞1至导洞6，导洞开挖前先对深孔注浆加固区域进行全断面深孔注浆，并对施工作业面通过格栅钢架进行支护，然后对各导洞均采用上下台阶法施工，上下台阶错开3m，上台阶留核心土，每个台阶拱脚处打设两根锁脚锚管，锁脚锚杆均另与格栅钢架可靠焊接，且每个导洞前后错开8m；
S2，小净距隧道施工，完成S1施工后，采用台阶法在S1步骤施工建成的隧道两侧对称施工小净距隧道，导洞开挖前先对深孔注浆加固区域进行全断面深孔注浆，并对施工作业面通过格栅钢架进行支护，且初期支护及时封闭成环，与大断面隧道导洞间隔8m，然后采用上下台阶法施工，上下台阶错开3m，上台阶留核心土，并在导洞开挖后架设格栅钢架进行支护，同时打设锁脚锚杆并喷射混凝土支护强化，其中锁脚锚杆与格栅可靠焊接，每个导洞前后错开8m；
S3，标准断面隧道施工，完成S2施工后，在S2施工建成的隧道外侧采用台阶法对称施工施工最外侧标准断面隧道，导洞开挖前先对深孔注浆加固区域进行全断面深孔注浆，并对施工作业面通过格栅钢架进行支护，且初期支护及时封闭成环，与邻近隧道导洞间隔8m，然后采用上下台阶法施工，上下台阶错开3m，上台阶留核心土，导洞开挖后架设格栅钢架并打设锁脚锚杆及喷射混凝土支护强化，其中锁脚锚杆与格栅可靠焊接，且每个导洞前后错开8m；
S4，外侧大端面隧道施工，完成S3步骤施工后，采用CRD法施工最外侧大断面隧道，其中导洞开挖前先对深孔注浆加固区域进行全断面深孔注浆，并对施工作业面通过格栅钢架进行支护，且初期支护及时封闭成环，与邻近隧道导洞间隔8m，然后采用上下台阶法施工，上下台阶错开3m，上台阶留核心土，每个台阶拱脚处打设两根锁脚锚管，且锁脚锚杆与格栅可靠焊接，每个导洞前后错开8m；
S5，隧道群二次加固，完成S4步骤施工后，并在S1至S4步骤全部完成施工且地层变形趋于稳定后进行二衬施工，在双侧壁导坑法大断面二衬施工中，对初始支护拆除作业时，仅凿除初始支护的表层混凝土，并对格栅钢架处进行防水处理，同时在初始支护拆除时，每次拆除的长度为6m，完成二次加固后即可完成隧道整体施工。
本实施例中，所述S1—S4步骤中，在进行导洞开挖前先对深孔注浆加固区域进行全断面深孔注浆时，注浆范围为初支轮廓外2m，浆液为水泥水玻璃双液浆，注浆进尺为10m，掘进8m，末端2m为下一步注浆的止浆墙；深孔注浆需在注浆部位标识出孔位，钻孔孔位偏差不大于 200mm，成孔偏斜率不大于1%，深孔注浆孔位布置应根据注浆范围和隧道开挖形式，横通道及区间暗挖隧道全断面注浆孔，各导洞深孔注浆加固后导洞开挖前，需在拱顶120°范围内打设超前小导管，小导管规格为DN32×2.75钢焊管，长度为2m，环向间距0.1m，纵向间距0.5m，小导管仅作填充注浆，浆液选用水泥浆；小导管制作中先把钢管截成需要的长度，在钢管的一端做成200mm长的圆锥状，且末端1000mm范围内不开孔，剩余部分每隔150mm梅花型布设直径6mm的溢浆孔。
其中，所述注浆孔注浆作业时，按以下步骤进行：
第一步，在先开挖导洞靠近迎土侧位置，距迎土侧400mmmm处梅花形布设双排注浆孔，在导洞中部间距@800mm×800mm，梅花形布置注浆孔；在填土、砂卵石地层中，注浆压力宜控制在0.5MPa，其余地层宜控制在1MPa，扩散半径为0.4m，注浆孔端部间距取0.7m。
