本发明涉及隧道施工，更具体而言，涉及一种双线隧道穿越富水段玄武岩夹凝灰岩的施工方法。
背景技术：
1、随着隧道施工技术的日益成熟与广泛实践所带来的丰富施工经验的不断积累，隧道工程的安全性能得以显著提升，各种安全措施与应急机制也愈发完善。然而，在穿越那些地质条件极为复杂、稳定性极差的不良地质段落时，诸如隧道坍塌冒顶、突水突泥等灾害仍然是施工过程中不得不面对的最大风险点。这些风险不仅难以预测，而且一旦发生，往往会造成极为严重的后果。
2、历年来，世界各地因隧道穿越不良地质区域而引发的坍塌、涌水事故层出不穷，这些事故不仅导致工期延误、成本超支，更严重的是，一些大规模的坍塌和涌水事件甚至直接冲毁了隧道车站，严重破坏了交通基础设施，给人们的日常出行带来了极大的不便。更为严峻的是，这些事故还直接威胁到了周边人员的生命安全，造成了不可挽回的人员伤亡和财产损失。
3、特别是在那些地下水资源丰富的地带，尤其是富含凝灰岩等不良地质构造的地段，围岩的自稳能力本身就十分脆弱。一旦遭遇地下水的侵蚀和浸泡，其自稳能力更是会急剧下降，使得隧道施工的风险进一步提升。这些地区的地质条件复杂多变，施工难度极大，对技术水平和施工经验的要求极高。因此，如何有效应对这些高风险地段的地质灾害，确保隧道施工的安全进行，始终是隧道工程领域亟待解决的重要课题。
技术实现思路
1、为克服上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种双线隧道穿越富水段玄武岩夹凝灰岩的施工方法。该施工方法利用综合预报，加强对前方地质研判；反压回填维持围岩自身稳定性，减少上方水土压力；多种注浆方式相结合加固土体，增强围岩自稳能力；加强锁脚的综合支护方式提升体系支护能力，减小隧道坍塌冒顶、突水突泥的风险，方法新颖，综合性强，适应性广。
2、为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案为：
3、一种双线隧道穿越富水段玄武岩夹凝灰岩的施工方法，包括以下步骤：
4、s1、凝灰岩判识：首先对是否遇到凝灰岩段落进行判识；
5、s2、超前地质预报：以地质调查法为基础，超前水平钻探为主，弹性波法探测为辅，增加瞬变电磁法探测地下水的发育情况，当隧道施工临近穿越凝灰岩地质段落时，注意观测可能前兆，如岩石强度的明显降低，临近富水断前软化或出现淋水、涌水现象，通过地表补充地质调查、洞内地质调查、地表与地下构造相关性分析预判可能出现富水情况；
6、s3、封闭掌子面：采取掌子面喷砼封闭措施，施工时注意喷射范围要全面覆盖掌子面，喷砼厚度不小于20cm；
7、s4、超前支护体系：超前支护采用φ76中管棚热轧无缝钢管加φ42超前小导管形成超前支护体系；支护过程包括，s41、施作套拱、安装导向管；s42钻机就位；s43、安装钻杆及套管；s44、一节钻孔结束；s45、钻机退回原位，接长钻杆及套管，继续钻进只设计长度；s46、套管内注水清洗、取出钻杆，装入钢花管、取出套管，下一根管棚钻进；s47、钻进结束后注浆；s48、达到注浆压力后进行隧道开挖；
8、s5、洞身开挖：开挖工法采用三台阶法；
9、s6、加强钢架锁脚支护：在原已施作锁脚附近增设φ76或φ42锁脚锚管各两根，单根长度6m，注水泥浆；锁脚锚管前部交错钻注浆孔，孔径6～8mm，孔间距20～30cm，呈梅花形布置，前端加工成锥形，尾部长度不小于100cm，作为不钻孔的止浆段；人工凿出钢拱架腹板，将增设的锁脚与拱架腹板采用16mm厚钢板进行可靠连接；
