一种复合型隧道支护体系及施工方法与流程

本发明涉及一种隧道支护体系及应用方法，具体涉及一种复合型隧道支护体系及施工方法。

背景技术：

交通运输是兴国之器、强国之基，建设交通强国，我国幅员辽阔、地形众多，山区面积占国土总面积的2/3，因此，隧道工程成为我国交通基础设施的重要组成部分，得到了广泛的应用与发展。

地质条件的多样性、地层参数的变异性，导致了隧道与地层相互作用的复杂性，尤其是当隧道穿越高地应力软岩、膨胀岩等一些特殊地层时，时常遇到隧道大变形这一世界性工程难题，而这些地层在我国却有着非常广泛的分布，对我国的隧道工程建设提出了极大的挑战。

相关文献研究指出，隧道发生大变形主要地质因素有膨胀岩作用、高地应力作用下的软岩挤压、局部水压力及气压力的作用，而以前两者引发隧道大变形的现象最为常见。大变形隧道具有围岩破坏范围大、变形量大、变形速率快、变形持续时间长，诱发初支钢架扭曲、二次衬砌开裂等多种形式的结构破坏，常导致隧道在施工期间乃至运营期间，对支护结构进行拆换整修，极大地增加了工程的建养成本与风险。

目前，国内外工程领域对隧道大变形的控制存在刚性、柔性、刚柔结合等三大支护理念，但刚性支护强度严重不足，无法承担特殊环境下的强大围岩压力；柔性支护主要依赖支护构件的特定功能，并未充分发掘围岩的承载性能；刚柔结合支护也是基于现有刚性、柔性支护技术的重新组合，不能很好地释放与分担围岩压力，最终导致隧道初期支护乃至二次衬砌破坏，给隧道后期运营带来巨大安全隐患。

因此，开发一种复合型隧道支护体系及施工方法，不但具有迫切的研究价值，也具有良好的经济效益和工业应用潜力，这正是本发明得以完成的动力所在和基础。

技术实现要素：

为了克服上述所指出的现有技术的缺陷，本发明人对此进行了深入研究，在付出了大量创造性劳动后，从而完成了本发明。

具体而言，本发明所要解决的技术问题是：提供一种复合型隧道支护体系及施工方法，以解决特殊地质条件下的现有隧道支护体系容易破坏失效的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种复合型隧道支护体系，其特征在于，包括：

围岩改良结构，设置于隧道外侧，承担部分围岩压力，吸收因围岩膨胀或扩容引起的附加荷载；

初期支护结构，设置于围岩改良结构内侧，是围岩压力的主要承载结构，有效承载围岩压力并传递局部不均匀荷载；

二次衬砌结构，设置于初期支护结构内表面，用以承载围岩残余压力，增强支护承载能力、提供结构安全储备。

在本发明中，作为一种改进，所述围岩改良结构至少包含有：

围岩封闭层，在围岩内表面喷射纤维混凝土形成的围岩防风化结构；

应力缓冲区，由注浆导管向指定围岩区域内定向高压注入低强度、高塑性注浆材料形成的低强度吸能改良围岩；

承载加固区，分为深层承载加固区和浅层承载加固区两层，由注浆锚管向指定围岩区域定向高压注入高强度、低塑性注浆材料形成的高强度承载改良围岩，所述应力缓冲区介于两层承载加固区之间；