第二步，利用水泥—水玻璃双液浆液应分别配制水泥浆和水玻璃浆，并用双液注浆泵泵送，在混合器中混合，并在完成混合后注入工程对象内即可。
此外，所述水泥水玻璃双液浆按水泥浆与水玻璃浆1:1比例混合。
进一步的，所述S1—S4步骤中，初支厚度为0.35m，临时支撑厚度0.3m，格栅钢架纵向间距为0.3m，格栅主筋、桁架筋、纵向连接筋为HRB400钢筋，其余为HPB300钢筋，临时中隔壁采用Q235b型钢；锁脚锚杆采用DN32×2.75钢焊管，长度为2.5m，入射角为45°。
需要说明的，所述S2步骤在进行隧道开挖支护期间，当初支间净距≤1.8m时，需在先期开挖隧道内向后开挖隧道一侧打设2m长DN32小导管并做填充注浆，开挖后行隧道过程中将多余小导管割除，并和格栅钢架焊接固定，同时兼做后开挖隧道的锁脚锚管。
实施例2
如图1—4所示，扰动敏感地层超小净距大断面群洞并行地铁隧道施工方法，包括如下步骤：
S1，中间大端面隧道施工，采用双侧壁导坑法开挖施工中间大断面隧道，首先依次在中间大端面隧道的施工作业面中施工导洞1至导洞6，导洞开挖前先对深孔注浆加固区域进行全断面深孔注浆，并对施工作业面通过格栅钢架进行支护，然后对各导洞均采用上下台阶法施工，上下台阶错开5m，上台阶留核心土，每个台阶拱脚处打设两根锁脚锚管，锁脚锚杆均另与格栅钢架可靠焊接，且每个导洞前后错开10m；
S2，小净距隧道施工，完成S1施工后，采用台阶法在S1步骤施工建成的隧道两侧对称施工小净距隧道，导洞开挖前先对深孔注浆加固区域进行全断面深孔注浆，并对施工作业面通过格栅钢架进行支护，且初期支护及时封闭成环，与大断面隧道导洞间隔9m，然后采用上下台阶法施工，上下台阶错开5m，上台阶留核心土，并在导洞开挖后架设格栅钢架进行支护，同时打设锁脚锚杆并喷射混凝土支护强化，其中锁脚锚杆与格栅可靠焊接，每个导洞前后错开10m；
S3，标准断面隧道施工，完成S2施工后，在S2施工建成的隧道外侧采用台阶法对称施工施工最外侧标准断面隧道，导洞开挖前先对深孔注浆加固区域进行全断面深孔注浆，并对施工作业面通过格栅钢架进行支护，且初期支护及时封闭成环，与邻近隧道导洞间隔8m，然后采用上下台阶法施工，上下台阶错开5m，上台阶留核心土，导洞开挖后架设格栅钢架并打设锁脚锚杆及喷射混凝土支护强化，其中锁脚锚杆与格栅可靠焊接，且每个导洞前后错开9m；
S4，外侧大端面隧道施工，完成S3步骤施工后，采用CRD法施工最外侧大断面隧道，其中导洞开挖前先对深孔注浆加固区域进行全断面深孔注浆，并对施工作业面通过格栅钢架进行支护，且初期支护及时封闭成环，与邻近隧道导洞间隔8m，然后采用上下台阶法施工，上下台阶错开55m，上台阶留核心土，每个台阶拱脚处打设两根锁脚锚管，且锁脚锚杆与格栅可靠焊接，每个导洞前后错开不小于8m；
S5，隧道群二次加固，完成S4步骤施工后，并在S1至S4步骤全部完成施工且地层变形趋于稳定后进行二衬施工，在双侧壁导坑法大断面二衬施工中，对初始支护拆除作业时，仅凿除初始支护的表层混凝土，并对格栅钢架处进行防水处理，同时在初始支护拆除时，每次拆除的长度不超过6m，完成二次加固后即可完成隧道整体施工。