10、s7、支护参数的确定：若监控量测数据稳定、围岩自稳能力较好，维持原设计支护参数；当测点位移速率>5mm/d时，由监理工程师组织施工现场析原因并采取处理措施；当速率连续2天大于10mm/d时，由监理单位组织施工单位进行原因分析和制定措施并上报指挥部批准后实施；当速率大于15mm/d时，结合实际揭示围岩自稳能力，由指挥部组织设计、监理和施工单位进行原因分析和制定措施，施工单位按要求确定最终支护参数；
11、s8、布设泄水孔：凝灰岩侧自稳能力差、出水点多，采取掌子面喷砼封闭措施，施工时注意在掌子面后方已完成初支段落两侧及出水点采用潜孔钻机钻设泄水孔，孔径不小于76mm，减小掌子面出水量，喷射范围要全面覆盖掌子面，喷砼厚度不小于20cm；
12、s9、监控量测：在隧道穿越凝灰岩段落过程中，对围岩和支护系统的稳定状态进行监测，为初期支护和二次衬砌的参数调整提供依据，把量测的数据经整理和分析得到的信息及时反馈到设计和施工中，进一步优化设计和施工方案，以达到安全、经济、快速的目的，围岩量测是隧道穿越凝灰岩高风险区域施工管理中的一个重要环节。
13、所述步骤s1中，出现以下几种情况可以初步判识为凝灰岩段落，情况一：tsp地震波反射法地质预报提示水量增加；情况二：超前地质探孔时，岩层返水颜色多变，突进、卡钻、掉钻现象频发；情况三：地质素面揭示玄武岩夹凝灰岩薄层，淋雨状滴水、围岩裂隙水增大。
14、所述步骤s2中，增加超前地质钻孔数量，扩大探测范围，减少探测盲区；补充瞬变电磁物探手段，当掌子面揭示突发淋雨状滴水、围岩裂隙水增大情况，物探方面补充瞬变电磁物探手段。
15、所述步骤s4中，其中φ76中管棚间距40cm，外插角8°～10°，拱部75°～142度范围内设置，单根长度9m，搭接3m，纵向间距6m，中管棚采用热轧无缝钢管制成，管壁钻注浆孔，孔径8～10mm，孔间距10～20cm，呈梅花形布置，前端加工成锥形，尾部长度不小于200cm，作为不钻孔的止浆段；φ42超前小导管环向间距0.4m，与中管棚穿插布置，每环40根，纵向间距3.2m，外插角1°～3°。
16、所述步骤s4中，小导管在构件加工厂制作，前端做成尖锥形，尾部焊接φ8mm钢筋加劲箍，管壁上每隔15cm交错钻眼，眼孔直径为6～8mm。
17、所述步骤s5中的开挖支护施工工序为，s51、上一循环的超前支护防护下，弱爆破开挖上台阶，施作上台阶周边初期支护，初喷混凝土，铺钢筋网，架立钢架，复喷混凝土至设计厚度，施作下一循环超前支护；s52、弱爆破开挖中台阶左侧部并施作初期支护，初喷混凝土，铺钢筋网，架立钢架，复喷混凝土至设计厚度，上台阶及中台阶左侧部系统锚杆在喷射混凝土完成后及时施作，安装时设置垫板，垫板与基面密贴；s53、同中台阶左侧部施工工序，开挖及支护中台阶右侧部，上台阶及中台阶右侧部系统锚杆在喷射混凝土完成后及时施作，安装时设置垫板，垫板与基面密贴；s54、弱爆破开挖下台阶左侧部并施作边墙初期支护，即初喷混凝土，铺钢筋网，架立钢架，复喷混凝土至设计厚度，钻设径向锚杆；s55、同下台阶左侧部施工工序，开挖及支护下台阶右侧部；s56、弱爆破开挖底部并施作仰拱初期支护，即初喷混凝土，架设钢架，复喷混凝土至设计厚度。
18、所述步骤s9中，通过监控量测可以了解围岩、支护变形情况，以便及时调整和修正支护参数，保证围岩稳定和施工安全；提供判断围岩和支护系统基本稳定的依据，确定二次衬砌的施作时间。
19、与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：
20、本工法对传统隧道超前地质预报及超前支护方式进行优化组合，利用增加超前水平钻孔数量，调整布设位置，以减少钻探盲区；利用喷砼封闭掌子面、反压回填、施作临时仰拱等措施防止掌子面失稳；利用φ76中管棚+φ42小导管组合方式加强支护强度，增加围岩自稳能力，形成综合预报及综合超前支护系统，扩大优势，减少掘进施工中的薄弱环节，降低坍塌冒顶和突水突泥的风险。
