本发明属于隧道施工，具体涉及一种超大跨度软弱围岩隧道单侧壁导坑施工方法。
背景技术：
1、目前在对超大跨度软弱围岩隧道施工时，为了有效控制地表沉降和提高施工安全性，大都是采用单侧壁导坑法，而在隧道单侧壁导坑施工时，一般是先在隧道顶拱部位施工超前导管，以增强施工安全性，然后爆破开挖侧壁导坑，在侧壁导坑开挖后，立即进行初期支护，在侧壁导坑初期支护完成后，爆破开挖上台阶，进行拱部初期支护，接着爆破开挖下台阶，进行另一侧边墙的初期支护，在上、下台阶初期支护完成后，拆除导坑临空部分的初期支护，完成一个步距的单侧壁导坑施工，并且在单侧壁导坑施工时，完成一个步距的单侧壁导坑施工之后，需要对此步距开挖的区域进行施工处理，使其形成一个完整的混凝土区域，然后再进行以同样的步距进行下一个单侧壁导坑施工，以此方式进行分步施工，直到完成整个隧道施工。
2、但是目前的隧道单侧壁导坑施工方法存在一些问题：当步距开挖的一个区域形成一个完整的混凝土区域之后，此时进行下一个单侧壁导坑施工时，爆破可能会对已开挖区域的混凝土区域造成破坏，尤其当面对超大跨度软弱围岩隧道时，已开挖区域的混凝土区域面积较大且围岩软弱，此大面积的混凝土结构在爆破时更容易产生应力集中现象，导致局部区域的应力超过材料的承受能力，从而在爆破振动下产生裂缝，对此，提出一种超大跨度软弱围岩隧道单侧壁导坑施工方法。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种超大跨度软弱围岩隧道单侧壁导坑施工方法，解决了现有技术中爆破可能会对已开挖区域的混凝土区域造成破坏，尤其当面对超大跨度软弱围岩隧道时，此大面积的混凝土结构在爆破时更容易产生应力集中现象，导致局部区域的应力超过材料的承受能力，从而在爆破振动下产生裂缝的问题。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种超大跨度软弱围岩隧道单侧壁导坑施工方法，包括以下步骤：
3、s1：以l为步距进行第一个单侧壁导坑开挖，在隧道顶拱部位施工超前导管，以l为步距依次爆破开挖侧壁导坑、开挖上台阶和开挖下台阶，同时分别对开挖完成的侧壁导坑、上台阶和下台阶进行初期支护，在初期支护时，根据爆破产生的破坏，设置深度为x的安全区域，沿着隧道口向掌子面对深度为l－x的区域喷射混凝土，完成第一个单侧壁导坑开挖；
4、s2：选取沿着隧道拱形面的弧形边总长度为m，拱顶到地面的高度的h，以拱顶为起点向距离地面高度为h的点为终点，划定h－h高度处对应的隧道拱形面的弧形边长度为m，则剩余部分的隧道拱形面的两个弧形边长度均为（m－m）/2，划定隧道拱形面的弧形边长度为m的区域为第一应力集中区域，剩余部分的隧道拱形面的两个弧形边长度均为（m－m）/2的区域为第二应力集中区域，自上而下以间距d为公差，间距按照等差数列在第一应力集中区域上的混凝土区域上依次开设用于分散爆破带来应力集中的第一通道、两个第二通道……两个第n通道，然后以第n－1通道与第n通道之间的距离为初始间距，自上而下以间距-b为公差，按照等差数列在第二应力集中区域上开设用于分散爆破带来应力集中的两个第一缝隙、两个第二缝隙……两个第k缝隙；
5、s3：采用同一个支撑装置对第一通道、两个第二通道……两个第n通道和两个第一缝隙、两个第二缝隙……两个第k缝隙的两侧进行支撑；
6、s4：对s1中深度为x的安全区域进行喷射混凝土，完成初期支护，然后在掌子面以l步距进行下一个单侧壁导坑施工；
7、s5：重复s1-s4，直到分步完成整个隧道施工。
8、作为本发明进一步的方案，所述s1中对开挖完成的侧壁导坑、上台阶和下台阶进行初期支护中的初期支护包括安装钢拱架、挂设钢筋网和喷射混凝土。
9、作为本发明进一步的方案，所述s1中深度为x的安全区域处安装了钢拱架和挂设了钢筋网。
10、作为本发明进一步的方案，所述s2中的第一通道设置在拱顶的正中心，所述s2中的两个第k缝隙分别设置在隧道的底部两端。
11、作为本发明进一步的方案，所述s2中的第一通道、两个第二通道……两个第n通道、两个第一缝隙、两个第二缝隙……两个第k缝隙的开设是在深度为l－x的区域混凝土完全凝固之后进行的。