需要说明的，所述S1—S4步骤中，在进行导洞开挖前先对深孔注浆加固区域进行全断面深孔注浆时，注浆范围为初支轮廓外5m，浆液为水泥水玻璃双液浆，注浆进尺为10m，掘进8m，末端2m为下一步注浆的止浆墙；深孔注浆需在注浆部位标识出孔位，钻孔孔位偏差不大于 200mm，成孔偏斜率不大于1%，深孔注浆孔位布置应根据注浆范围和隧道开挖形式，横通道及区间暗挖隧道全断面注浆孔，各导洞深孔注浆加固后导洞开挖前，需在拱顶120°范围内打设超前小导管，小导管规格为DN32×2.75钢焊管，长度为3m，环向间距0.5m，纵向间距1.5m，小导管仅作填充注浆，浆液选用水泥浆；小导管制作中先把钢管截成需要的长度，在钢管的一端做成400mm长的圆锥状，且末端1000mm范围内不开孔，剩余部分每隔200mm梅花型布设直径—8mm的溢浆孔。
此外，所述注浆孔注浆作业时，按以下步骤进行：
第一步，在先开挖导洞靠近迎土侧位置，距迎土侧600mm处梅花形布设双排注浆孔，在导洞中部间距@800mm×800mm，梅花形布置注浆孔；在填土、砂卵石地层中，注浆压力宜控制在1.0MPa，其余地层宜控制在2MPa，扩散半径为0.6m，注浆孔端部间距取0.9m。
第二步，利用水泥—水玻璃双液浆液应分别配制水泥浆和水玻璃浆，并用双液注浆泵泵送，在混合器中混合，并在完成混合后注入工程对象内即可。
进一步优化，所述水泥水玻璃双液浆按水泥浆与水玻璃浆1:0.6比例混合。
值得注意的，所述S1—S4步骤中，初支厚度为0.35m，临时支撑厚度0.3m，格栅钢架纵向间距为0.8m，格栅主筋、桁架筋、纵向连接筋为HRB400钢筋，其余为HPB300钢筋，临时中隔壁采用Q235b型钢；锁脚锚杆采用DN32×2.75钢焊管，长度为2.5m，入射角为45°。
本实施例中，所述S2步骤在进行隧道开挖支护期间，当初支间净距≤1.8m时，需在先期开挖隧道内向后开挖隧道一侧打设2m长DN32小导管并做填充注浆，开挖后行隧道过程中将多余小导管割除，并和格栅钢架焊接固定，同时兼做后开挖隧道的锁脚锚管。
实施例3
如图1—4所示，扰动敏感地层超小净距大断面群洞并行地铁隧道施工方法，包括如下步骤：
S1，中间大端面隧道施工，采用双侧壁导坑法开挖施工中间大断面隧道，首先依次在中间大端面隧道的施工作业面中施工导洞1至导洞6，导洞开挖前先对深孔注浆加固区域进行全断面深孔注浆，并对施工作业面通过格栅钢架进行支护，然后对各导洞均采用上下台阶法施工，上下台阶错开4m，上台阶留核心土，每个台阶拱脚处打设两根锁脚锚管，锁脚锚杆均另与格栅钢架可靠焊接，且每个导洞前后错开不小于8m；
S2，小净距隧道施工，完成S1施工后，采用台阶法在S1步骤施工建成的隧道两侧对称施工小净距隧道，导洞开挖前先对深孔注浆加固区域进行全断面深孔注浆，并对施工作业面通过格栅钢架进行支护，且初期支护及时封闭成环，与大断面隧道导洞间隔不小于8m，然后采用上下台阶法施工，上下台阶错开4m，上台阶留核心土，并在导洞开挖后架设格栅钢架进行支护，同时打设锁脚锚杆并喷射混凝土支护强化，其中锁脚锚杆与格栅可靠焊接，每个导洞前后错开不小于8m；
S3，标准断面隧道施工，完成S2施工后，在S2施工建成的隧道外侧采用台阶法对称施工施工最外侧标准断面隧道，导洞开挖前先对深孔注浆加固区域进行全断面深孔注浆，并对施工作业面通过格栅钢架进行支护，且初期支护及时封闭成环，与邻近隧道导洞间隔8m，然后采用上下台阶法施工，上下台阶错开4m，上台阶留核心土，导洞开挖后架设格栅钢架并打设锁脚锚杆及喷射混凝土支护强化，其中锁脚锚杆与格栅可靠焊接，且每个导洞前后错开不小于8m；
