[發明專利]一種軟弱蝕變巖圓形隧洞下半圓開挖加強穩定性支護方法

在審

• 申請號: 202211197167.2
• 申請日: 2022-09-29
• 公開（公告）號: CN115387829A
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 陳濤;閆生存;何本國;薛瑞華;佟強;李萌;樊菊平
• 申請（專利權）人: 四川華能瀘定水電有限公司;東北大學;中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: E21D20/00
• 分類號: E21D20/00
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李在川

本發明公開了一種軟弱蝕變巖圓形隧洞下半圓開挖加強穩定性支護方法，針對Ⅳ類巖體上層開挖采用超前小導管進行超前注漿預加固后全斷面開挖支護，在中層開挖前施工小導管注漿與錨筋樁進行加強支護。針對Ⅴ類巖體上層開挖采用小導管進行超前注漿預加固后進行預留核心土法開挖支護，在中層開挖前施工鋼管樁與兩排小導管進行加強支護。本發明能夠在面對軟弱蝕變巖體進行隧洞下半洞施工時，彌補鎖腳錨桿對初期支護的限制作用的不足，控制圍巖變形與塑性區發展，保證施工期間圍巖穩定性。

技術領域

本發明涉及隧洞施工技術領域，特別涉及一種軟弱蝕變巖圓形隧洞下半圓開挖加強穩定性支護方法。

背景技術

目前我國發展更加注重于利民工程建設，大量的隧洞工程為我們生活帶來不少便利，需要挖掘隧洞的工程也越來越多，相應的隧洞施工技術也越來越全面，但是遇到條件極差的軟弱巖體仍會給施工安全與效率帶來風險與挑戰。四川甘孜某水電站引水隧洞在開挖過程中，揭露出條件較差的構造蝕變巖，按其蝕變程度可劃分為A、B、C、D類蝕變。蝕變最為嚴重的為C～D類蝕變巖體，按水工隧道設計規范可劃歸為Ⅳ、Ⅴ類巖體，這類巖體自穩能力差，開挖卸荷導致巖體內部逐漸出現裂隙并受地下水影響出現軟化、泥化等現象，地質條件極差。

軟巖隧道在開挖后，圍巖容易發生松弛變形，加上隧道分層開挖施工過程中進行下一層開挖爆破時，初期支護缺乏有效約束，進一步誘發圍巖松弛不斷擴大，還有可能導致初期支護與圍巖接觸面發生脫離，不僅影響隧洞穩定性，還可能對施工作業人員安全產生威脅，為解決軟巖隧道施工中初期支護易發生失穩掉落等問題，目前常見的技術方案是在隧道拱架接設位置附近打設鎖腳錨桿，試圖通過發揮鎖腳錨桿對鋼支撐的約束作用來提高初期支護結構的穩定性，但面對碎塊結構與散體結構的蝕變巖體，其錨固力大大減弱，作用有限，因此為解決現有支護方案的不足，保證施工下半洞時圍巖的穩定性，本發明將提供一種針對軟弱蝕變巖體的加強支護方法。

發明內容

為了解決現有技術存在的問題，本發明提供了一種軟弱蝕變巖圓形隧洞下半圓開挖加強穩定性支護方法，其適用于大范圍強烈蝕變巖體的施工加強支護方法，能夠保證施工下半洞時圍巖的穩定性。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種軟弱蝕變巖圓形隧洞下半圓開挖加強穩定性支護方法，針對Ⅳ類巖體上層開挖采用超前小導管進行超前注漿預加固后全斷面開挖支護，在中層開挖前施工小導管注漿與錨筋樁進行加強支護，具體施工步驟如下：

S11、加工現場施工所需要的錨筋樁，錨筋樁使用三根鋼筋焊接而成，在錨加工好的錨筋樁上焊接鋼筋對中支架，鋼筋對中支架可使錨筋樁始終處于鉆孔中心位置；

S12、錨筋樁布置在隧洞180°邊墻位置，入巖角度控制在15°至30°之間；

S13、第一排小導管布置在隧洞兩側，入巖角度控制在25°至35°之間；

S14、第二排小導管同樣布置在隧洞兩側，與第一排小導管保持距離，水平鉆入圍巖進行注漿加固；

所述錨筋樁在上半洞180°腰線位置布置，沿水流方向間距2.0m，錨筋入巖深度8.5m，外露0.5m單根鋼筋，分開彎折后與順水流方向設置的一根槽鋼焊接牢固。

所述錨筋樁使用三根鋼筋一次性焊接成整體，采用先安裝錨筋樁后注漿施工，錨筋樁需綁扎直徑不大于Φ25mm的PVC注漿管和PVC回漿管，注漿管出漿口距孔底0.81m，將注漿管末端1m范圍內制作成花管，回漿管插入孔口以內1m深度，外露長度100cm左右，采用Φ8mm鋼筋在錨筋桿體上每隔2.0m設置鋼筋對中支架，下方設置漏漿管。