[發(fā)明專利]一種提高隧道抗震能力的施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110796078.9
• 申請(qǐng)日: 2021-07-14
• 公開（公告）號(hào): CN113446028B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁立剛;趙圣武;李小利;李新;于藝林;徐顯攀;李桐;盧艷斌;張艷鵬;王啟乾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué);中建市政工程有限公司;中國建筑一局（集團(tuán)）有限公司
• 主分類號(hào): E21D11/10
• 分類號(hào): E21D11/10;C04B28/04
• 代理公司: 北京智橋聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11560
• 代理人: 涂華明

本發(fā)明涉及一種提高隧道抗震能力的施工方法，包括以下施工步驟：(1)確定隧道施工范圍內(nèi)需加強(qiáng)的圍巖區(qū)域；(2)對(duì)需加強(qiáng)的圍巖區(qū)域進(jìn)行注漿加固，并對(duì)圍巖表面采用抗震阻尼材料進(jìn)行修補(bǔ)；(3)進(jìn)行初期支護(hù)結(jié)構(gòu)施工；(4)進(jìn)行隧道的仰拱結(jié)構(gòu)施工；(5)在完成施工的初期支護(hù)結(jié)構(gòu)上設(shè)置多個(gè)抗震裝置；(6)進(jìn)行二次支護(hù)結(jié)構(gòu)施工，二次支護(hù)結(jié)構(gòu)與初期支護(hù)結(jié)構(gòu)之間沿隧道徑向上留有間隙，二次支護(hù)結(jié)構(gòu)采用鋼桁架支撐和復(fù)合結(jié)構(gòu)板組成；(7)在所述間隙中注入抗震材料，使其充填整個(gè)間隙。本發(fā)明的施工方法采用多種抗減震措施相結(jié)合以達(dá)到良好的抗震效果，根本性解決了隧道支護(hù)問題，提高了隧道抗震能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隧道工程的抗震施工技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種提高隧道抗震能力的施工方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著地下結(jié)構(gòu)數(shù)量的增多和世界范圍內(nèi)強(qiáng)震頻發(fā)，地下結(jié)構(gòu)抗震問題日益受到世界各國的高度重視，在一些大型隧道工程不可避免的要通過活動(dòng)斷裂帶或高烈度地震區(qū)。當(dāng)隧道穿越活動(dòng)斷裂帶或高烈度地震區(qū)時(shí)，地震時(shí)會(huì)使隧道經(jīng)受更加嚴(yán)重的剪切作用，使隧道產(chǎn)生大面積的、難以修復(fù)的破壞，造成極大的傷亡和損失，并且使交通難以及時(shí)恢復(fù)，也無法及時(shí)對(duì)災(zāi)區(qū)進(jìn)行抗震救災(zāi)。

為最大程度地減輕抗震造成的傷亡和損失，應(yīng)盡量讓隧道不通過活動(dòng)斷裂帶。但隨著社會(huì)的發(fā)展，修建隧道地區(qū)的范圍越來越廣，隧道不可能完全避開活動(dòng)斷裂帶。因此，對(duì)穿越活動(dòng)斷裂帶的隧道，其結(jié)構(gòu)需要具有良好的抗震性能。目前在活動(dòng)斷裂帶或高烈度地震區(qū)施工時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)中采用的支護(hù)形式存在的缺陷主要有襯砌結(jié)構(gòu)的抗震性能提升不大，不能很好的解決斷層錯(cuò)動(dòng)位移對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響，隧道擴(kuò)挖段增加了結(jié)構(gòu)形狀的突變，圍巖與結(jié)構(gòu)出現(xiàn)剛度不匹配現(xiàn)象，強(qiáng)震發(fā)生時(shí)易發(fā)生結(jié)構(gòu)損傷或明塌，并且存在較高的施工安全風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種提高隧道抗震能力的施工方法。本發(fā)明的施工方法采用多種抗減震措施相結(jié)合以達(dá)到良好的抗震效果，根本性解決了隧道支護(hù)問題，可有效的吸收地震波能量，避免了整體結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，提高了隧道抗震能力。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種提高隧道抗震能力的施工方法，包括以下施工步驟：

(1)進(jìn)行施工前圍巖勘測(cè)，確定隧道施工范圍內(nèi)需加強(qiáng)的圍巖區(qū)域；

(2)對(duì)需加強(qiáng)的圍巖區(qū)域進(jìn)行注漿加固，并對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)震動(dòng)裂縫或勘測(cè)得到可能出現(xiàn)震動(dòng)裂縫的圍巖表面采用抗震阻尼材料進(jìn)行修補(bǔ)；

(3)對(duì)位于隧道的仰拱結(jié)構(gòu)上方的圍巖表面進(jìn)行初期支護(hù)結(jié)構(gòu)施工，并在初期支護(hù)結(jié)構(gòu)上沿隧道進(jìn)深方向設(shè)置多條環(huán)向抗震縫；

(4)進(jìn)行隧道的仰拱結(jié)構(gòu)施工；

(5)在完成施工的初期支護(hù)結(jié)構(gòu)上設(shè)置多個(gè)抗震裝置，所述抗震裝置與初期支護(hù)結(jié)構(gòu)固定連接；

(6)進(jìn)行二次支護(hù)結(jié)構(gòu)施工，二次支護(hù)結(jié)構(gòu)也與所述抗震裝置固定連接，由此二次支護(hù)結(jié)構(gòu)與初期支護(hù)結(jié)構(gòu)之間沿隧道徑向上留有間隙，二次支護(hù)結(jié)構(gòu)采用鋼桁架支撐和復(fù)合結(jié)構(gòu)板組成；

(7)在所述間隙中注入抗震材料，使其充填整個(gè)間隙。

優(yōu)選的，在所述步驟(2)中，所述抗震阻尼材料包括以下重量份的原料：普通硅酸鹽水泥90-100、黑曜巖粉80-90、白礬20-30、橡膠粉20-25、紅礬鉀3-5、綠礬2-3、芒硝2-3、芳香族樹脂1-2、氫醌1-2和水100-110。

在上述任一方案中優(yōu)選的是，在所述步驟(3)中，所述初期支護(hù)結(jié)構(gòu)采用在圍巖表面噴射20-25cm厚的C25混凝土層，然后布設(shè)軋制低碳鋼鋼筋網(wǎng)，最后再噴射20-25cm厚的C25混凝土層，包裹軋制低碳鋼鋼筋網(wǎng)，軋制低碳鋼鋼筋網(wǎng)的厚度1.5-2cm。