12、作为本发明进一步的方案，所述s4中对深度为x的安全区域进行喷涂混凝土时，采用喷涂宽度为a的混凝土喷涂机构喷涂，并将深度为x的安全区域划分为第一个宽度为a的区域、第二个宽度为a的区域……，通过喷涂机构先对第一个宽度为a的区域、第三个宽度为a的区域……依次喷涂，然后再对第二个宽度为a的区域、第四个宽度为a的区域……依次喷涂。
13、作为本发明进一步的方案，所述s3中的支撑装置包括支撑板和若干支撑杆，若干所述支撑杆的一端均设置有弹性垫块，且若干支撑杆的另一端均铰接在同一支撑板上，所述支撑板、若干支撑杆和弹性垫块相互配合，使第一通道、两个第二通道……两个第n通道和两个第一缝隙、两个第二缝隙……两个第k缝隙隔开的隧道内壁形成一个整体。
14、作为本发明进一步的方案，所述弹性垫块为弧形结构，且弹性垫块的弧形结构与隧道内壁的弧形相适配。
15、作为本发明进一步的方案，所述支撑杆与支撑板之间的铰接处为可拆卸结构。
16、本发明的有益效果为：
17、通过以l为步距进行第一个单侧壁导坑开挖，在隧道顶拱部位施工超前导管，以l为步距依次爆破开挖侧壁导坑、开挖上台阶和开挖下台阶，根据爆破产生的破坏，设置深度为x的安全区域，沿着隧道口向掌子面对深度为l－x的区域喷射混凝土，选取沿着隧道拱形面的弧形边总长度为m，拱顶到地面的高度的h，以拱顶为起点向距离地面高度为h的点为终点，划定h－h高度处对应的隧道拱形面的弧形边长度为m，则剩余部分的隧道拱形面的两个弧形边长度均为（m－m）/2，划定隧道拱形面的弧形边长度为m的区域为第一应力集中区域，剩余部分的隧道拱形面的两个弧形边长度均为（m－m）/2的区域为第二应力集中区域，按照等差数列在第一应力集中区域上的混凝土区域上依次开设用于分散爆破带来应力集中的第一通道、两个第二通道……两个第n通道，然后以第n－1通道与第n通道之间的距离为初始间距，按照等差数列在第二应力集中区域上开设用于分散爆破带来应力集中的两个第一缝隙、两个第二缝隙……两个第k缝隙，通过在不同应力集中区域设计的若干通道和缝隙，使得爆破时应力可以及时分散，以此解决了爆破时更容易产生应力集中现象，导致局部区域的应力超过材料的承受能力，从而在爆破振动下产生裂缝的问题。
1.一种超大跨度软弱围岩隧道单侧壁导坑施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种超大跨度软弱围岩隧道单侧壁导坑施工方法，其特征在于，所述s1中对开挖完成的侧壁导坑、上台阶和下台阶进行初期支护中的初期支护包括安装钢拱架、挂设钢筋网和喷射混凝土。
3.根据权利要求2所述的一种超大跨度软弱围岩隧道单侧壁导坑施工方法，其特征在于，所述s1中深度为x的安全区域处安装了钢拱架和挂设了钢筋网。
4.根据权利要求1所述的一种超大跨度软弱围岩隧道单侧壁导坑施工方法，其特征在于，所述s2中的第一通道设置在拱顶的正中心，所述s2中的两个第k缝隙分别设置在隧道的底部两端。
5.根据权利要求1所述的一种超大跨度软弱围岩隧道单侧壁导坑施工方法，其特征在于，所述s2中的第一通道、两个第二通道……两个第n通道、两个第一缝隙、两个第二缝隙……两个第k缝隙的开设是在深度为l－x的区域混凝土完全凝固之后进行的。
6.根据权利要求1所述的一种超大跨度软弱围岩隧道单侧壁导坑施工方法，其特征在于，所述s4中对深度为x的安全区域进行喷涂混凝土时，采用喷涂宽度为a的混凝土喷涂机构喷涂，并将深度为x的安全区域划分为第一个宽度为a的区域、第二个宽度为a的区域……，通过喷涂机构先对第一个宽度为a的区域、第三个宽度为a的区域……依次喷涂，然后再对第二个宽度为a的区域、第四个宽度为a的区域……依次喷涂。
7.根据权利要求1所述的一种超大跨度软弱围岩隧道单侧壁导坑施工方法，其特征在于，所述s3中的支撑装置包括支撑板和若干支撑杆，若干所述支撑杆的一端均设置有弹性垫块，且若干支撑杆的另一端均铰接在同一支撑板上，所述支撑板、若干支撑杆和弹性垫块相互配合，使第一通道、两个第二通道……两个第n通道和两个第一缝隙、两个第二缝隙……两个第k缝隙隔开的隧道内壁形成一个整体。
8.根据权利要求7所述的一种超大跨度软弱围岩隧道单侧壁导坑施工方法，其特征在于，所述弹性垫块为弧形结构，且弹性垫块的弧形结构与隧道内壁的弧形相适配。
9.根据权利要求7所述的一种超大跨度软弱围岩隧道单侧壁导坑施工方法，其特征在于，所述支撑杆与支撑板之间的铰接处为可拆卸结构。
