CN112855171B - 暗挖深回填土区隧道施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种暗挖深回填土区隧道施工方法，该方法通过环绕隧道断面的顶拱设置超前支护结构；沿隧道断面上导洞的顶拱弧形开挖，形成弧形洞和中心上台阶，并沿弧形洞进行上导洞的一次衬砌层施工，以对隧道围岩土进行稳固支撑；将中心上台阶开挖，并在上导洞底部进行临时仰拱施工，以将上导洞隔开；沿隧道断面下导洞的两侧开挖，并沿在两侧进行下导洞的一次衬砌层施工，接着将中心下台阶开挖，并完成隧道正洞的一次衬砌层的施工，同时在隧道正洞内进行测量点布置施工；再进行隧道正洞整体二次衬砌层施工。本发明的暗挖深回填土去隧道施工方法，严格按照“管超前、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”的原则，确保隧道施工进度和隧道施工安全。

Description

暗挖深回填土区隧道施工方法

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，特别涉及一种暗挖深回填土区隧道施工方法。

背景技术

由于城市土地受人类活动改造影响较大，且下伏基岩为砂岩泥岩互层的陆相碎屑岩，含水微弱，表层杂为厚度较大的深填土区，深填土区富含地下水，透水性大，周围水体补给较快，为软弱结构面，结构松散，松散层内存在空隙水不连续分布在人工填土层中，多为局部性上层滞水，水量小，动态幅度大，无统一地下水位，地下水富水性受地形地貌、岩性及裂隙发育程度控制，为大气降雨和给排水管道渗漏补给，导致岩层的不均匀沉降，从而可能引起地面开裂、建筑开裂及倾斜等，以及对桩基成孔的不利影响，且还存在风化岩分布于整个场地基岩表层，风化裂隙发育，岩质软，岩体易破碎，导致在隧道开挖过程中，容易破坏了岩体原有的应力平衡，如果不采取有效的施工技术措施可能导致隧道塌方，给施工人员的生命安全和施工设备造成直接威胁，而且使工期延长。因此，必须采取有效的隧道施工方法，对于确保隧道施工和运营安全都具有至关重要的作用。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种暗挖深回填土区隧道施工方法，旨在解决现有技术中在隧道施工过程隧道容易塌方，安全风险较大等的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种暗挖深回填土区隧道施工方法，该方法包括步骤：

在隧道开挖之前，环绕所述隧道断面的顶拱设置超前支护结构；

沿隧道断面上导洞的顶拱弧形开挖，形成弧形洞和中心上台阶，并沿所述弧形洞进行所述上导洞的一次衬砌层施工，以对隧道围岩土进行稳固支撑；

将所述中心上台阶开挖，并在所述上导洞底部进行临时仰拱施工，以将所述上导洞隔开；

沿所述隧道断面下导洞的两侧开挖，形成下侧洞和中心下台阶，并沿所述下侧洞进行所述下导洞的一次衬砌层施工，以对隧道围岩土进行稳固支撑；

将所述中心下台阶开挖，形成所述下导洞，以形成完整隧道正洞，并完成所述隧道正洞的一次衬砌层的施工，同时在所述隧道正洞内进行测量点布置施工；

拆除所述临时仰拱，并进行所述隧道正洞整体二次衬砌层施工；返回至所述在隧道开挖之前，环绕所述隧道断面的顶拱设置超前支护结构的步骤，直至完成所述隧道施工。

优选地，所述在隧道开挖之前，环绕所述隧道断面的顶拱设置超前支护结构的步骤，包括：

在隧道开挖之前，在隧道开挖断面的顶拱上方环绕所述顶拱间隔插设多个钢管，形成第一支护层；

在所述第一支护层和所述顶拱之间环绕所述顶拱间隔插设多个小导管，形成第二支护层；

所述拆除所述临时仰拱，并进行所述隧道正洞整体二次衬砌层施工；返回至所述在隧道开挖之前，在隧道开挖断面的顶拱上方环绕所述顶拱间隔插设多个钢管，形成第一支护层的步骤包括：

拆除所述临时仰拱，并进行所述隧道正洞整体二次衬砌层施工；返回至所述在隧道开挖之前，在隧道开挖断面的顶拱上方环绕所述顶拱间隔插设多个钢管，形成第一支护层的步骤，直至完成所述隧道施工。