S4，外侧大端面隧道施工，完成S3步骤施工后，采用CRD法施工最外侧大断面隧道，其中导洞开挖前先对深孔注浆加固区域进行全断面深孔注浆，并对施工作业面通过格栅钢架进行支护，且初期支护及时封闭成环，与邻近隧道导洞间隔8m，然后采用上下台阶法施工，上下台阶错开4.5m，上台阶留核心土，每个台阶拱脚处打设两根锁脚锚管，且锁脚锚杆与格栅可靠焊接，每个导洞前后错开不小于8m；
S5，隧道群二次加固，完成S4步骤施工后，并在S1至S4步骤全部完成施工且地层变形趋于稳定后进行二衬施工，在双侧壁导坑法大断面二衬施工中，对初始支护拆除作业时，仅凿除初始支护的表层混凝土，并对格栅钢架处进行防水处理，同时在初始支护拆除时，每次拆除的长度不超过6m，完成二次加固后即可完成隧道整体施工。
其中，所述S1—S4步骤中，在进行导洞开挖前先对深孔注浆加固区域进行全断面深孔注浆时，注浆范围为初支轮廓外3m，浆液为水泥水玻璃双液浆，注浆进尺为10m，掘进8m，末端2m为下一步注浆的止浆墙；深孔注浆需在注浆部位标识出孔位，钻孔孔位偏差不大于 200mm，成孔偏斜率不大于1%，深孔注浆孔位布置应根据注浆范围和隧道开挖形式，横通道及区间暗挖隧道全断面注浆孔，各导洞深孔注浆加固后导洞开挖前，需在拱顶120°范围内打设超前小导管，小导管规格为DN32×2.75钢焊管，长度为2.5m，环向间距0.3m，纵向间距1m，小导管仅作填充注浆，浆液选用水泥浆；小导管制作中先把钢管截成需要的长度，在钢管的一端做成300mm长的圆锥状，且末端1000mm范围内不开孔，剩余部分每隔180mm梅花型布设直径7mm的溢浆孔。
进一步的，所述注浆孔注浆作业时，按以下步骤进行：
第一步，在先开挖导洞靠近迎土侧位置，距迎土侧550mm处梅花形布设双排注浆孔，在导洞中部间距@800mm×800mm，梅花形布置注浆孔；在填土、砂卵石地层中，注浆压力宜控制在0.8MPa，其余地层宜控制在1.5MPa，扩散半径0.5m，注浆孔端部间距取0.8m。
第二步，利用水泥—水玻璃双液浆液应分别配制水泥浆和水玻璃浆，并用双液注浆泵泵送，在混合器中混合，并在完成混合后注入工程对象内即可。
进一步的，所述水泥水玻璃双液浆按水泥浆与水玻璃浆1:0.8比例混合。
进一步的，所述S1—S4步骤中，初支厚度为0.35m，临时支撑厚度0.3m，格栅钢架纵向间距为0.5m，格栅主筋、桁架筋、纵向连接筋为HRB400钢筋，其余为HPB300钢筋，临时中隔壁采用Q235b型钢；锁脚锚杆采用DN32×2.75钢焊管，长度为2.5m，入射角为45°。
进一步的，所述S2步骤在进行隧道开挖支护期间，当初支间净距≤1.8m时，需在先期开挖隧道内向后开挖隧道一侧打设2m长DN32小导管并做填充注浆，开挖后行隧道过程中将多余小导管割除，并和格栅钢架焊接固定，同时兼做后开挖隧道的锁脚锚管。
实施例4
如图1—4所示，扰动敏感地层超小净距大断面群洞并行地铁隧道施工方法，包括如下步骤：
S1，中间大端面隧道施工，采用双侧壁导坑法开挖施工中间大断面隧道，依次施工导洞1至导洞6。导洞开挖前先对深孔注浆加固区域15进行全断面深孔注浆，注浆范围为初支轮廓外3m，浆液为水泥水玻璃双液浆，注浆进尺为10m，掘进8m，末端2m为下一步注浆的止浆墙。打设超前小导管14，小导管规格为DN32×2.75钢焊管，长度为2.5m，环向间距0.3m，纵向间距1m，小导管仅作填充注浆，浆液选用水泥浆。
