超淺埋下穿高速公路大跨度蓋挖法的隧道施工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及隧道及地下工程領域，具體地指一種超淺埋下穿高速公路大跨度蓋挖法的隧道施工方法，可解決超淺埋大跨度隧道下穿高速公路技術問題，特別適用于埋深小于一半洞徑的隧道下穿。
【背景技術】
[0002]由于我國各項建設事業的快速發展，各種立交工程越來越多，規模越來越大，近接問題越來越突出。特別是高速鐵路隧道下穿高速公路，存在交角越來越小，隧道埋深越來越淺，且由于隧道斷面大，施工工期長，因而影響高速公路范圍大，時間長，安全風險極高。
[0003]目前，在高速鐵路下穿高速公路時，為保證高速公路的運行安全，高速公路管理部門的要求越來越高，導致隧道布置越來越困難，特別是當高速鐵路隧道以小交角、超淺埋下穿高速公路時。
[0004]目前，隧道淺埋下穿高速公路主要有兩種施工方法，一是淺埋暗挖法，一是明挖法。淺埋暗挖法是在超前支護保護下，分部開挖掌子面圍巖，然后及時施作初期支護，初期支護封閉后再施作二次襯砌。淺埋暗挖法的優點是不需封閉上部道路；缺點是隧道施工空間狹小，分部開挖施工工序繁瑣，臨時支護拆除時地表沉降控制困難，且存在塌方風險，隧道施工及道路交通安全風險都很高。明挖法是在無支護或支護體系保護下開挖基坑，然后在基坑內施作隧道主體結構。明挖法的優點是施工速度較快，安全度較高；缺點是不適用于埋深較大地段，且占用道路時間長，管線及道路需迀改。
【發明內容】
[0005]本發明的目的就是要克服現有技術所存在的不足，提供一種超淺埋下穿高速公路大跨度蓋挖法的隧道施工方法，可很好地解決目前超淺埋大跨度隧道下穿高速公路施工周期長、安全風險高、施工難度大、對上部公路影響時間長的問題。
[0006]為實現上述目的，本發明所提供的超淺埋下穿高速公路大跨度蓋挖法的隧道施工方法，包括以下步驟:
[0007]I)通過分區域封閉隧道上方高速公路的部分路面，未封閉路面保持車輛正常通行；
[0008]2)在封閉區域的高速公路路面下施作隧道主體結構兩側的圍護結構，在封閉區域的高速公路路面上鋪設與兩側圍護結構固定連接的蓋板，將車輛疏導至封閉區域內的蓋板頂面，恢復封閉區域的高速公路通車；
[0009]3)封閉下穿的高速公路的其余區域路面，施作與封閉區域對應部分的圍護結構和蓋板，使下穿的高速公路全部鋪設蓋板，恢復整個下穿的高速公路路面的通車；
[0010]4)在圍護結構和蓋板的保護下，從側面開挖基坑；
[0011]5)在基坑內從下至上施工隧道的主體結構；
[0012]6)最后回填隧道主體結構頂部與蓋板之間的空隙，從而完成超淺埋下穿高速公路大跨度蓋挖法的隧道施工。
[0013]優選地，本發明將所述下穿的高速公路路面劃分為三個區域，S卩，跨越高速公路中心線兩側的雙流向區域和位于雙流向區域兩側的單流向區域。在步驟I)中，先封閉高速公路路面的雙流向區域，未封閉的兩側單流向區域保持正常通行；或先封閉高速公路路面的兩側單流向區域，未封閉的雙流向區域保持正常通行。
[0014]本發明在步驟2)、3)、4)中，所述圍護結構與蓋板通過螺釘固定連接，形成整體受力結構。
[0015]本發明在步驟4)中，所述基坑內架設與兩側的圍護結構固定連接的第一道鋼支撐和第二道鋼支撐。
[0016]本發明在步驟5)中，在基坑的底部先澆筑墊層，在墊層的上方和第二道鋼支撐的下方之間澆筑帶部分側墻的主體結構底板，再在部分側墻的上端和第一道鋼支撐的下方之間澆筑主體結構側墻，然后在主體結構側墻之間的上方澆筑主體結構頂板，形成隧道的主體結構。