优选地，所述在隧道开挖之前，在隧道开挖断面的顶拱上方环绕所述顶拱间隔插设多个钢管，形成第一支护层的步骤，包括：

测量放样，确定钢管钻孔位置，同时操控钻机就位；

在钢管的一端安装钻头，并将钢管向上沿10°～20°***围岩土内，以使所述钢管与所述小导管相对交叉稳固围岩土，将钢管的另一端与钻机连接；

启动钻机进行钻进施工，将钢管钻进到位后，将钻机卸下移至下一个钢管继续钻进施工，直至完成所述第一支护层施工；

通过钢管注浆，以将围岩土稳固。

优选地，所述启动钻机进行钻进施工，将钢管钻进到位后，将钻机卸下移至下一个钢管继续钻进施工，直至完成所述第一支护层施工的步骤包括：

所述钢管钻进到位后，在所述钢管远离钻头的一端安装连接套筒；

在连接套筒远离所述钢管的一端再续接一个副钢管，同时将所述副钢管远离所述连接套筒的一端与所述钻机连接，并将副钢管钻进到位。

优选地，所述在所述第一支护层和所述顶拱之间环绕所述顶拱间隔插设多个小导管，形成第二支护层的步骤，包括：

测量放样，确定小导管孔位；

通过钻机在小导管孔位处进行钻孔，并将钻孔清理；

将小导管向上沿25°～45°***钻孔内，并通过小导管进行注浆施工，以将围岩土稳固。

优选地，所述将所述中心下台阶开挖，形成所述下导洞，以形成完整隧道正洞，并完成所述隧道正洞的一次衬砌层的施工，同时在所述隧道正洞内进行测量点布置施工的步骤之后，包括：

将所述下导洞地基整平压实，并测量放样，确定所述钢花管桩的位置并做好标记；

在所述标记处钻孔形成基孔，并将所述基孔清理；

将所述钢花管桩打入所述基孔内；

对所述钢花管桩进行注浆，直至完成所述加强桩基的布置。

优选地，所述将所述钢花管桩打入所述基孔内的步骤包括：

采用测斜仪测定基孔的倾斜度；

根据钻孔的速度、岩土取芯以及司钻压力获取钻孔位置的地质信息，并根据地质信息绘制地质剖面图；

根据所述地质剖面图判断钢花管的钻孔位置是否合理；

若是，则继续进行钻孔施工；

若否，则重新确定钢花管钻孔位置。

优选地，所述对所述钢花管桩进行注浆，直至完成所述加强桩基的布置的步骤之后，还包括：

通过测量点实时收集测量结果，测量点将收集到的测量结果发送至信息处理模块；

信息处理模块将测量结果进行分析处理，并生成综合评价报告；

根据综合评价报告判断隧道施工是否处于安全状态；

若处于安全状态，则执行所述拆除所述临时仰拱，并进行所述隧道正洞二次衬砌层施工的步骤；

若不处于安全状态，则根据综合评价报告变更隧道正洞二次衬砌层施工方案以及下一段隧道开挖循环的施工方案。

优选地，所述将所述中心下台阶开挖，形成所述下导洞，以形成完整隧道正洞，并完成所述隧道正洞的一次衬砌层的施工，同时在所述隧道正洞内进行测量点布置施工的步骤之后，还包括：

采用地质罗盘对围岩土进行测量，并进行隧道围岩土的取样，制成岩土样本；

对岩土样本进行试验，观察岩土样本的岩性以及隧道结构面产状，生成围岩土试验报告；

根据围岩土试验报告绘制地质要素图，并发送至所述信息处理模块，以掌握隧道围岩土性质和所述一次衬砌层状态。

优选地，所述拆除所述临时仰拱，并进行所述隧道正洞整体二次衬砌层施工；返回至所述在隧道开挖之前，环绕所述隧道断面的顶拱设置超前支护结构的步骤，直至完成所述隧道施工的步骤，包括：

将所述临时仰拱分段凿除；

在隧道底部铺设混凝土垫层、细石混凝土防水层以及防水卷材；

在隧道底部进行边墙和仰拱施工，以完成隧道底板的二次衬砌层施工；

在所述隧道底板的二次衬砌上沿隧道铺设运输轨道；

沿所述运输轨道准备二次衬砌台车，并对隧道进行整体二次衬砌层施工，以使所述隧道底板的二次衬砌层和所述隧道正洞主体的二次衬砌层闭合成环。

本发明的暗挖深回填土区隧道施工方法，首先设置有超前支护层，对隧道开挖施工形成前期有效支撑，保证隧道施工安全，在隧道开挖断面进行测量放样，画出开挖轮廓线，通过沿开挖轮廓线开挖隧道上导洞，形成弧形洞和中心上台阶，然后沿弧形洞进行所述上导洞一次衬砌层施工，以对隧道围岩土进行稳固支撑，再将所述中心上台阶开挖，并在上导洞底部进行临时仰拱施工，以将所述上导洞隔开，接着沿隧道断面下导洞的两侧开挖，形成下侧洞和中心下台阶，沿下侧洞进行所述下导洞一次衬砌层施工，以对隧道围岩土进行稳固支撑，将所述中心下台阶开挖，同时设置有测量点对隧道进行监控测量，掌握隧道动态变化，有效避免安全事故发生，最后拆除所述临时仰拱，并进行所述隧道正洞主体的二次衬砌层施工，以使隧道正洞整体二次衬砌层闭合成环，通过分步开挖隧道，设置中心上台阶和中心上台阶，增加了隧道开挖工作面，前后干扰较小，有利于机械化施工作业，施工进度较快，缩短了施工工期，同时每一次开挖面积较小并且能够及时进行支护施工，有利于掌子面稳定，保证隧道开挖施工的安全性。本发明的暗挖深回填土去隧道施工方法，严格按照“管超前、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”的原则，确保隧道施工进度和隧道施工安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明暗挖深回填土区隧道施工方法第一实施例的流程示意图；

