隧道和地下工程常用的钻爆施工方法,有全断面一次开挖法、全断面分部开挖法和先拱后墙法三大类。“眼镜法”是分部开挖法的一种,这种施工方法是:先在隧洞两侧各开挖一个导坑,并施作初期支护形成封闭环,然后进行拱部环形开挖与支护,接着开挖中间核心土,最后进行全断面一次模筑混凝土衬砌。由于该法采用分部开挖,分部封闭,自下而上地完成开挖、支护和衬砌,减少了对围岩的扰动,使围岩的变形得到有效控制。
我局与铁道部第三勘测设计院合作,在大秦铁路西坪隧道第四系中更新统沉积的老黄土并夹有碎石土和卵石土层E类围岩中,完成了“眼镜法,,设计与施工技术的研究试验,取得了成功经验。1987年“眼镜法,,通过了技术鉴定,并于同年获铁道部工程指挥部科技成果特等奖,1988年获铁道部科技进步三等奖,1990年被建设部评为全国施工新技术优秀项目。该施工法在大秦铁路二期工程景忠山隧道得到推广应用。目前,“眼镜法"在北京西单地铁车站浅埋暗挖法施工中,又得到进一步发展,逐步形成本工法。
一、工法特点
“眼镜法,,工法与传统的双侧壁导坑法相比,区别在于:“眼镜法,,引进了新奥法的基本原
理,采用格栅拱网喷混凝土柔性支护作为主要支护手段,以维护和利用围岩的自承能力,使围岩成为支护体系的组成部分,并通过围岩和支护的量测监控来指导施工;而传统的双侧壁导坑法则是以散粒体的松散压力概念为基础,采用强大支撑,不考虑围岩的自承能力,也没有采用系统量测监控等信息化施工管理手段。
工程实践表明,本工法具有以下主要特点:
1.能有效地控制围岩变形和地表下沉量。由于采取分部开挖、分部支护封闭,支护体系能及时、充分地发挥作用,减少对围岩的扰动,使围岩的变形和地表下沉量得到控制。
2.作业安全可靠。本工法充分利用中间核心土的支撑作用,以格栅网喷混凝土为支护手段,自下而上逐步完成开挖、支护和衬砌作业,使拱部开挖后的支护结构坐落在坚固结实的基础上,没有下沉塌落之虞,从而提高了施工的安全度。
3.格栅支撑与挂网、喷混凝土相结合的柔性支护,能很好地适应围岩的变化,而且支护刚度能随喷混凝土强度的增长而增大,使支护结构与围岩形成一个整体,充分发挥围岩自身的承载能力。
4.应用量测监控等信息化管理方法作为指导设计施工、确定工艺参数的依据,通过信息反馈,使整个施工过程处于受控状态。
5.施工作业简便,不需要专用机械设备,适合我国国情,容易推广使用。
6.超前开挖的双侧导坑,还可起到预报地质的作用。