[發明專利]用于強透水巖體下飽和含水砂土層中的洞挖施工方法

在審

• 申請號: 202011432141.2
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112392487A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: 趙澤民;李登強;孫亮;高航;饒和平;尤杰;張榮;李超;廖文兵;劉國強
• 申請（專利權）人: 中國葛洲壩集團第一工程有限公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21D11/10;E21D11/18;E21D21/00
• 代理公司: 宜昌市慧宜專利商標代理事務所(特殊普通合伙) 42226
• 代理人: 彭婭

1.一種用于強透水巖體下飽和含水砂土層中的洞挖施工方法，其特征在于：在隧洞頂拱之上強透水巖層內鉆設灌漿孔（1），并通過灌漿孔（1）對頂拱土層以上的強透水巖層內的滲涌水通道灌注水泥漿，形成不透水層，達到堵水目的；在洞身兩側打高壓旋噴樁（2），使飽和含水砂土洞壁穩定；

施工方法具體包括以下步驟：

1）在隧洞頂拱之上強透水巖層內鉆設灌漿孔（1），并通過灌漿孔（1）灌注水泥漿，封堵巖層內的滲涌水通道；

2）對巖層下洞身兩側自穩性差的飽和含水砂土采用高壓旋噴樁（2）進行穩固；

3）在掌子面頂拱開挖輪廓線外的砂土層內打入密排小導管（3），對洞頂土層進行超前支護；

4）進行洞挖作業。

2.根據權利要求1所述的一種用于強透水巖體下飽和含水砂土層中的洞挖施工方法，其特征在于：所述的步驟1）中，灌漿孔（1）平行洞軸線共布置五排，孔位呈梅花型布置，其中洞軸線上及軸線兩側2m處各一排，兩側洞挖輪廓線外2.5m處各一排。

3.根據權利要求1所述的一種用于強透水巖體下飽和含水砂土層中的洞挖施工方法，其特征在于：所述的步驟1）中，灌漿孔（1）鉆孔自地表開鉆，孔底高程深入隧洞頂拱之上土層1-2m。

4.根據權利要求1所述的一種用于強透水巖體下飽和含水砂土層中的洞挖施工方法，其特征在于：所述的步驟1）中，灌漿孔（1）采用一次成孔，孔內卡塞，按分排、分序加密原則，采取純壓式灌注，洞軸線上及軸線兩側2m處共三排；

灌漿頂高程按深入土石分界以上巖層2米控制，灌漿底高程以深入土層控制；

灌漿段頂部高于地下水位，底高程以深入土層控制。

5.根據權利要求1所述的一種用于強透水巖體下飽和含水砂土層中的洞挖施工方法，其特征在于：所述的步驟2）中，旋噴樁（2）在洞身外兩側洞挖設計輪廓線外，平行洞軸線各布置一排，鉆孔深度自地表至深入隧洞開挖底板下。

6.據權利要求1所述的一種用于強透水巖體下飽和含水砂土層中的洞挖施工方法，其特征在于：所述的步驟2）中，上部巖層段采用履帶式沖擊鉆造孔，下部砂土段采用高壓旋噴機自行造孔并下入高噴管，按分序加密原則進行高壓旋噴施工。

7.據權利要求1所述的一種用于強透水巖體下飽和含水砂土層中的洞挖施工方法，其特征在于：所述的步驟2）中，旋噴樁（2）樁頂部進入土石分界線以上巖層內，樁底部深入隧洞開挖底板下1-2m。

8.據權利要求1所述的一種用于強透水巖體下飽和含水砂土層中的洞挖施工方法，其特征在于：所述的步驟3）中，密排小導管（3）采用φ50鋼管制作，環向緊密排列，縱向搭接，在該洞段開挖前，預先按小角度打入設計開挖輪廓線外。

9.據權利要求1所述的一種用于強透水巖體下飽和含水砂土層中的洞挖施工方法，其特征在于：所述的步驟4）中，洞挖施工時，在掌子面中下部預留核心土，分區分序開挖并噴射混凝土快速封閉掌子面，最后對洞挖輪廓面及時架立鋼拱架（4）、掛網鋼筋（7）并噴混凝土層（8）進行支護。

10.據權利要求1所述的一種用于強透水巖體下飽和含水砂土層中的洞挖施工方法，其特征在于：所述的鋼拱架（4）之間通過連接鋼筋（5）連接，鋼拱架（4）兩側對稱布置有多根鋼拱架鎖腳錨桿（6），鋼拱架鎖腳錨桿（6）插入圍巖內，通過錨固劑錨固并與鋼拱架（4）之間焊接。