图2为本发明暗挖深回填土区隧道施工方法第二实施例的流程示意图；

图3为本发明暗挖深回填土区隧道施工方法步骤S110的细化流程示意图；

图4为本发明暗挖深回填土区隧道施工方法步骤S120的细化流程示意图；

图5为本发明暗挖深回填土区隧道施工方法第三实施例的流程示意图；

图6为本发明暗挖深回填土区隧道施工方法第四实施例的流程示意图；

图7为本发明暗挖深回填土区隧道施工方法步骤S600的细化流程示意图；

图8为本发明一实施例隧道施工之前的截面示意图；

图9为本发明一实施例隧道上导洞开挖以及一次衬砌层施工截面示意图；

图10为本发明一实施例隧道下导洞开挖以及一次衬砌层施工截面示意图；

图11为本发明一实施例隧道底板二次衬砌层施工截面示意图；

图12为本发明一实施例隧道正洞整体二次衬砌层施工截面示意图；

图13为本发明一实施例隧道正洞施工的侧剖面示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	上导洞	41	钢管
11	中心上台阶	5	钢花管
				2	下导洞	10	一次衬砌层
3	第一支护层	20	二次衬砌层
				31	小导管	30	临时仰拱
4	第二支护层

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明中对“上”、“下”等方位的描述以图6中所示的方位为基准，仅用于解释在图6所示姿态下各部件之间的相对位置关系，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

本发明提出一种暗挖深回填土区隧道施工方法。

参照图1，为本发明暗挖深回填土区隧道施工方法的第一实施例的流程示意图，该方法包括以下步骤：

步骤S100，在隧道开挖之前，环绕所述隧道断面的顶拱设置超前支护结构；

超前支护层能够有效对岩层进行稳固，增加围岩土的强度，保证隧道正洞施工的安全性，防止在隧道正洞开挖的过程中发生安全风险，超前支护是暗挖深回填土区施工最重要的一步，为后续隧道正洞开挖施工提供有利基础，保证后续隧道开挖施工的安全性。

步骤S200，沿隧道断面上导洞1的顶拱弧形开挖，形成弧形洞和中心上台阶11，并沿所述弧形洞进行所述上导洞1的一次衬砌层10施工，以对隧道围岩土进行稳固支撑；

首先进行测量放样，画出开挖轮廓线，采用小型挖掘机配合人工找顶修帮开挖中心上台阶1111弧形；对隧道断面严格实行施工测量控制，保证开挖尺寸符合设计要求，开挖轮廓线圆顺，沿轮廓线开挖时，允许适当超挖，但严禁欠挖，为了保证隧道施工安全，采用短距离开挖，每次循环进尺0.5m，确保施工安全；环绕弧形洞，施作中心上台阶1111周边的初期支护，初喷30mm厚混凝土，安设钢筋网，架立初支钢架，打设锁脚锚管，钻孔安装注浆锚管后，然后再复喷混凝土至设计厚度。

步骤S300，将所述中心上台阶11开挖，并在所述上导洞1底部进行临时仰拱30施工，以将所述上导洞1隔开；

采用机械破碎开挖中心上台阶11核心，并根据地质情况及变形监测进行临时仰拱30施工，将上导洞1隔开，避免上导洞1坍塌影响下导洞2施工。

步骤S400，沿所述隧道断面下导洞2的两侧开挖，形成下侧洞和中心下台阶，并沿所述下侧洞进行所述下导洞2的一次衬砌层10施工，以对隧道围岩土进行稳固支撑；

对下导洞2两侧分别开挖，首先开挖中心下台阶左侧；完成中心下台阶左侧开挖施工后，根据开挖工作面地质观察和记录，判断左侧下侧洞的稳定性，如果稳定性良好，则再开挖中心下台阶右侧，形成下侧洞和中心下台阶，保证隧道开挖施工安全。对下侧洞的一次衬砌层10施工也是两侧先后依次进行，首先施做中心下台阶左边的初期支护，即已开挖主洞边墙部分初喷30mm厚混凝土并安设钢筋网，接长洞周边墙钢架，钻孔设置***锚杆后复喷混凝土至设计厚度；再施做中心下台阶右边的初期支护，即已开挖主洞边墙部分初喷30mm厚混凝土并安设钢筋网，接长洞周边墙钢架，钻孔设置***锚杆后复喷混凝土至设计厚度，通过下导洞2的初期支护施工，使得隧道结构基本稳固，保证了隧道正洞内的后续施工的安全性。

