不良地质条件下洞室浅层塌方支护结构的制作方法

本实用新型涉及一种不良地质条件下洞室浅层塌方支护结构。适用于地质条件差且地下水丰富的浅层塌方洞室支护工程。
背景技术：
：对于地下水丰富且岩石条件较差的地质段进行洞室开挖时，洞室顶拱部位围岩稳定性较差，尤其在渗漏水作用下，围岩遇水软化后，岩石强度降低，极易造成塌方。对于不良地质条件下洞室的浅层塌方，若处理不当，将会引起塌方范围的扩大，危及整个洞室的安全。技术实现要素：本实用新型要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种结构简单、施工方便、安全可靠的不良地质条件下洞室浅层塌方支护结构。本实用新型所采用的技术方案是：一种不良地质条件下洞室浅层塌方支护结构，该支护结构对应洞室的塌方区域布置，其特征在于：所述塌方区域内喷护有纳米仿钢纤维混凝土层，对应塌方区域在洞室内设有若干紧贴洞室开挖面布置的钢拱架。所述纳米仿钢纤维混凝土层下方设有钢支撑，钢支撑一端焊接固定于下方的所述钢拱架上，另一端连接所述纳米仿钢纤维混凝土层；所述塌方区域内纳米仿钢纤维混凝土层下方浇灌混凝土至洞室的开挖面。所述纳米仿钢纤维混凝土层底面铺垫有钢板，所述钢支撑支撑于该钢板上。所述纳米仿钢纤维混凝土层厚40～50cm。所述纳米仿钢纤维混凝土层底面与其下方的所述钢拱架的切线平行。所述纳米仿钢纤维混凝土层底面与洞室的开挖面齐平。所述钢拱架与钢拱架之间间距为0.5～1.0m。所述钢拱架至少覆盖塌方区域并向前后两侧延伸不小于10m。本实用新型的有益效果是：本实用新型采用纳米仿钢纤维混凝土结合钢拱架的形式对塌方区域进行支护，实施简单、实用性强、安全可靠、效果良好。附图说明图1为实施例1的结构示意图。图2为实施例2的结构示意图。具体实施方式实施例1：如图1所示，本实施例为一种不良地质条件下洞室浅层塌方支护结构，在洞室的开挖面1上存在塌方区域2，且塌方区域的塌方深度小于0.5m。本例在塌方区域2内喷护纳米仿钢纤维混凝土，一次性将塌方区域喷护至与洞室开挖面1平齐，形成纳米仿钢纤维混凝土层3。对应塌方区域2在洞室内布置若干适配洞室开挖面1的钢拱架4，钢拱架4至少覆盖塌方部位并向两侧分别延伸不小于10m，钢拱架4与钢拱架之间间距一般为0.5～1.0m。纳米仿钢纤维混凝土具有良好的工程特性：(1)渗水、掉块部位，能够快速封闭围岩，达到止水效果，确保工程施工期安全；(2)其一次喷层厚度可达40～50cm，解决了多次复喷问题，施工便捷；(3)回弹率较小，顶拱的回弹率小于8％，边墙的回弹率小于5％，材料的有效利用率高；(4)起强快，初凝和终凝时间短，且终凝后的抗压强度大幅度提高，工程的安全性和可靠性大大提高。纳米仿钢纤维混凝土配合比根据《混凝土配合比设计规程》(JGJ55-2011)等规程的相关规定及要求初步确定配比，一般工程中按照表1配合比实施。表1纳米仿钢纤维喷射混凝土配合比掺料单位数量水泥Kg/m3451用水量Kg/m3159砂Kg/m31028米石Kg/m3686纳米％10速凝剂％7仿钢纤维Kg/m35实施例2：如图2所示，本实施例为一种不良地质条件下洞室浅层塌方支护结构，在洞室的开挖面1上存在塌方区域2，且塌方区域的塌方深度大于0.5m，小于2.0m。本例在塌方区域2顶部喷护纳米仿钢纤维混凝土，形成厚40～50cm的纳米仿钢纤维混凝土层3。纳米仿钢纤维混凝土层3底面与下方开挖面1的切面平行，纳米仿钢纤维混凝土层3底面铺垫有一块钢板7。对应塌方区域2在洞室内布置若干适配洞室开挖面1的钢拱架4，钢拱架4至少覆盖塌方部位并向两侧分别延伸不小于10m，相邻两个钢拱架4之间的距离一般为0.5～1.0m。本例中塌方区域2内钢板7与下方钢拱架4之间经钢支撑5相连，钢支撑5一端与钢拱架4焊接牢固，另一端作用于钢板7上。纳米仿钢纤维混凝土具有良好的工程特性：(1)渗水、掉块部位，能够快速封闭围岩，达到止水效果，确保工程施工期安全；(2)其一次喷层厚度可达40～50cm，解决了多次复喷问题，施工便捷；(3)回弹率较小，顶拱的回弹率小于8％，边墙的回弹率小于5％，材料的有效利用率高；(4)起强快，初凝和终凝时间短，且终凝后的抗压强度大幅度提高，工程的安全性和可靠性大大提高。纳米仿钢纤维混凝土配合比根据《混凝土配合比设计规程》(JGJ55-2011)等规程的相关规定及要求初步确定配比，一般工程中按照表1配合比实施。表1纳米仿钢纤维喷射混凝土配合比掺料单位数量水泥Kg/m3451用水量Kg/m3159砂Kg/m31028米石Kg/m3686纳米％10速凝剂％7仿钢纤维Kg/m35不良地质条件下洞室浅层塌方支护结构的施工方法如下：1、开挖结构线：按照设计要求，进行洞室爆破开挖，施工过程中应严格控制爆破工艺，确保开挖面1的平整度。2、塌方区域2判定：根据洞室开挖揭露情况及塌方部位的地质条件，对塌方区域2进行判定，确定塌方的深度；对于2m以内的浅层塌方，一般根据实际情况，按照塌方深度分段治理。3、纳米仿钢纤维混凝土喷护：对于塌方部位的喷护厚度，一般情况下按以下实施：(1)当塌方深度<0.5m时，一次性将塌方部位喷护至与设计开挖面1平齐；(2)当0.5m<塌方深度<2.0m时，在塌方顶部喷护40～50cm厚，确保形成的喷护面与下部钢拱架切线平行。4、钢拱架4搭设：在纳米仿钢纤维混凝土喷护完成后，立即铺设钢拱架4，钢拱架4可根据洞室的岩体条件统一设计；一般情况下钢拱架4至少覆盖塌方部位并向两侧分别延伸不小于10m，钢拱架4间距一般为0.5～1.0m。5、钢支撑5搭设：当0.5m<塌方深度<2.0m时，塌方顶部喷护40～50cm厚的纳米仿钢纤维混凝土，剩余空腔部位采用钢支撑5连接，钢支撑5一端与钢拱架4焊接牢固，另一端与喷护的纳米仿钢纤维混凝土连接，为确保受力均匀，在纳米仿钢纤维混凝土3的底面铺垫一块钢板7，钢支撑5作用于钢板上。6、混凝土6浇灌：当0.5m<塌方深度<2.0m时，塌方顶部喷护40～50cm厚的纳米仿钢纤维混凝土层3，剩余空腔部位浇灌混凝土6将空腔填至与设计开挖面1平齐。当前第1页1 2 3