[發明專利]一種隧道涌泥清淤反壓回填厚度的確定方法

有效

• 申請號: 202010744363.1
• 申請日: 2020-07-29
• 公開（公告）號: CN111828090B
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 孫杰;陳士海;崔廣強;劉洋;李海賓;曲先樂;劉子松;楊坤;沈長亮
• 申請（專利權）人: 濟南城建集團有限公司;華僑大學
• 主分類號: E21F15/00
• 分類號: E21F15/00
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 張貴賓

本發明屬于隧道建設技術領域，具體涉及到一種隧道涌泥清淤反壓回填厚度的確定方法。本發明通過確定隧道涌泥體的高度，端部坡面的坡度，反壓回填的填石高度，涌泥的粘聚力、內摩擦角和重度，涌泥體的失穩角，反壓回填填石的重度，填石與隧道底部的摩擦系數和反壓回填體的安全系數，單位寬度內挖掘機重量和擬滑動涌泥體本身重量之和，單位寬度內挖掘機重量和擬滑動涌泥體本身重量對回填體造成的水平推力，最終確定了涌泥清淤反壓回填厚度，具有流程性強、實施方便和結果可靠的優點。

技術領域

本發明屬于隧道建設技術領域，具體涉及到一種隧道涌泥清淤反壓回填厚度的確定方法。

背景技術

在斷裂破碎帶、侵入接觸帶和軟弱夾層處開挖隧道時，若提前處理不當，容易誘發隧道突水突泥。突出的涌泥占據隧道較長距離，長達幾十米至數百米不等。為了隧道的正常施工，必須對涌泥進行清淤，涌泥含水量往往較高，力學性質較差，直接對涌泥進行開挖，容易導致涌泥進一步流動，可能導致二次突水突泥災害。因此，在清淤前對涌泥進行處理非常有必要性。在各種處理方法中，涌泥下半部反壓回填、分臺階開挖是較好的方法。即在突泥前方采用開挖的洞渣進行反壓回填，能夠增加突泥的穩定性。設置合理的反壓回填對涌泥穩定性至關重要。相反，若反壓回填設置不合理，如厚度過小，則可能在后方涌泥推力作用下沿基底發生滑動。迄今為止，反壓回填的設置厚度大都基于工程經驗，缺乏相應的理論進行指導，因此，施工過程中往往帶有一定的隨意性。

發明內容

本發明為解決現有技術的不足，提供一種隧道涌泥清淤反壓回填厚度的確定方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種隧道涌泥清淤反壓回填厚度的確定方法，包括以下步驟：

步驟一：確定隧道涌泥體的高度H₀和端部坡面的坡度β；

步驟二：確定出反壓回填的填石高度H；

H＝H₀/2 (1)；

步驟三：確定涌泥的粘聚力c、內摩擦角和重度γ；

步驟四：確定涌泥體的失穩角

步驟五：確定反壓回填填石的重度γ₀、填石與隧道底部的摩擦系數μ和反壓回填體的安全系數F；

步驟六：確定涌泥清淤開挖的挖掘機重量G₀和寬度b，進一步確定單位寬度的挖掘機重量G₁；

G₁＝G₀/b (3)；

步驟七：計算挖掘機在上臺階開挖清淤時，單位寬度內挖掘機重量和擬滑動涌泥體本身重量之和G；

步驟八：計算挖掘機在上臺階開挖清淤時，單位寬度內挖掘機重量和擬滑動涌泥體本身重量對回填體造成的水平推力T；

步驟九：確定反壓回填體的厚度W；

作為優選方案：

所述步驟一中，采用水準儀測量出涌泥體的底面標高和頂面標高，頂面標高減去底面標高得到涌泥體的高度H₀。

所述步驟一中，在涌泥體端部坡面上采用傾角儀測量端部坡面的坡度，在端部坡面上半部的中心、下半部的中心和整個端部坡面的中心各測量一次，取三次測量結果的平均值作為端部坡面的坡度β。

所述步驟三中，通過直接剪切試驗，測得涌泥的粘聚力c和內摩擦角