步骤S500，将所述中心下台阶开挖，形成所述下导洞2，以形成完整隧道正洞，并完成所述隧道正洞的一次衬砌层10的施工，同时在所述隧道正洞内进行测量点布置施工；

采用机械破碎开挖中心下台阶核心土及隧道底板开挖，完成隧道正洞的整体一次衬砌层10施工，使得隧道一次衬砌层10闭合成环，同时在隧道正洞内的预设位置布置测量点，以对隧道施工过程中的岩层变化监控测量，掌握隧道动态变化，并根据动态变化进行动态调整，在检测结果稳定且具备施工条件后，跟进隧道二次衬砌层20施工。

步骤S600，拆除所述临时仰拱30，并进行所述隧道正洞整体二次衬砌层20施工；返回至步骤S100，直至完成所述隧道施工。

在隧道结构基本稳定后，完成隧道二次衬砌层20施工，使得隧道结构完全稳固，同时后续仍然通过测量点对隧道进行监控测量，保证隧道安全。

需要说明的是，在步骤S300之后，当地质调节较差，在完成对下导洞2左侧开挖后，隧道洞内存在发生塌方的风险，则直接先进行下导洞2左侧的一次衬砌层10施工，以对隧道下导洞2左侧先形成初期支护，保证隧道施工安全，然后再进行下导洞2右侧开挖施工，接着进行下导洞2右侧的一次衬砌层10施工。然后再进行步骤S500。

如图8至图13所示，本实施例的暗挖深回填土区隧道施工方法，首先设置有超前支护层，对隧道开挖施工形成前期有效支撑，保证隧道施工安全，在隧道开挖断面进行测量放样，画出开挖轮廓线，通过沿开挖轮廓线开挖隧道上导洞1，形成弧形洞和中心上台阶11，然后沿弧形洞进行所述上导洞1一次衬砌层10施工，以对隧道围岩土进行稳固支撑，再将所述中心上台阶11开挖，并在上导洞1底部进行临时仰拱30施工，以将所述上导洞1隔开，接着沿隧道断面下导洞2的两侧开挖，形成下侧洞和中心下台阶，沿下侧洞进行所述下导洞2一次衬砌层10施工，以对隧道围岩土进行稳固支撑，将所述中心下台阶开挖，同时设置有测量点对隧道进行监控测量，掌握隧道动态变化，有效避免安全事故发生，最后拆除所述临时仰拱30，并进行所述隧道正洞主体的二次衬砌层20施工，以使隧道正洞整体二次衬砌层20闭合成环，通过分步开挖隧道，设置中心上台阶11和中心上台阶11，增加了隧道开挖工作面，前后干扰较小，有利于机械化施工作业，施工进度较快，缩短了施工工期，同时每一次开挖面积较小并且能够及时进行支护施工，有利于掌子面稳定，保证隧道开挖施工的安全性。本发明的暗挖深回填土去隧道施工方法，严格按照“管超前、短开挖、强支护、早封闭、勤量测”的原则，确保隧道施工进度和隧道施工安全。

进一步地，参照图2，为本发明的第二实施例的流程示意图，基于上述第一实施例，步骤S100包括：

步骤S110，在隧道开挖之前，在隧道开挖断面的顶拱上方环绕所述顶拱间隔插设多个钢管41，形成第一支护层4；

步骤S120，在所述第一支护层和所述顶拱之间环绕所述顶拱间隔插设多个小导管31，形成第二支护层3。

步骤S600包括：

步骤S601，拆除所述临时仰拱30，并进行所述隧道正洞整体二次衬砌层20施工；返回至步骤S110，直至完成所述隧道施工。

如图8至图13所示，在隧道开挖断面处架设施工钢架，用机械或锤击将小导管31顶入，顶入长度不超过小于小导管31长度的90％，外露30cm支撑在钢架上，与钢架组成预支护体系，形成第一支护层3，对隧道围岩土起到了一定稳固作用，防止隧道开挖过程中隧道坍塌。钢管41按设计位置施工，注意运用测斜仪测量钻孔偏移度，严格控制钢管41打设方向，并做好每个钢管41孔的地质记录，钢管41的型号、质量、规格和加工等应符合设计和规范要求，钢管41***孔内的长度不得短于设计长度的95％；钢管41长度不小于设计值，钢管41环向间距40cm，环绕第一支护层3，形成第二支护层4，进一步提升了围岩土的稳固性，保证了隧道开挖施工的安全性。本实施例的隧道超前支护施工方法通过在隧道开挖断面的顶拱上方环绕顶拱间隔插设多个小导管31，形成第一支护层3，再环绕第一支护层3间隔插设多个钢管41，形成第二支护层4，通过两层超前支护保证隧道围岩土岩层的稳固性，从而改善工程地质条件，避免在隧道开挖施工过程中出现隧道坍塌事故，保证了隧道开挖施工的安全性和稳定性。