注浆导管，为高韧性软管，处于应力缓冲区的管身设置溢浆孔；

注浆锚管，为高强螺纹管，处于应力缓冲区的管身设置恒载阻尼器，处于承载加固区的管身设置溢浆孔。

在本发明中，作为一种改进，所述初期支护结构中至少包含有：

初支防水层，在围岩封闭层内表面喷涂防水材料形成的防水结构；

结构找平层，在初支防水层内表面平整喷射早高强混凝土形成的找平结构；

主体承载层，贴合结构找平层内表面设置，由钢管混凝土拱架、纵向连接型钢、钢筋网片以及喷射混凝土组成的复合承载结构。

在本发明中，作为一种改进，所述主体承载层由以下结构组成：

钢管拱架，沿隧道纵向密贴结构找平层内表面设置，由多个匹配隧道内轮廓的管节连接而成，拼装形成所述主体承载层的主骨架；

核心混凝土，为微膨胀高强混凝土，充填于所述钢管拱架内部，与所述钢管拱架共同组成所述钢管混凝土拱架；

纵向连接型钢，将所述钢管拱架沿纵向连接形成网架结构；

钢筋网片，挂设于钢管拱架与纵向连接型钢之间；

复喷混凝土层，为早高强(纤维)混凝土层，包裹钢管拱架、纵向连接型钢及钢筋网片形成支护壳体。

在本发明中，作为一种改进，所述二次衬砌结构中至少包含有：

变形缓冲层，贴合主体承载层内表面平整喷射低强度可压缩材料形成的吸能结构；

二衬防水层，在变形缓冲层表面喷涂防水材料形成的防水结构；

二衬承载层，紧贴二衬防水层内表面拼装衬砌预制块形成的承载结构。

在本发明中，作为一种改进，所述二衬承载层中至少包含有：

衬砌预制块，在合金制成弧状壳体内部充填轻质高强纤维混凝土形成的二次衬砌拼装单元，所述衬砌预制块环向拼接端部设置锯齿状接头，纵向拼接端部设置台阶状接头，并在所述衬砌预制块弧面端部预留加强螺栓孔和二次注浆孔，在所述纵向及环向拼接端部预留连接螺栓孔；

衬砌拼装组件，用于所述衬砌预制块的强化、连接以及密封。

在本发明中，作为一种改进，所述衬砌拼装组件包含有：

壁板加强栓，高强合金制成，加装于衬砌预制块的加强螺栓孔中；

接头紧固栓，高强合金制成，加装于衬砌预制块的连接螺栓孔中；

环向密封胶，为注入式防水胶，填充于衬砌预制块环向接缝外侧；

纵向密封垫，为橡胶材质，预装在衬砌预制块纵向接头上。

一种应用前述复合型隧道支护体系的施工方法，包括如下步骤：

(1)围岩改良施工：

第一，在开挖后的隧道围岩内表面喷射纤维混凝土形成围岩封闭层；第二，垂直于围岩封闭层，沿隧道径向打设注浆导管，通过注浆导管将低强度、高塑性注浆材料定向高压注入围岩，形成应力缓冲区；第三，与注浆导管间隔打设注浆锚管，通过注浆锚管将高强度、低塑性注浆材料定向高压注入围岩，形成承载加固区，所述承载加固区包括位于应力缓冲区内侧的浅层承载加固区及外侧的深层承载加固区；

(2)初期支护施工：

第一，在围岩封闭层表面喷涂防水材料，形成初支防水层；第二，在初支防水层表面平整预喷一层早高强混凝土，形成结构找平层；第三，将钢管拱架沿隧道纵向密贴结构找平层拼装形成主骨架，通过锁固锚杆(管)对钢管拱架进行固定，采用型钢将钢管拱架沿纵向连接形成网架结构，向钢管拱架内泵送灌注微膨胀高强混凝土形成钢管混凝土拱架；第四，在钢管拱架间挂设钢筋网片，复喷早高强混凝土包裹钢管拱架、纵向连接型钢、钢筋网片，形成主体承载层。

(3)二次衬砌施工：

第一，贴合主体承载层平整喷射低强度可压缩材料，形成变形缓冲层；第二，在变形缓冲层表面均匀喷涂防水材料，形成二衬防水层；第三，将衬砌预制块沿环向拼装成第一环，拧紧环向连接螺栓，在环向接缝外侧注入密封胶，通过二次注浆孔对衬砌背后缝隙进行注浆充填；第四，环间错缝拼装第二环衬砌预制块，拧紧环向连接螺栓，在环向接缝外侧注入密封胶，拧紧相邻两环衬砌的纵向连接螺栓，通过二次注浆孔对衬砌背后缝隙进行注浆充填；第五，依次循环上述工序，完成二次衬砌结构施工。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)设置于隧道外侧的围岩改良结构，一方面封闭了围岩裂隙，阻隔了地下水源；另一方面改善了围岩基本力学属性，进一步发掘了围岩承载能力。尤其是在高应力软岩或膨胀岩等特殊地层中，间隔设置的承载加固区和应力缓冲区，可有效分担或吸收围岩压力，缓解围岩压力的持续增长对支护结构的影响，提高隧道结构的长期稳定性。

