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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 工艺工法简况 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的收敛和 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，才能更有利于洞室的稳定和便于支护”：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的扰动，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的目的；另一方 面，按照洞室开挖后岩体受力特点，利用环形开挖预留的作业空间及时进行支 护，充分利用支护结构来限制岩体的变形，保证岩体不致过度松弛而丧失或降 低岩体的承载能力。 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；开挖均在支护的保 护下进行；短进尺及设备的利用缩短了围岩的暴露时间；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的时间，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，错台的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法等工法的分部施工中。 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” 特征和典型的Ⅳ、Ⅴ级围岩软弱地段，对其他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》（ JTG F60）、《公路工程质量检验评定标准》（ JTG F80/1）。 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，再开挖中部核心土的方法。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。本工法的实质，可以认为是在“微台 阶法”的基础上增加“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 土面积的大小应满足开挖面稳定的要求，不宜低于开挖断面面积的 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 施工准备