参照图4，为本发明第二实施例步骤S110的细化流程示意图，基于上述第二实施例，步骤S110，包括：

步骤S111，测量放样，确定钢管41钻孔位置，同时操控钻机就位；

步骤S112，在钢管41的一端安装钻头，并将钢管41向上沿10°～20°***围岩土内，以使所述钢管41与所述小导管31相对交叉稳固围岩土，将钢管41的另一端与钻机连接；

步骤S113，启动钻机进行钻进施工，将钢管41钻进到位后，将钻机卸下移至下一个钢管41继续钻进施工，直至完成所述第二支护层4施工；

步骤S114，通过钢管41注浆，以将围岩土稳固。

如图8至图13所示，测量放出钢管41位置，同时指导钻机就位；根据自进式钢管41长度和直径，采用CM368型钻机钻进，依据每根钢管41的中心线和高程及钢管41角度，安装钻机；为了控制钢管41的方向、坡度及精度，在进行钻进前，测量人员对钢管41位置进行放样，放样完成后，调整好钻机角度，将钢管41向上沿10°～20°开始钻进，此时钢管41与小导管31形成相对交叉，钢管41与小导管31的交叉结构进一步提高了围岩土的岩层稳固性，钢管41钻进到位后，反转钻机，将钢管41从钻机连接套卸下，移开钻机；继续钻进安装下根钢管41；完成钢管41后，将钢管41连接注浆设备开始注浆，钢管41尾部旋转上注浆接头，连接注浆管路和注浆泵，配置浆液开始注浆，水泥浆水灰比为1：1，注浆压力0.5-1.0MPa，将隧道围岩土岩层加固，进一步保证了隧道施工安全。

进一步地，基于上述实施例，步骤S113，包括：

步骤S1131，所述钢管41钻进到位后，在所述钢管41远离钻头的一端安装连接套筒；

步骤S1132，在连接套筒远离所述钢管41的一端再续接一个副钢管41，同时将所述副钢管41远离所述连接套筒的一端与所述钻机连接，并将副钢管41钻进到位。

当钢管41长度不够，在第一节长钢管41到位后，使用钢管41专用连接套筒连接第二节长副钢管41，以此循环依次续接多个副钢管41，继续完成钻进，保证了钢管41的长度满足要求，连接套筒内部设置有内螺纹，钢管41外部设置有外螺纹，连接套筒与钢管41螺纹连接，保证连接稳固性。

参照图3，为本发明第二实施例步骤S120的细化流程示意图，基于上述第二实施例，步骤S120，包括：

步骤S121，测量放样，确定小导管31孔位；

步骤S122，通过钻机在小导管31孔位处进行钻孔，并将钻孔清理；

步骤S123，将小导管31向上沿25°～45°***钻孔内，并通过小导管31进行注浆施工，以将围岩土稳固。

如图8至图13所示，小导管31安装采用钻孔打入法。测量放样，在设计孔位上做好标记。用钻机钻孔开钻，采用高压风进行清孔，然后将小导管31上沿25°～45°***钻孔内，注浆采用普通硅酸盐单液浆，水灰比1：1，注浆压力0.5Mpa-1.0Mpa，注浆终压可适当加大，通过注浆使得围岩土岩层结块，进一步提高了围岩土的稳固性，保证隧道开挖施工安全。

参照图5，为本发明第三实施例的流程示意图，基于上述第一实施例，步骤S500之后，包括：

步骤S510，将所述下导洞2地基整平压实，并测量放样，确定所述钢花管5桩的位置并做好标记；

步骤S520，在所述标记处钻孔形成基孔，并将所述基孔清理；

步骤S530，将所述钢花管5桩打入所述基孔内；

步骤S540，对所述钢花管5桩进行注浆，直至完成所述加强桩基的布置。

如图8至图13所示，施工前，准备好注浆材料、钢花管5以及注浆设备。测量组依据设计图纸钢花管5桩位置，精确放出钢花管5桩中心位置，放线误差在施工规范及要求允许误差范围内，放线位置用木桩或钢筋桩做标记，钻孔作业场地必须平整密实，以防钻进过程中发送不均匀沉降，导致桩位倾斜；钻机与已标记孔位垂直，必须精确核定钻机位置；用挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合；清除浮碴至孔底，确保孔径、孔深符合要求、防止堵孔。用高压气从孔底向孔口清理钻碴；钢花管5安装完成后，将孔口封堵密实，管口拧上注浆嘴。注浆时，将注浆管连接在注浆嘴上，打开闸阀，进行低压力注浆，采用钢花管5全孔压入式注浆。当钢花管5及孔道内浆液填满后，适当加大压力，使孔内浆液向孔壁外地层扩散一定范围。注浆终压1.0-2.0MPa，达到设计注浆量后或达到设计终压时注浆速度小于5L/min，停注2min并维持注浆终压，可结束注浆，然后关闭闸阀，拆掉注浆管继续下一孔注浆。待孔内浆体凝固后，再拆除注浆嘴以便倒用。注浆材料采用M30水泥砂浆，水泥浆水灰比1：1，注浆结束后采用止浆塞封闭注浆孔，防止冒浆。注浆扩散半径按照0.6m考虑。注浆结束后检查注浆质量，达不到设计要求者需补孔重注。稳固了隧道地基基底，改善了隧道工程的地质条件，使得地质条件适合隧道开挖施工进行，有益于隧道洞稳定和避免地基沉降。