(2)钢管混凝土本身经济性好、承载力高，且钢管混凝土受力截面可视为横观各向同性体，有承受不同方向荷载的优越性，当钢管混凝土形成空间网架结构时，可将局部荷载在拱架间进行传递，整体受力性能显著增强，改善作用在二次衬砌结构上的围岩压力。

(3)二次衬砌结构中设有变形缓冲层，一方面可以适量释放围岩压力，减少作用在衬砌承载层的荷载；另一方面可以减少以往初期支护结构的变形稳定等待时间，提早二次衬砌结构作业时间。二次衬砌结构中的衬砌承载层由合金约束混凝土预制块拼装而成，不仅具有承载能力高、耐久性能好的特点，还解决了传统混凝土预制构件在运输或拼装过程中容易产生破损的技术问题；特殊的衬砌预制块接头型式，提高了衬砌拼装精度与速度。因此，本发明中的二次衬砌结构型式还可以很好的应用到运营隧道病害快速处治工程当中。

(4)围岩改良结构、初期支护结构、二次衬砌结构的设置均考虑了防水功能，可有效阻断地下水渗流至隧道方向的运移路径，相较现有隧道防水系统的防水效果优势明显，可以更好地防范隧道工程的渗漏水病害。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明钢管拱架的结构示意图；

图3为本发明主体承载层的结构示意图；

图4为本发明二衬承载层的结构示意图；

图5为本发明衬砌预制块环向连接处的结构示意图；

图6为本发明衬砌预制块纵向拼接示意图；

图7为本发明注浆锚管的结构示意图；

图8为本发明恒载阻尼器的结构示意图；

图9为本发明注浆导管的结构示意图；

图10为本发明隧道施工完后的洞周应力分布曲线图；

图11为本发明膨胀荷载或形变荷载发展后的洞周应力曲线图；

图中：1、深层承载加固区，2、应力缓冲区，3、浅层承载加固区，4、钢管拱架，5、初期支护结构，6、变形缓冲层，7、二衬承载层，8、衬砌预制块，9、恒载阻尼器，10、注浆导管，11、注浆锚管，12、导管溢浆孔，13、锚管溢浆孔，14、导管定向止浆塞，15、锚管定向止浆塞，16、锚固螺母，17、锚垫板，19、环向密封胶，21、排气排浆孔，22、注浆口，23、纵向连接扣，24、锚固耳板，25、壁板加强栓，26、接头紧固栓，27、纵向连接型钢，28、钢筋网片；

σr1为不对围岩进行改良的洞周径向应力分布曲线；

σθ1为不对围岩进行改良的洞周切向应力分布曲线；

σr2为对围岩进行刚柔改良的洞周径向应力分布曲线；

σθ2为对围岩进行刚柔改良的洞周切向应力分布曲线；

σr3为只对围岩进行刚性改良的洞周径向应力分布曲线；

σθ3为只对围岩进行刚性改良的洞周切向应力分布曲线；

p0为原岩应力；

i1为浅层承载加固区与应力缓冲区的交界面；

i2为应力缓冲区与深层承载加固区的交界面；

i3为围岩改良区的外端边界。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，一种复合型隧道支护体系，其中包含有围岩改良结构、初期支护结构及二次衬砌结构，所述围岩改良结构、初期支护结构及二次衬砌结构的形状与隧道轮廓相匹配，所述围岩改良结构设置于隧道外侧，所述初期支护结构设置于围岩改良结构内侧，所述二次衬砌结构设置于初期支护结构内表面，所述二次衬砌结构的内壁为隧道内壁。

所述围岩改良结构通过对围岩表面进行封闭、对围岩进行裂隙充填与性状改良形成外围防护，所述围岩改良结构包含有围岩封闭层、应力缓冲区2和承载加固区。

所述围岩封闭层是在围岩内表面喷射纤维混凝土，包裹施工揭露的围岩，防止风化作用导致岩体劣化、稳定性下降，所述纤维混凝土中的纤维为钢纤维、玄武岩纤维或合成纤维等。

所述应力缓冲区2及承载加固区由注浆管深入围岩内注浆形成。

其中，所述承载加固区包括深层承载加固区1及浅层承载加固区3，所述应力缓冲区2位于深层承载加固区1与浅层承载加固区3之间，所述深层承载加固区1采用注浆锚管11经隧道洞壁向围岩延伸，到达设计所定位置后，通过注浆锚管11向围岩内定向高压注入高强度、低压缩注浆材料填充围岩裂隙，所述高强度、低压缩注浆材料为超细水泥等材料，注浆后所形成的深层承载加固区1提高岩体强度、形成承载体的同时封堵由围岩裂隙渗入的地下水。

