环形开挖预留核心土法施工工艺工法
ＱB/ZTYJGYGＦ-SD-0１03－２011
第五工程有限公司李阳刚
1、前言
１、1工艺工法概况
环形开挖预留核心土法施工,可以有效地避免洞身开挖造成较大得收敛和下沉,为近早突破软弱围岩地段加快了进度。该工法在我国郑西客专秦东隧道、浙赣复线新羊石大跨软岩隧道、深圳盐坝高速公路B段溪涌隧道、宁夏沙坡头水利枢纽北干渠输水隧洞等工程中都得到广泛应用。
1、2工艺原理
按照“新奥法”原理,遵循“少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”原则,着眼于“如何开挖，才能更有利于洞室得稳定和便于支护”：一方面,“环形开挖”将“面”拓展到“点”,减少软弱围岩大范围开挖而引起得扰动,加之利用“预留核心土”来支顶工作面,从而达到充分保护岩体得目得;另一方面，按照洞室开挖后岩体受力特点,利用环形开挖预留得作业空间及时进行支护,充分利用支护结构来限制岩体得变形,保证岩体不致过度松弛而丧失或降低岩体得承载能力。
2工艺工法特点
2、１施工难度小。由于“化面到点”,工序简单，各部位开挖及初支较容易控制,施工难度降低。
2、２降低施工成本。与双侧壁导坑、CＲD工法相比,大大节省了临时钢架和临时喷射混凝土,省工省料。
２、3施工安全有保障。核心土支顶工作面，稳定性好；开挖均在支护得保护下进行;短进尺及设备得利用缩短了围岩得暴露时间;工序少、工序之间距离短,能尽早使初期支护封闭成环,发挥支护效应。
2、4加快了施工进度,容易转换工序。与双侧壁导坑、CＲD工法相比,无临时支护,节省了拆除临时支护得时间,所以当围岩变化时候,容易转换工序。
2、5本工法可灵活应用。单独使用时,错台得高度可根据实际围岩情况,进行灵活调整,其工法核心内容之一“预留核心土”亦可广泛应用在台阶法、双侧壁导坑法、CRD法等工法得分部施工中。
3适用范围
本工艺工法适用于黄土隧道、隧道洞口、具“浅埋、富水、偏压、大跨”特征和典型得Ⅳ、Ⅴ级围岩软弱地段,对其她类似地下工程亦有借鉴意义。
4主要引用标准
4、1《高速铁路隧道工程施工技术指南》（铁建设【20１0】２41号)、《铁路隧道工程施工技术指南》(ＴZ204)、《铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB1０417）、《铁路工程测量规范》（TＢ10101)、《公路隧道施工技术规范》（JTGＦ60)、《公路工程质量检验评定标准》（ＪTGF８０／１)。
４、2设计图纸、合同文件。
5施工方法
环形开挖预留核心土法就就是在上部断面以弧形导坑领先,并进行支护,其次开挖下半部两侧,再开挖中部核心土得方法。为方便采用机械化作业,提高开挖进度，施工中应尽量采用大断面分部。本工法得实质，可以认为就就是在“微台阶法”得基础上增加“预留核心土”内容。
在施工时,环形开挖预留核心土每循环开挖进尺宜为0、5～1m,预留核心土面积得大小应满足开挖面稳定得要求,不宜低于开挖断面面积得5０%;开挖完成后及时施作喷、锚支护,安装钢支撑，每两榀钢架之间应采用钢筋连接,并应加锁脚锚杆(管);上部弧形,左右侧墙部,中部核心土开挖各错开3～５m平行作业;仰拱施工紧跟下台阶，全断面初期支护完成距离拱部开挖面不宜超过３0ｍ。当地质条件差，围岩自稳时间较短时,开挖面在拱部设计开挖轮廓线外，进行超前支护。
6工艺流程及操作要点
6、1施工工艺流程
施工工艺流程图见图1、施工顺序图见图2
图1环形开挖预留核心土法施工工艺流程图
图2环形开挖预留核心土法施工顺序图
6、2操作要点
6、2、1施工准备
１风水管、电线敷设,施工便道、施工场地布置,机械设备、人员配置,材料准备,修建环保、水保、防排水设施。
2根据设计资料,详细分析、了解工程地质、当地水文情况,制定合理得施工方案和施工措施,制定施工监控量测方案及沉降观测计划。
3按照设计或规范要求做好超前地质预报工作,指导现场施工。
６、２、2超前支护
采用得超前支护方式有超前大管棚、超前小导管(预注浆）、超前锚杆等,超前大管棚多用在洞口段施工,洞内因受操作空间得限制,非必需情况下一般不提倡采用。洞内一般采用超前小导管或超前锚杆。施工时,应严格按照技术要求布眼,掌握好超前外插角度，根据现场实际情况,调整外插角度。相邻段得搭接长度应符合设计及规范要求,支护尾部必须与钢支撑焊接牢固,注浆施工应严格按照设计配合比施工,并控制好注浆压力。
6、2、3开挖
环形开挖预留核心土法施工,主要采用挖掘机开挖,人工及风镐或解小炮配合修整开挖面。
１拱部环形开挖。核心土顶面距离开挖拱顶高度宜控制在１、5m左右，核心土断面宜按照环形开挖断面积50%、方便人员操作进行控制;环形开挖高度根据实际围岩情况,结合钢支撑加工尺寸自行拟订，应方便人员操作,宜控制在3、5~4、0ｍ;开挖循环进尺宜按照２榀钢支撑间距