进一步地，基于上述实施例，步骤S530包括：

步骤S531，采用测斜仪测定基孔的倾斜度；

步骤S532，根据钻孔的速度、岩土取芯以及司钻压力获取钻孔位置的地质信息，并根据地质信息绘制地质剖面图；

步骤S533，根据所述地质剖面图判断钢花管5的钻孔位置是否合理；

步骤S534，若是，则继续进行钻孔施工；

步骤S535，若否，则重新确定钢花管5钻孔位置。

钻进过程中经常用测斜仪测定钢花管5位置，并根据钻机钻进的现象及时判断成孔质量，并及时处理钻进过程中出现的事故；钻进过程中确保动力器，扶正器、合金钻头按同心圆钻进；认真作好钻进过程的原始记录，及时对孔口岩屑进行地质判断、描述。作为开挖洞身的地质预探预报，作为指导洞身开挖的依据；岩质较好的可以一次成孔；钻进时若产生坍孔、卡钻，需补注浆后再钻进。钻机开钻时，可低速低压，待成孔1.0m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压；如遇障碍物等异常情况，及时采取措施进行排除，不能排除的则重新确定该孔位的钻孔位置。保证隧道加强桩基的工程质量，从而保证隧道整体强度和安全性。

参照图6，为本发明第四实施例的流程示意图，基于上述第三实施例，步骤S540之后，还包括：

步骤S550，通过测量点实时收集测量结果，测量点将收集到的测量结果发送至信息处理模块；

步骤S560，信息处理模块将测量结果进行分析处理，并生成综合评价报告；

步骤S570，根据综合评价报告判断隧道施工是否处于安全状态；

步骤S580，若处于安全状态，则执行所述拆除所述临时仰拱30，并进行所述隧道正洞二次衬砌层20施工的步骤；

步骤S590，若不处于安全状态，则根据综合评价报告变更隧道正洞二次衬砌层20施工方案以及下一段隧道开挖循环的施工方案。

通过测量点及时采集相应的测量数据，发送至信息处理模块，信息处理模块对测量数据分析处理，进行分析反馈，对开挖、支护段的力学状态进行评价，形成完整的综合评价报告，在综合评价报告内显示各开挖施工段的具体数据，施工人员通过综合评价报告直观的判断出各开挖施工段的具体情形，对于一般的险情段，采取适当的防护措施，将安全隐患排除，对于不能完全避免安全风险的险情段，重新调整施工方案及实际施工措施，保证隧道开挖施工过程中能够完全避免安全隐患，无需在隧道施工后期再进行安全防护返工，节省了工作量，并提高了隧道开挖施工的安全性。

测量点包括第一沉降观测点、第二沉降观测点以及第三沉降观测点等，沿隧道正洞的延伸方向每间隔5m-50m设置一个第一沉降观测点组，各第一沉降观测点组设置在隧道正洞的正上方地表面，第一沉降观测点组包括多个沿隧道断面间隔设置的第一沉降观测点，以用于测量隧道正上方的地表沉降量；沿隧道正洞的延伸方向每间隔10m-50m设置一个第二沉降观测点，以用于测量隧道顶拱的下沉量；各第二沉降观测点设置于隧道断面的顶拱中线处；沿隧道正洞的延伸方向每间隔10m-50m设置一个第三沉降观测点，以用于测量隧道基底的***量；各第三沉降观测点设置于隧道断面的基底中线处；

每间隔一端预设时间，通过全站仪对第一沉降观测点、第二沉降观测点以及第三沉降观测点进行一次测量，分别得到第一沉降观测点的第一沉降量、第二沉降观测点的第二沉降量和第三沉降观测点的第三沉降量

现场量测数据应及时绘制位移--时间曲线，曲线的时间坐标轴下应注明施工工序以及开挖工作面离量测断面的距离；通过位移时间曲线计算出安全系数，当位移--时间曲线趋于平缓时，此时安全系数较高，表明隧道处于安全状态，应进行数据处理或回妇分析，以推算最终位移和位移变化规律，确保隧道施工最终处于安全状态，当位移一时间曲线出现反常急骤现象时，此时安全系数较低，表明此时的围岩--支护***已处于不稳定状态，应停止开挖，加强支护或者变更方案，重新设计形成第二设计方案，并采用第二设计方案进行施工，确保施工安全。