所述浅层承载加固区3与深层承载加固区1施工方式相同，同样采用注浆锚管11向围岩内定向高压注入高强度、低压缩注浆材料，形成应力缓冲区2内侧的承载体。

所述应力缓冲区2为采用注浆导管10在深层承载加固区1内侧围岩处定向高压注入低强度、高压缩注浆材料所形成的低强度改良围岩，例如橡胶水泥等，在围岩内部形成一个弹塑性的变形缓冲层，所述应力缓冲区2中的注浆材料，不仅改善岩体弹塑性，吸收岩体扩容或膨胀产生的变形，而且充填围岩裂隙，封堵由围岩裂隙渗入的地下水。

所述深层承载加固区1与浅层承载加固区3均为刚性承载体，所述应力缓冲区2为设置在两刚性承载体之间的柔性变形体，可以吸收围岩膨胀或扩容引起的载荷作用力。

在所述深层承载加固区1、应力缓冲区2及浅层承载加固区3的注浆过程中，需要将若干个注浆锚管及注浆导管沿隧道内壁呈发散状插入，形成多个定向注入点，且注浆锚管及注浆导管的插入深度根据不同区域的注浆深度调整，所述深层承载加固区1、应力缓冲区2及浅层承载加固区3由外到内改良多层岩体性状，形成相应的承载结构或吸能结构，完成隧道外侧围岩的改良。

如图7所示，所述注浆导管10为高韧性软管，所述注浆导管10的注浆口伸入应力缓冲区2中，位于应力缓冲区2中的注浆导管10管身沿轴线排列设置导管溢浆孔12，位于同一径向上的导管溢浆孔12对称设置于管体两侧，相邻轴线方向的两组导管溢浆孔12交错设置，且在应力缓冲区2与浅层承载加固区3交界处的注浆导管10上套装导管定向止浆塞14。

如图5或图6所示，所述注浆锚管11为高强螺纹管，用于向深层承载加固区1注浆的注浆锚管11经过应力缓冲区2，由于注浆锚管11在注浆完成后安装在围岩内并不取出，因此，为适应应力缓冲区2的缓冲需要，处于应力缓冲区2的注浆锚管11管身设为两段，两段之间由恒载阻尼器9连接，形成可伸缩管体，同时，插入深层承载加固区1及浅层承载加固区3的注浆锚管11管身设置锚管溢浆孔13，且在深层承载加固区1与应力缓冲区2交界处、浅层承载加固区3与应力缓冲区2交界处及浅层承载加固区3内边界处的注浆锚管11上套装锚管定向止浆塞15，所述锚管溢浆孔13的设置方式与导管溢浆孔12的设置方式相同，所述注浆锚管11的固定外端设有封闭在插装孔外侧的锚垫板17及锚固螺母16。

所述导管定向止浆塞14及锚管定向止浆塞15均为锥状，且外径较小的一端朝向孔插入，用以密封注浆导管10或注浆锚管11与孔壁间的空隙，所述导管定向止浆塞14及锚管定向止浆塞15均与管体一同插入，避免浆液的串流或溢出。

所述初期支护结构5为围岩压力的主要承载结构，与现有的围岩支护结构相比，其承载性能得到显著提高，能有效承载围岩压力，并且可以传递局部不均匀荷载，与此同时，在围岩改良结构的作用下，初期支护结构所受的膨胀荷载或形变荷载大大减小。

所述初期支护结构5包括初支防水层、结构找平层及主体承载层，所述初支防水层是在围岩封闭层内表面喷涂的沥青或丙烯酸盐等防水材料形成的防水结构，形成继围岩改良结构之后的隧道第二道防水屏障，避免地下水渗出。

