一种浅埋隧道进洞口段冒顶塌方处治方法与流程

本发明涉及隧道浅埋开挖，尤其是涉及一种浅埋隧道进洞口段冒顶塌方处治方法。

背景技术：

1、目前大多数处理浅埋、偏压公路隧道冒顶的方法是：修整坍塌体并反压回填形成新掌子面，然后施作套拱设大管棚穿插注浆小导管逐榀支护的工艺(例如公告号为cn108678776a的专利)；该方法施工难度较大，其中管棚施作困难，水泥浆渗透情况不明导致注浆固结无法预测效果，中台阶初支与上台阶初支连接处为初支的最薄弱点易引起变形，地形偏压始终存在，对塌方处理后隧道本身的支护结构产生不利因素。若采用明挖后原地回填施工工期较长，明挖部分边坡还需施作永久的边仰坡支护，还要采用强支护如框架梁，其造价较高。

2、造成隧道浅埋、偏压段冒顶的大多数原因是隧道所处地形偏压导致围岩受力不均，岩体结构中软弱结构面的存在为岩体失稳提供了物质基础，降雨通过弱化岩体强度影响破坏的发生掌子面土石分界明显，降水对隧道洞顶覆盖土层不间断渗透和浸泡，掌子面土体逐渐趋向饱和软化，自重增加，土体的摩擦力和粘聚力降低，产生塑性变形，开挖后其塑性区主要分布在深埋侧拱脚和浅埋侧拱肩，且浅埋侧拉伸屈服塑性区具有在拱肩与拱顶之间呈拱形分布的特点。

3、因此，亟需一种施工更加快速方便、安全可靠，加固效果显著的浅埋、偏压公路隧道冒顶处治方法。

技术实现思路

1、针对现有技术中所存在的不足，本发明的目的在于提供了一种浅埋隧道进洞口段冒顶塌方处治方法，其解决了现有技术中的处理方法不够方便快捷和安全可靠的问题。

2、根据本发明的实施例，一种浅埋隧道进洞口段冒顶塌方处治方法，包括：

3、步骤一，开挖隧道洞顶塌方土体，挖至隧道原开挖轮廓线与岩石分界线相交处，做出明拱内模，沿隧道纵向施作第一段所述明拱，所述明拱与隧道初支的弧度一致，隧道偏压侧施作的明拱的端部a设置垂直于拱圈向外侧伸出拱趾b，所述拱趾b的拱架上预留与其垂直的导向管；

4、步骤二，拱架内外侧焊接钢筋网片，在所述明拱的端部c处沿其拱架切线方向向下打设锁脚锚管，并使所述锁脚锚管嵌入接触岩体中，所述锁脚锚管注浆饱满；

5、步骤三，通过所述导向管打设深度超过隧道仰拱初支的钢管柱，所述钢管柱内设钢筋笼，所述钢管柱管壁打孔，孔内注水泥浆；

6、步骤四，重复步骤一至三，连接于第一段所述明拱施作下一段明拱，直至完成冒顶塌方区域内明拱的施工；

7、步骤五，做完步骤四的明拱后采用机械开挖隧道，出渣后立即施作与明拱之间密贴的隧道初期支护，待所述明拱强度达到80％以上时，在明拱顶部回填土体，回填土体前，接长所述钢管柱至原地面，最后注浆加固。

8、相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

9、一方面，由于采用了施作明拱的方法处理冒顶塌方区域，施作明拱后不改变隧道原有的暗挖开挖方式，施作的明拱与原有的岩石结构面连接成一个整体，能够承载上方土体，保证了施工的安全性。另一方面，通过施作钢管柱，承担了部分偏压荷载，保护了隧道的支护结构；两方面协调作用有效的避免了塌方处理过程中二次塌方的风险，加大了对偏压侧的围岩加固措施，控制了暗挖后施作的初支变形，分担了偏压部分的支护受力，保护了整个隧道结构；整个施工工序简单明了，施工操作技能要求不高，较现有的冒顶塌方处理方法而言，更加方便快捷、安全可靠；且节省了施工时间和施工成本。

技术特征：

1.一种浅埋隧道进洞口段冒顶塌方处治方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种浅埋隧道进洞口段冒顶塌方处治方法，其特征在于，在步骤一中，用开挖后的土体作为所述明拱(1)的土模。

3.如权利要求1或2所述的一种浅埋隧道进洞口段冒顶塌方处治方法，其特征在于，所述明拱(1)的拱架采用i20b型钢，间距0.5m，所述明拱(1)厚30cm。

4.如权利要求3所述的一种浅埋隧道进洞口段冒顶塌方处治方法，其特征在于，在步骤四中，每段所述明拱(1)按3m设置。

5.如权利要求1或2所述的一种浅埋隧道进洞口段冒顶塌方处治方法，其特征在于，所述拱趾(2)b厚1m。

6.如权利要求5所述的一种浅埋隧道进洞口段冒顶塌方处治方法，其特征在于，所述拱趾(2)b的拱架上预留a140的所述导向管，所述导向管与所述拱趾(2)b的拱架之间的纵向间距为0.5m。

7.如权利要求6所述的一种浅埋隧道进洞口段冒顶塌方处治方法，其特征在于，在步骤二中，所述钢管柱(4)为a108钢管柱(4)。

8.如权利要求1或2所述的一种浅埋隧道进洞口段冒顶塌方处治方法，其特征在于，在步骤二中，采用c22的所述钢筋网片，其网格间距为25*25cm。

9.如权利要求1或2所述的一种浅埋隧道进洞口段冒顶塌方处治方法，其特征在于，在步骤二中，所述锁脚锚管(3)为a42锁脚锚管(3)，长4.5m。

10.如权利要求1或2所述的一种浅埋隧道进洞口段冒顶塌方处治方法，其特征在于，在步骤三中，所述钢管柱(4)打设深度超过隧道仰拱初支(5)2m。

技术总结
本发明提供了一种浅埋隧道进洞口段冒顶塌方处治方法，涉及隧道浅埋开挖技术领域，包括：S1，开挖隧道洞顶塌方土体至隧道原开挖轮廓线与岩石分界线相交处，做明拱内模，明拱的端部A设置垂直于拱圈向外侧伸出拱趾B，拱趾B的拱架上预留导向管；S2，拱架内外侧焊接钢筋网片，在明拱的端部C处沿其拱架切线方向向下打设锁脚锚管，并注浆；S3，通过导向管打设深度超过隧道仰拱初支的钢管柱，钢管柱内设钢筋笼，管壁打孔且注浆；S4，重复步骤一至三，连接于第一段明拱施作下一段明拱，直至完成冒顶塌方区域内明拱的施工；S5，采用机械开挖隧道，出渣后施作隧道初期支护。其解决了现有技术中的处理方法不够方便快捷和安全可靠的问题。

技术研发人员：陈仕军,余崇军,林嵩,杨理,王金柱
受保护的技术使用者：中国建筑第八工程局有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13