进一步地，基于上述实施例，步骤S500，之后，还包括：

步骤S501，采用地质罗盘对围岩土进行测量，并进行隧道围岩土的取样，制成岩土样本；

步骤S502，对岩土样本进行试验，观察岩土样本的岩性以及隧道结构面产状，生成围岩土试验报告；

步骤S503，根据围岩土试验报告绘制地质要素图，并发送至所述信息处理模块，以掌握隧道围岩土性质和所述一次衬砌层10状态。

在隧道每次***之后和初期之后，采用地质罗盘直观或者取样试验，及时观察岩性、结构面产状等；核对围岩分类，并绘制地质素面图，以便及时掌握围岩土性质和隧道初期支护的稳定情况，为安全施工提供直观的必要信息，保证施工安全；然后将地质要素图发送至信息处理模块，再由信息处理模块进行分析和处理，汇入综合评价报告。

参照图7，基于上述第一实施例，为本发明步骤S600的细化流程图，步骤S600包括：

步骤S610，将所述临时仰拱30分段凿除；

步骤S620，在隧道底部铺设混凝土垫层、细石混凝土防水层以及防水卷材；

步骤S630，在隧道底部进行边墙和仰拱施工，以完成隧道底板的二次衬砌层20施工；

步骤S640，在所述隧道底板的二次衬砌上沿隧道铺设运输轨道；

步骤S650，沿所述运输轨道准备二次衬砌台车，并对隧道进行整体二次衬砌层20施工，以使所述隧道底板的二次衬砌层20和所述隧道正洞主体的二次衬砌层20闭合成环。

在完成隧道基底钢花管5加强桩基布置后，在隧道底部依次铺设混凝土垫层、细石混凝土防水层以及防水卷材，以做好隧道基底的防水层施工，再在隧道基底防水层上进行二次衬砌层20施工，完成隧道基底的稳固，保证后续隧道施工安全，以及为后续施工提供便利；在隧道底板的二次衬砌层20稳固之后，将临时仰拱30分段逐步凿除，避免临时仰拱30坍塌造成安全事故，然后在隧道底板上铺设运输轨道，运输轨道用于运输施工所需物资，方便后续隧道施工，同时运输轨道还可以运输二次衬砌台车，对隧道主体进行二次衬砌层20施工，以使隧道整体二次衬砌层20闭合，完成隧道施工。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种暗挖深回填土区隧道施工方法，其特征在于，该方法包括步骤：

在隧道开挖之前，环绕所述隧道断面的顶拱设置超前支护结构；

沿隧道断面上导洞的顶拱弧形开挖，形成弧形洞和中心上台阶，并沿所述弧形洞进行所述上导洞的一次衬砌层施工，以对隧道围岩土进行稳固支撑；

将所述中心上台阶开挖，并在所述上导洞底部进行临时仰拱施工，以将所述上导洞隔开；

沿所述隧道断面下导洞的两侧开挖，形成下侧洞和中心下台阶，并沿所述下侧洞进行所述下导洞的一次衬砌层施工，以对隧道围岩土进行稳固支撑；

将所述中心下台阶开挖，形成所述下导洞，以形成完整隧道正洞，并完成所述隧道正洞的一次衬砌层的施工，同时在所述隧道正洞内进行测量点布置施工；

拆除所述临时仰拱，并进行所述隧道正洞整体二次衬砌层施工；返回至所述在隧道开挖之前，环绕所述隧道断面的顶拱设置超前支护结构的步骤，直至完成所述隧道施工；

所述拆除所述临时仰拱，并进行所述隧道正洞整体二次衬砌层施工；返回至所述在隧道开挖之前，环绕所述隧道断面的顶拱设置超前支护结构的步骤，直至完成所述隧道施工的步骤，包括：