所述结构找平层是在初支防水层内表面平整喷射早高强混凝土形成的找平结构，为后续结构的施工提供平整的作业面。

所述主体承载层为初期支护结构的最内层，贴合结构找平层内表面设置，由钢管混凝土拱架4、纵向连接型钢27、钢筋网片28以及喷射混凝土组成。

所述主体承载层施工过程如下：

(1)将钢管拱架沿隧道纵向密贴结构找平层拼装形成主骨架；

(2)通过锁固锚杆(管)对钢管拱架进行固定；

(3)采用型钢将钢管拱架沿纵向连接形成网架结构；

(4)向钢管拱架内泵送灌注微膨胀高强混凝土形成钢管混凝土拱架4；

(5)在钢管混凝土拱架4与纵向连接型钢27之间挂设钢筋网片28，复喷早高强混凝土层，包裹钢管混凝土拱架4、纵向连接型钢27及钢筋网片28，形成支护壳体。

如图8所示，其中，所述钢管混凝土拱架4由多个匹配隧道内轮廓的管节连接而成，钢管混凝土拱架4上设置排气排浆孔21及注浆口22，所述钢管混凝土拱架4通过纵向连接扣23与纵向连接型钢27相连，通过锚固耳板24与锁固锚杆(管)相连。

所述二次衬砌结构设置在初期支护结构内侧，所述二次衬砌结构用以承载围岩残余压力，增强支护承载能力、提供结构安全储备，所述二次衬砌结构的内壁即为隧道运营过程中的内壁，要求平整，无裂缝或渗漏水等病害，所述二次衬砌结构至少包含有：变形缓冲层、二衬防水层及二衬承载层。

所述变形缓冲层是贴合主体承载层内表面平整喷射橡胶混凝土等低强度可压缩材料形成的吸能结构，所述变形缓冲层5在受力后发生形变，可以释放适量的围岩压力，提早二衬承载层的施作时机。

所述二衬防水层是在变形缓冲层表面喷涂沥青或丙烯酸盐等防水材料形成的防水结构，是继初支防水层之后的隧道第三道防水屏障，避免地下水渗出。

如图2所示，所述二衬承载层是紧贴二衬防水层内表面拼装若干衬砌预制块8形成的承载结构，所述衬砌预制块8在衬砌预制厂制作完成，隧道施工过程中使用预制的特定结构衬砌块，为美化隧道内运营环境，所述二衬承载层的内壁为平整表面。

如图3所示，所述衬砌预制块8是在合金制成弧状壳体内部充填轻质高强纤维混凝土形成的二次衬砌拼装单元，所述轻质高强纤维混凝土中的纤维同样为钢纤维、玄武岩纤维或合成纤维等，所述衬砌预制块8环向拼接端部设置锯齿状接头，纵向拼接端部设置台阶状接头，并在所述衬砌预制块8弧状端面预留加强螺栓孔和二次注浆孔，在拼接端部预留连接螺栓孔，所述加强螺栓孔以几何形状排列设置在衬砌预制块8上，在图4所示的实施方式中，加强螺栓孔分别设置在衬砌预制块8的四个边角及中心处，在具体实施过程中，可根据衬砌预制块8的尺寸调整加强螺栓孔的设置位置及数量，所述加强螺栓孔贯穿衬砌预制块8设置，另有壁板加强栓25穿过加强螺栓孔，固定衬砌预制块8的外壳体及内部的轻质高强纤维混凝土。

所述壁板加强栓25及接头紧固栓26由高强合金制成，所述接头紧固栓26加装于衬砌预制块的连接螺栓孔中，所述接头紧固栓26为衬砌预制块8纵向及横向接头处的连接螺栓，如图3所示，所述接头紧固栓26贯穿纵向两衬砌预制块8交错的台阶状端部及环向两衬砌预制块8咬合的锯齿状端部，通过锁紧两衬砌预制块8之间的接头紧固栓26将相邻两衬砌预制块8紧固连接。

所述密封机构包括环向密封胶19及纵向密封垫，所述环向密封胶19为可注入式防水胶，填充于衬砌预制块环向接缝外侧，所述纵向密封垫为三元乙丙等橡胶材料，预装在衬砌预制块纵向接头上。