双侧壁导坑法施工各导洞均采用上下台阶法施工，上下台阶错开3~5m，上台阶留核心土，导洞开挖后及时架设格栅钢架，打设锁脚锚杆17并喷射混凝土，大断面隧道初期支护19厚度为0.35m，临时支撑18厚度0.3m，格栅钢架纵向间距0.5m，格栅主筋、桁架筋、纵向连接筋为HRB400钢筋，其余为HPB300钢筋，临时中隔壁采用Q235b型钢，锁脚锚杆17采用DN32×2.75钢焊管，长度为2.5m，入射角为45°，并与格栅可靠焊接，每个导洞前后错开不小于8m。
S2，小净距隧道施工，采用台阶法对称施工大断面两侧小净距隧道7和8。导洞开挖前先对深孔注浆加固区域15进行全断面深孔注浆，注浆范围为初支轮廓外3m，浆液为水泥水玻璃双液浆，注浆进尺为10m，掘进8m，末端2m为下一步注浆的止浆墙。打设超前小导管14，小导管规格为DN32×2.75钢焊管，长度为2.5m，环向间距0.3m，纵向间距1m，小导管仅作填充注浆，浆液选用水泥浆。
上下台阶法施工，上下台阶错开3~5m，上台阶留核心土，导洞开挖后及时架设格栅钢架，打设锁脚锚杆17并喷射混凝土，隧道初期支护22厚度为0.3m，格栅钢架纵向间距0.5m，格栅主筋、桁架筋、纵向连接筋为HRB400钢筋，其余为HPB300钢筋，锁脚锚杆17采用DN32×2.75钢焊管，长度为2.5m，入射角为45°，并与格栅可靠焊接，每个导洞前后错开不小于8m。
S3，标准断面隧道施工，采用台阶法施工最外侧标准断面隧道9。导洞开挖前先对深孔注浆加固区域15进行全断面深孔注浆，注浆范围为初支轮廓外3m，浆液为水泥水玻璃双液浆，注浆进尺为10m，掘进8m，末端2m为下一步注浆的止浆墙。打设超前小导管14，小导管规格为DN32×2.75钢焊管，长度为2.5m，环向间距0.3m，纵向间距1m，小导管仅作填充注浆，浆液选用水泥浆。
上下台阶法施工，上下台阶错开3~5m，上台阶留核心土，导洞开挖后及时架设格栅钢架，打设锁脚锚杆17并喷射混凝土，隧道初期支护23厚度为0.3m，格栅钢架纵向间距0.5m，格栅主筋、桁架筋、纵向连接筋为HRB400钢筋，其余为HPB300钢筋，锁脚锚杆17采用DN32×2.75钢焊管，长度为2.5m，入射角为45°，并与格栅可靠焊接，每个导洞前后错开不小于8m。
S4，外侧大端面隧道施工，采用CRD法施工最外侧大断面隧道，导洞开挖顺序依次为导洞10至导洞13。导洞开挖前先对深孔注浆加固区域15进行全断面深孔注浆，注浆范围为初支轮廓外3m，浆液为水泥水玻璃双液浆，注浆进尺为10m，掘进8m，末端2m为下一步注浆的止浆墙。打设超前小导管14，小导管规格为DN32×2.75钢焊管，长度为2.5m，环向间距0.3m，纵向间距1m，小导管仅作填充注浆，浆液选用水泥浆。
CRD法施工隧道，初期支护20厚度为0.35m，临时支撑厚度0.3m，格栅钢架纵向间距0.5m，格栅主筋、桁架筋、纵向连接筋为HRB400钢筋，其余为HPB300钢筋，临时中隔壁采用Q235b型钢。各导洞均采用上下台阶法施工，上下台阶错开3~5m，上台阶留核心土，每个台阶拱脚处打设两根锁脚锚管17，锁脚锚杆采用DN32×2.75钢焊管，长度为2.5m，入射角为45°，并与格栅可靠焊接，每个导洞前后错开不小于8m。