将所述临时仰拱分段凿除；

在隧道底部铺设混凝土垫层、细石混凝土防水层以及防水卷材；

在隧道底部进行边墙和仰拱施工，以完成隧道底板的二次衬砌层施工；

在所述隧道底板的二次衬砌上沿隧道铺设运输轨道；

沿所述运输轨道准备二次衬砌台车，并对隧道进行整体二次衬砌层施工，以使所述隧道底板的二次衬砌层和所述隧道正洞主体的二次衬砌层闭合成环；

所述将所述中心下台阶开挖，形成所述下导洞，以形成完整隧道正洞，并完成所述隧道正洞的一次衬砌层的施工，同时在所述隧道正洞内进行测量点布置施工的步骤之后，包括：

将所述下导洞地基整平压实，并测量放样，确定钢花管桩的位置并做好标记；

在所述标记处钻孔形成基孔，并将所述基孔清理；

将所述钢花管桩打入所述基孔内；

对所述钢花管桩进行注浆，直至完成加强桩基的布置；

所述将所述钢花管桩打入所述基孔内的步骤包括：

采用测斜仪测定基孔的倾斜度；

根据钻孔的速度、岩土取芯以及司钻压力获取钻孔位置的地质信息，并根据地质信息绘制地质剖面图；

根据所述地质剖面图判断钢花管的钻孔位置是否合理；

若是，则继续进行钻孔施工；

若否，则重新确定钢花管钻孔位置；

所述对所述钢花管桩进行注浆，直至完成所述加强桩基的布置的步骤之后，还包括：

通过测量点实时收集测量结果，测量点将收集到的测量结果发送至信息处理模块；

信息处理模块将测量结果进行分析处理，并生成综合评价报告；

根据综合评价报告判断隧道施工是否处于安全状态；其中，根据综合评价报告判断隧道施工是否处于安全状态的过程为根据现场量测数据绘制位移-时间曲线，所述位移-时间曲线的坐标轴下注明施工工序以及开挖工作面离量测端面的距离，且根据所述位移-时间曲线的平缓程度确定所述安全状态；

若处于安全状态，则执行所述拆除所述临时仰拱，并进行所述隧道正洞二次衬砌层施工的步骤；其中，处于所述安全状态时，所述位移-时间曲线趋于平缓；

若不处于安全状态，则根据综合评价报告变更隧道正洞二次衬砌层施工方案以及下一段隧道开挖循环的施工方案；其中，不处于所述安全状态时，所述位移-时间曲线出现反常急骤现象。

2.如权利要求1所述的暗挖深回填土区隧道施工方法，其特征在于，所述在隧道开挖之前，环绕所述隧道断面的顶拱设置超前支护结构的步骤，包括：

在隧道开挖之前，在隧道开挖断面的顶拱上方环绕所述顶拱间隔插设多个钢管，形成第一支护层；

在所述第一支护层和所述顶拱之间环绕所述顶拱间隔插设多个小导管，形成第二支护层；

所述拆除所述临时仰拱，并进行所述隧道正洞整体二次衬砌层施工；返回至所述在隧道开挖之前，在隧道开挖断面的顶拱上方环绕所述顶拱间隔插设多个钢管，形成第一支护层的步骤包括：

拆除所述临时仰拱，并进行所述隧道正洞整体二次衬砌层施工；返回至所述在隧道开挖之前，在隧道开挖断面的顶拱上方环绕所述顶拱间隔插设多个钢管，形成第一支护层的步骤，直至完成所述隧道施工。

3.如权利要求2所述的暗挖深回填土区隧道施工方法，其特征在于，所述在隧道开挖之前，在隧道开挖断面的顶拱上方环绕所述顶拱间隔插设多个钢管，形成第一支护层的步骤，包括：

测量放样，确定钢管钻孔位置，同时操控钻机就位；

在钢管的一端安装钻头，并将钢管向上沿10°～20°***围岩土内，以使所述钢管与所述小导管相对交叉稳固围岩土，将钢管的另一端与钻机连接；

启动钻机进行钻进施工，将钢管钻进到位后，将钻机卸下移至下一个钢管继续钻进施工，直至完成所述第一支护层施工；

通过钢管注浆，以将围岩土稳固。

4.如权利要求3所述的暗挖深回填土区隧道施工方法，其特征在于，所述启动钻机进行钻进施工，将钢管钻进到位后，将钻机卸下移至下一个钢管继续钻进施工，直至完成所述第一支护层施工的步骤包括：

所述钢管钻进到位后，在所述钢管远离钻头的一端安装连接套筒；

在连接套筒远离所述钢管的一端再续接一个副钢管，同时将所述副钢管远离所述连接套筒的一端与所述钻机连接，并将副钢管钻进到位。

5.如权利要求2所述的暗挖深回填土区隧道施工方法，其特征在于，所述在所述第一支护层和所述顶拱之间环绕所述顶拱间隔插设多个小导管，形成第二支护层的步骤，包括：

测量放样，确定小导管孔位；

通过钻机在小导管孔位处进行钻孔，并将钻孔清理；

将小导管向上沿25°～45°***钻孔内，并通过小导管进行注浆施工，以将围岩土稳固。

6.如权利要求1所述的暗挖深回填土区隧道施工方法，其特征在于，所述将所述中心下台阶开挖，形成所述下导洞，以形成完整隧道正洞，并完成所述隧道正洞的一次衬砌层的施工，同时在所述隧道正洞内进行测量点布置施工的步骤之后，还包括：

采用地质罗盘对围岩土进行测量，并进行隧道围岩土的取样，制成岩土样本；

对岩土样本进行试验，观察岩土样本的岩性以及隧道结构面产状，生成围岩土试验报告；

根据围岩土试验报告绘制地质要素图，并发送至所述信息处理模块，以掌握隧道围岩土性质和所述一次衬砌层状态。