两环衬砌预制块8之间通过其预制的台阶状接头错缝拼接，组装形成整体二衬承载层。

如图10所示，隧道开挖完成后，当不对围岩进行改良时，如图10中曲线σθ1和曲线σr1所示，由洞壁向围岩深处的切向应力逐渐减小，径向应力逐渐增大，到一定深度后均达到原岩应力状态，衬砌施作后，因围岩刚度较衬砌低，衬砌与围岩的交界面应力增量很大；当对围岩进行刚柔改良时，如图10中曲线σr2和曲线σθ2所示，由洞壁向围岩深处的切向应力呈起伏性减小，径向应力呈起伏增大，但承载加固区的应力远高于应力缓冲区，衬砌施作后，因改良围岩刚度较非改良围岩高，较衬砌低，衬砌与围岩的交界面应力增量较小；当只对围岩进行刚性改良时，如图10中曲线σr3和曲线σθ3所示，由洞壁向围岩深处的切向应力呈阶梯性减小，径向应力呈阶梯性增大，衬砌施作后，因改良围岩刚度较非改良围岩高，较衬砌低，衬砌与围岩的交界面应力增量较小。由此可见，对围岩进行加固改良，可有效减少隧道开挖后，作用在衬砌上的压力。

如图11所示，隧道建成后，围岩本身的膨胀荷载或流变荷载持续发展，随着时间的推移，增长的荷载不断向隧道衬砌方向传递，当不对围岩进行改良时，如图11中曲线σθ1和曲线σr1所示，洞周围岩亦对膨胀荷载或流变荷载有明显贡献，导致衬砌界面应力持续高增长；当对围岩进行刚柔改良时，如图11中曲线σr2和曲线σθ2所示，洞周围岩的膨胀或流变特性不再明显，增长的围岩荷载主要来自非改良区的围岩，这些增长的荷载只是引起了深层承载加固区的少许应力增长后，其变形便被应力缓冲区吸收，增长的围岩压力极少传递至浅层承载区和衬砌，导致衬砌界面的应力增幅较小；当只对围岩进行刚性改良时，如图11中曲线σr3和曲线σθ3所示，虽然洞周围岩的膨胀或流变特性不再明显，增长的围岩荷载主要来自非改良区的围岩，但加固的围岩对荷载的传递性能良好，进而引起围岩加固区和衬砌界面应力的持续增加，因此，不对围岩进行改良或只对围岩进行刚性改良，都会因围岩膨胀荷载或流变荷载的持续增长，引起衬砌受力的不断增加，而对围岩进行合理的刚柔改良，可缓解围岩荷载持续增长对衬砌受力的影响，提高隧道结构的耐久性。

一种应用前述复合型隧道支护体系的施工方法，包括如下步骤：

(1)围岩改良施工：

第一，在开挖后的隧道围岩内表面喷射纤维混凝土形成围岩封闭层；第二，垂直于围岩封闭层，沿隧道径向打设注浆导管，通过注浆导管将橡胶水泥等低强度、高塑性注浆材料定向高压注入围岩，形成应力缓冲区；第三，与注浆导管间隔打设注浆锚管，通过注浆锚管将超细水泥等高强度、低塑性注浆材料定向高压注入围岩，形成承载加固区，所述承载加固区包括位于应力缓冲区内侧的浅层承载加固区及外侧的深层承载加固区；

(2)初期支护施工：

第一，在围岩封闭层表面喷涂沥青或丙烯酸盐防水材料，形成初支防水层；第二，在初支防水层表面平整预喷一层早高强混凝土，形成结构找平层；第三，将钢管拱架沿隧道纵向密贴结构找平层拼装形成主骨架，通过锁固锚杆(管)对钢管拱架进行固定，采用型钢将钢管拱架沿纵向连接形成网架结构，向钢管拱架内泵送灌注微膨胀高强混凝土形成钢管混凝土拱架；第四，在钢管拱架间挂设钢筋网片，复喷早高强混凝土包裹钢管拱架、纵向连接型钢、钢筋网片，形成主体承载层。

(3)二次衬砌施工：

第一，贴合主体承载层平整喷射橡胶混凝土等低强度可压缩材料，形成变形缓冲层；第二，在变形缓冲层表面均匀喷涂沥青或丙烯酸盐等防水材料，形成二衬防水层；第三，将衬砌预制块沿环向拼装成第一环，拧紧环向连接螺栓，在环向接缝外侧注入密封胶，通过二次注浆孔对衬砌背后缝隙进行注浆充填；第四，环间错缝拼装第二环衬砌预制块，拧紧环向连接螺栓，在环向接缝外侧注入密封胶，拧紧相邻两环衬砌的纵向连接螺栓，通过二次注浆孔对衬砌背后缝隙进行注浆充填；第五，依次循环上述工序，完成二次衬砌结构施工。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。