一种释放隧道高地应力岩爆破坏的超前双导洞施工方法

技术领域                                                                              

本发明属于隧道安全施工技术领域，尤其是一种释放隧道高地应力岩爆破坏的超前双导洞施工方法。

背景技术

高地应力硬岩隧道施工在隧道开挖后，因开挖卸荷而引发周边硬脆性围岩产生强烈的应力集中，储存于围岩中的弹性应变能突然释放且产生爆裂松脱、剥离、弹射甚至抛掷等岩爆破坏现象，是一种动力失稳的地质灾害。它的发生直接威胁到施工人员和机械设备的安全，同时严重影响施工进度。随着越来越多的深埋隧道的施工，发生岩爆破坏的现象越来越多。

目前对于岩爆破坏的高地应力硬岩隧道施工，多采用喷钢纤维混凝土、及时施作锚杆加固岩体、采用锚网喷联合支护等加强支护的方式来控制岩爆破坏，也有采用钻应力释放孔、周边超前深孔爆破、掌子面范围内施作长钻孔装药爆破技术来实施爆破强震，以望提前释放应力，减小或解除高地应力，减轻岩爆破坏现象，但这些方法均没有形成较大的应力释放临空面，应力释放效果不很理想，同时也严重影响隧道施工进度。

采取什么样简单有效的方法来减小或解除由于高地应力而产生的岩爆破坏现象，是隧道施工的重要研究课题之一。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种释放隧道高地应力岩爆破坏的超前双导洞施工方法，该超前双导洞施工方法能在隧道开挖过程中减小或解除由于高地应力而产生的岩爆破坏现象，为高地应力硬岩隧道提供安全施工措施。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种释放隧道高地应力岩爆破坏的超前双导洞施工方法，该超前双导洞施工方法把即将面临高地应力硬岩的隧道施工掌子面称之为临界掌子面，临界掌子面为横断面且具有隧道施工中线，隧道施工使用到深孔掏槽方式，本发明的特征如下：

在靠近隧道施工中线的临界掌子面左上方或是右上方，采用深孔掏槽方式先开挖超前导洞A，超前导洞A的横断面面积不小于2m²，超前导洞A的掘进深度不小于6m，当临界掌子面掘进施工到距超前导洞A仅为2m时，在超前导洞A的斜上方采用深孔掏槽方式开挖另一超前导洞B，超前导洞B的横断面面积同样不小于2m²，超前导洞B的掘进深度同样不小于6m，超前导洞A和超前导洞B组成超前双导洞；

①当临界掌子面掘进施工到距超前导洞B仅为2m时停止临界掌子面的施工，此时在超前导洞A的原位置继续采用深孔掏槽方式掘进超前导洞A并保持其掘进深度6m；

②当临界掌子面掘进施工到距超前导洞A仅为2m时停止临界掌子面的施工，此时在超前导洞B的原位置继续采用深孔掏槽方式掘进超前导洞B并保持其掘进深度6m；

交替循环上述①-②施工过程，始终保持超前导洞A和超前导洞B具有2m的重叠掘进深度，超前双导洞就能有效减小或解除隧道施工中由于高地应力而产生的岩爆破坏现象。

由于采用如上所述技术方案，本发明产生如下积极效果：

1、本发明的超前双导洞能有效减小或解除隧道施工中由于高地应力而产生的岩爆破坏现象，为高地应力硬岩隧道的安全施工提供可靠保障。

2、本发明的方法简单有效，施工成本较低，经实践证明是行之有效的方法之一。

附图说明

图1是隧道横断面设置超前双导洞的示意简图。

图2是隧道俯视断面设置超前双导洞的示意简图。

上述图中：1-临界掌子面；2-超前导洞A；3-超前导洞B。

具体实施方式

本发明是一种释放隧道高地应力岩爆破坏的超前双导洞施工方法，超前双导洞包括超前导洞A和超前导洞B，超前双导洞的设置配合隧道施工就能有效减小或解除由于高地应力而产生的岩爆破坏现象，为高地应力硬岩隧道的安全施工提供可靠保障。

为清楚说明本发明，把即将面临高地应力硬岩的隧道施工掌子面称之为临界掌子面，临界掌子面为横断面且具有隧道施工中线，隧道施工使用到深孔掏槽方式。

结合图1-2，在靠近隧道施工中线的临界掌子面左上方或是右上方，采用深孔掏槽方式先开挖超前导洞A，超前导洞A的横断面面积不小于2m²，超前导洞A的掘进深度不小于6m，当临界掌子面掘进施工到距超前导洞A仅为2m时，在超前导洞A的斜上方采用深孔掏槽方式开挖另一超前导洞B，超前导洞B的横断面面积同样不小于2m²，超前导洞B的掘进深度同样不小于6m。

下述过程是一个交替循环施工过程：

①当临界掌子面掘进施工到距超前导洞B仅为2m时停止临界掌子面的施工，此时在超前导洞A的原位置继续采用深孔掏槽方式掘进超前导洞A并保持其掘进深度6m。

②当临界掌子面掘进施工到距超前导洞A仅为2m时停止临界掌子面的施工，此时在超前导洞B的原位置继续采用深孔掏槽方式掘进超前导洞B并保持其掘进深度6m。

交替循环上述①-②施工过程，始终保持超前导洞A和超前导洞B具有2m的重叠掘进深度，临界掌子面的掘进施工按常规方式即可。

经实践证明：超前双导洞既能有效减小或解除隧道施工中由于高地应力而产生的岩爆破坏现象，又能形成较大的应力释放临空面，应力释放效果非常理想，因此本发明的方法不但简单有效、施工成本低，而且不影响隧道施工进度，是一种行之有效的方法之一。