21、利用综合预报，加强对前方地质研判；反压回填维持围岩自身稳定性，减少上方水土压力；多种注浆方式相结合加固土体，增强围岩自稳能力；加强锁脚的综合支护方式提升体系支护能力，减小隧道坍塌冒顶、突水突泥的风险，方法新颖，综合性强，适应性广；形成多道支护体系，支护效果好，与土体结合稳定，堵水固结效果明显，施工安全可靠；支护方法与注浆手段有机结合，工序衔接连续性好，安全性高。本施工方法适用范围广、施工速度快、安全性能高。
1.一种双线隧道穿越富水段玄武岩夹凝灰岩的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种双线隧道穿越富水段玄武岩夹凝灰岩的施工方法，其特征在于：所述步骤s1中，出现以下几种情况可以初步判识为凝灰岩段落，情况一：tsp地震波反射法地质预报提示水量增加；情况二：超前地质探孔时，岩层返水颜色多变，突进、卡钻、掉钻现象频发；情况三：地质素面揭示玄武岩夹凝灰岩薄层，淋雨状滴水、围岩裂隙水增大。
3.根据权利要求1所述的一种双线隧道穿越富水段玄武岩夹凝灰岩的施工方法，其特征在于：所述步骤s2中，增加超前地质钻孔数量，扩大探测范围，减少探测盲区；补充瞬变电磁物探手段，当掌子面揭示突发淋雨状滴水、围岩裂隙水增大情况，物探方面补充瞬变电磁物探手段。
4.根据权利要求1所述的一种双线隧道穿越富水段玄武岩夹凝灰岩的施工方法，其特征在于：所述步骤s4中，其中φ76中管棚间距40cm，外插角8°～10°，拱部75°～142度范围内设置，单根长度9m，搭接3m，纵向间距6m，中管棚采用热轧无缝钢管制成，管壁钻注浆孔，孔径8～10mm，孔间距10～20cm，呈梅花形布置，前端加工成锥形，尾部长度不小于200cm，作为不钻孔的止浆段；φ42超前小导管环向间距0.4m，与中管棚穿插布置，每环40根，纵向间距3.2m，外插角1°～3°。
5.根据权利要求1所述的一种双线隧道穿越富水段玄武岩夹凝灰岩的施工方法，其特征在于：所述步骤s4中，小导管在构件加工厂制作，前端做成尖锥形，尾部焊接φ8mm钢筋加劲箍，管壁上每隔15cm交错钻眼，眼孔直径为6～8mm。
6.根据权利要求1所述的一种双线隧道穿越富水段玄武岩夹凝灰岩的施工方法，其特征在于：所述步骤s5中的开挖支护施工工序为，s51、上一循环的超前支护防护下，弱爆破开挖上台阶，施作上台阶周边初期支护，初喷混凝土，铺钢筋网，架立钢架，复喷混凝土至设计厚度，施作下一循环超前支护；s52、弱爆破开挖中台阶左侧部并施作初期支护，初喷混凝土，铺钢筋网，架立钢架，复喷混凝土至设计厚度，上台阶及中台阶左侧部系统锚杆在喷射混凝土完成后及时施作，安装时设置垫板，垫板与基面密贴；s53、同中台阶左侧部施工工序，开挖及支护中台阶右侧部，上台阶及中台阶右侧部系统锚杆在喷射混凝土完成后及时施作，安装时设置垫板，垫板与基面密贴；s54、弱爆破开挖下台阶左侧部并施作边墙初期支护，即初喷混凝土，铺钢筋网，架立钢架，复喷混凝土至设计厚度，钻设径向锚杆；s55、同下台阶左侧部施工工序，开挖及支护下台阶右侧部；s56、弱爆破开挖底部并施作仰拱初期支护，即初喷混凝土，架设钢架，复喷混凝土至设计厚度。
7.根据权利要求1所述的一种双线隧道穿越富水段玄武岩夹凝灰岩的施工方法，其特征在于：所述步骤s9中，通过监控量测可以了解围岩、支护变形情况，以便及时调整和修正支护参数，保证围岩稳定和施工安全；提供判断围岩和支护系统基本稳定的依据，确定二次衬砌的施作时间。