[0017]本發明在澆筑主體結構底板時，架設第一道換撐，所述第一道換撐的兩端與部分側墻固定連接；
[0018]在澆筑主體結構側墻時，先拆除第二道鋼支撐，架設第二道換撐，所述第二道換撐的兩端與主體結構側墻固定連接；
[0019]在澆筑主體結構頂板前，需先拆除第一道鋼支撐；
[0020]在回填空隙前，需先拆除第一道換撐和第二道換撐。
[0021]本發明的有益效果在于:不需對高速公路路面全部封閉，通過分區域封閉隧道上方的部分高速公路路面，不影響道路的正常交通，解決了傳統明挖法占用道路時間長、道路改移等技術問題，達到經濟、合理的目的。采用蓋挖法施工，圍護結構為基坑開挖時的擋土結構，蓋板可為公路交通提供便梁，既保證了施工階段的安全可靠性，也控制了變形和沉降，隧道施工對周邊環境影響極小。本發明根據地層條件、基坑深度、地表沉降要求，圍護結構可采用連續墻、排粧等形式，針對性強。本發明具有施工周期短、安全風險低、施工難度小、對上部公路影響較小，特別適用于埋深小于一半洞徑的隧道下穿施工。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發明在隧道施工時高速公路路面區域劃分的結構示意圖。
[0023]圖2為本發明施作隧道的圍護結構和蓋板的工序示意圖。
[0024]圖3為本發明在基坑內架設鋼支撐的工序示意圖。
[0025]圖4為本發明澆筑墊層和主體結構底板的工序示意圖。
[0026]圖5為本發明澆筑主體結構側墻的工序示意圖。
[0027]圖6為本發明澆筑主體結構頂板后回填空隙的工序示意圖。
【具體實施方式】
[0028]為了更好地解釋本發明，以下結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細說明，但它們不對本發明構成限定。
[0029]實施例1
[0030]超淺埋下穿高速公路大跨度蓋挖法的隧道施工方法，包括以下步驟:
[0031]I)如圖1所示，將下穿的高速公路路面I劃分為三個區域，即，跨越高速公路中心線1.4的雙流向區域1.1和位于雙流向區域1.1兩側的單流向區域1.2、1.3 ;先封閉高速公路路面I的雙流向區域1.1，未封閉的單流向區域1.2,1.3保持車輛正常通車；
[0032]2)如圖2所示，在雙流向區域1.1內高速公路路面下方施作隧道2主體結構兩側的圍護結構3，并在高速公路路面的雙流向區域1.1上鋪設蓋板4，蓋板4為鋼筋混凝土結構，蓋板4與兩側圍護結構3通過螺釘固定連接，形成整體受力結構，將車輛疏導至雙流向區域1.1內蓋板4的頂面，恢復雙流向區域1.1的高速公路通車；
[0033]3)如圖1所示，封閉高速公路路面I的單流向區域1.2、1.3，重復步驟2)，施作與單流向區域1.2、1.3對應部分的圍護結構3和蓋板4，使下穿的高速公路I全部鋪設蓋板4，恢復整個下穿的高速公路路面I的通車；
[0034]4)如圖3所示，在圍護結構3及其蓋板4的保護下，從側面掏槽開挖基坑14，并在基坑14內架設與兩側的圍護結構3固定連接的第一道鋼支撐5和第二道鋼支撐6 ;
[0035]5)如圖4所示，從上而下開挖至基坑14底部，在基坑14的底部先澆筑墊層7，在墊層7的上方和第二道鋼支撐6的下方之間澆筑帶部分側墻8.1的主體結構底板8，并架設第一道換撐9，第一道換撐9的兩端與部分側墻8.1固定連接；
[0036]如圖5