初期支护20与初期支护22净距≤1.8m，需在先期开挖隧道内向后开挖隧道一侧打设2m长DN32小导管16并做填充注浆，导洞10在开挖过程中将多余小导管16割除，并和格栅钢架焊接固定，兼做导洞10初支的锁脚锚管。
S5，隧道群二次加固，地层变形趋于稳定后施做群洞隧道二次衬砌24至28。双侧壁导坑法大断面二次衬砌24施工中应对临时支撑18给予保留，仅凿除表层混凝土，并对型钢穿二衬处进行防水处理，待二次衬砌施工完成后再拆除临时支撑。CRD法大断面二次衬砌28施工中应注意临时支撑21拆除长度，每次拆撑长度不应超过6m，可采取跳仓施工。
本发明有效的解决了在城市开挖扰动敏感地层中，暗挖施工超小净距大断面群洞并行地铁隧道，后洞开挖施工易引起前洞初支变形过大，二衬开裂等问题的问题，在有效提高扰动敏感地层隧道建设施工的效率和质量的同时，另极大的降低对施工作业作业面、施工作业范围地层结构及地表建筑造成的影响和危害，极大的提高了施工作业的安全性和可靠性。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.扰动敏感地层超小净距大断面群洞并行地铁隧道施工方法，其特征在于，所述扰动敏感地层超小净距大断面群洞并行地铁隧道施工方法包括如下步骤：
S1，中间大端面隧道施工，采用双侧壁导坑法开挖施工中间大断面隧道，首先依次在中间大端面隧道的施工作业面中施工导洞，导洞开挖前先对深孔注浆加固区域进行全断面深孔注浆，并对施工作业面通过格栅钢架进行支护，然后对各导洞均采用上下台阶法施工，上下台阶错开3—5m，上台阶留核心土，每个台阶拱脚处打设两根锁脚锚管，锁脚锚杆均与格栅钢架可靠焊接，且每个导洞前后错开不小于8m；
S2，小净距隧道施工，完成S1施工后，采用台阶法在S1步骤施工建成的隧道两侧对称施工小净距隧道，导洞开挖前先对深孔注浆加固区域进行全断面深孔注浆，并对施工作业面通过格栅钢架进行支护，且初期支护及时封闭成环，与大断面隧道导洞间隔不小于8m，然后采用上下台阶法施工，上下台阶错开3—5m，上台阶留核心土，并在导洞开挖后架设格栅钢架进行支护，同时打设锁脚锚杆并喷射混凝土支护强化，其中锁脚锚杆与格栅可靠焊接，每个导洞前后错开不小于8m；
S3，标准断面隧道施工，完成S2施工后，在S2施工建成的隧道外侧采用台阶法对称施工最外侧标准断面隧道，导洞开挖前先对深孔注浆加固区域进行全断面深孔注浆，并对施工作业面通过格栅钢架进行支护，且初期支护及时封闭成环，与邻近隧道导洞间隔8m，然后采用上下台阶法施工，上下台阶错开3—5m，上台阶留核心土，导洞开挖后架设格栅钢架并打设锁脚锚杆及喷射混凝土支护强化，其中锁脚锚杆与格栅可靠焊接，且每个导洞前后错开不小于8m；
S4，外侧大端面隧道施工，完成S3步骤施工后，采用CRD法施工最外侧大断面隧道，其中导洞开挖前先对深孔注浆加固区域进行全断面深孔注浆，并对施工作业面通过格栅钢架进行支护，且初期支护及时封闭成环，与邻近隧道导洞间隔8m，然后采用上下台阶法施工，上下台阶错开3—5m，上台阶留核心土，每个台阶拱脚处打设两根锁脚锚管，且锁脚锚杆与格栅可靠焊接，每个导洞前后错开不小于8m；
S5，隧道群二次加固，完成S4步骤施工后，并在S1至S4步骤全部完成施工且地层变形趋于稳定后进行二衬施工，在双侧壁导坑法大断面二衬施工中，对初始支护拆除作业时，仅凿除初始支护的表层混凝土，并对格栅钢架处进行防水处理，同时在初始支护拆除时，每次拆除的长度不超过6m，完成二次加固后即可完成隧道整体施工。
2.根据权利要求1所述的扰动敏感地层超小净距大断面群洞并行地铁隧道施工方法，其特征在于，所述S1—S4步骤中，在进行导洞开挖前先对深孔注浆加固区域进行全断面深孔注浆时，注浆范围为初支轮廓外2—5m，浆液为水泥水玻璃双液浆，注浆进尺为10m，掘进8m，末端2m为下一步注浆的止浆墙；深孔注浆需在注浆部位标识出孔位，钻孔孔位偏差不大于 200mm，成孔偏斜率不大于1%，深孔注浆孔位布置应根据注浆范围和隧道开挖形式，横通道及区间暗挖隧道全断面注浆孔，各导洞深孔注浆加固后导洞开挖前，需在拱顶120°范围内打设超前小导管，小导管规格为DN32×2.75钢焊管，长度为2—3m，环向间距0.1—0.5m，纵向间距0.5—1.5m，小导管仅作填充注浆，浆液选用水泥浆；小导管制作中先把钢管截成需要的长度，在钢管的一端做成200—400mm长的圆锥状，且末端1000mm范围内不开孔，剩余部分每隔150—200mm梅花型布设直径6——8mm的溢浆孔。
3.根据权利要求2所述的扰动敏感地层超小净距大断面群洞并行地铁隧道施工方法，其特征在于，所述注浆孔注浆作业时，按以下步骤进行：
第一步，在先开挖导洞靠近迎土侧位置，距迎土侧400mm～600mm处梅花形布设双排注浆孔，在导洞中部间距@800mm×800mm，梅花形布置注浆孔；在填土、砂卵石地层中，注浆压力宜控制在0.5~1.0MPa，其余地层宜控制在1~2MPa，扩散半径为0.4—0.6m，注浆孔端部间距取0.7—0.9m；
第二步，利用水泥—水玻璃双液浆液应分别配制水泥浆和水玻璃浆，并用双液注浆泵泵送，在混合器中混合，并在完成混合后注入工程对象内即可。
4.根据权利要求2或3所述的扰动敏感地层超小净距大断面群洞并行地铁隧道施工方法，其特征在于，所述水泥水玻璃双液浆按水泥浆与水玻璃浆1:1～1:0.6比例混合。
5.根据权利要求1所述的扰动敏感地层超小净距大断面群洞并行地铁隧道施工方法，其特征在于，所述S1—S4步骤中，初支厚度为0.35m，临时支撑厚度0.3m，格栅钢架纵向间距为0.3—0.8m，格栅主筋、桁架筋、纵向连接筋为HRB400钢筋，其余为HPB300钢筋，临时中隔壁采用Q235b型钢；锁脚锚杆采用DN32×2.75钢焊管，长度为2.5m，入射角为45°。
6.根据权利要求1所述的扰动敏感地层超小净距大断面群洞并行地铁隧道施工方法，其特征在于，所述S2步骤在进行隧道开挖支护期间，当初支间净距≤1.8m时，需在先期开挖隧道内向后开挖隧道一侧打设2m长DN32小导管并做填充注浆，开挖后行隧道过程中将多余小导管割除，并和格栅钢架焊接固定，同时兼做后开挖隧道的锁脚锚管。
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Non-Patent Citations (1)
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| 城市隧道开挖对地表建筑群的影响分析及其对策;张顶立等;《岩土工程学报》;20100215(第02期);全文 * |
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