水平向预加固处理的山体隧道施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及隧道施工，特别涉及水平向预加固处理的山体隧道施工方法。
【背景技术】
[0002]隧道开挖后，围岩发生较大变形，稳定性变差，严重时会造成地表的沉降，进而会带来严重的地面构筑物破坏现象，隧道开挖中，前方岩土稳定性至关重要，关系到工程施工的安全，为了保证隧道开挖的稳定性，采取一定的预加固措施是非常必要的。现有技术中，隧道开挖中运用较多的预加固措施是注浆、小导管、正面锚杆加固措施等。
[0003]小导管是一种棚式支护预加固措施，一般通过加固掌子面的围岩而对掌子面起到稳定效果，但是小导管的管体直径和布置方式对导管内的应力有较大影响，且隧道岩体结构对小导管结构影响比较大，尤其是在软弱岩层和大断面跨度的隧道中，小导管的设计直接影响其使用效果。在控制砂质围岩中起不了多大作用，同时小导管的长度对地表沉降的影响大，小导管只有与隧道围岩的初期支护组合起来才能形成一定的支护体系，进而发挥其加固效果，必须保证小导管的搭接长度与掌子面搭接的长度一致。
[0004]注浆预加固措施在掌子面的预加固中有独特优势，能有效提高掌子面的围岩参数，改变其受力情况，从而达到一定的围岩稳定性目的。但是，很容易出现施工不当导致的止浆墙开裂的问题，进而造成漏浆现象，既影响注浆的施工效率和质量，又影响到注浆预加固措施功能和作用的发挥。
[0005]正面锚杆支护，是将锚杆打入地表岩体，利用其杆体、头部的特殊构造和尾部的托班与围岩紧密联系起来，产生悬吊、组合梁效果，从而达到支护的目的。但是正面锚杆支护措施无法封闭围岩，也不能防止风化，时间一长就会导致锚杆之间裂隙岩石的剥落。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种水平向预加固处理的山体隧道施工方法，隧道开挖前，先对隧道轮廓线结构以上的山体进行水平向的整体加固补强，提高山体岩土层的稳定性、抗压强度和抗剪强度，进而提高隧道开挖后围岩的稳定性，保证隧道掘进时，拱顶岩土体不产生塌落从而保证施工顺利进行和施工安全，且不受地理环境的限制，施工方法简单，能达到长期稳固的效果。
[0007]本发明的水平向预加固处理的山体隧道施工方法，在隧道掘进施工断面前，在隧道开挖轮廓线以上岩土体水平向钻孔灌注粧进行预加固处理以达到稳固掘进施工断面岩土体的目的；
[0008]进一步，将隧道掘进断面面上方山体和相邻一侧山体局部挖开，再分别进行横向水平钻孔灌注粧和纵向水平钻孔灌注粧施工；
[0009]进一步，将隧道掘进面上方山体和相邻一侧山体局部挖开，先进行横向和纵向的水平钻孔后再进行灌注粧施工；
[0010]进一步，所述灌注粧沿山体竖直向呈一层或多层分布；
[0011]进一步，采用混凝土导管在粧孔内连续分层灌注混凝土 ；
[0012]进一步，所述灌注粧截面为正方形或圆形结构。
[0013]本发明的有益效果:本发明的水平向预加固处理的山体隧道施工方法，隧道开挖前，通过向山体打粧的方法对隧道轮廓线结构以上的山体进行整体一次性水平向加固补强，粧孔中的水泥混凝土渗透到岩土体中的缝隙中，与柱粧结构高强结合形成山体岩土层的支撑骨架，改变山体岩土层的受力状态，提高山体岩土层的自稳性、抗压强度和抗剪强度，进而提高隧道开挖后围岩的稳定性，有效防止岩土层垮塌，又能避免出现地表下沉现象，保证隧道掘进时，拱顶土体不产生塌落从而保证施工顺利进行和施工安全，能达到长期稳固的效果，软弱岩层和大断面跨度的隧道施工皆适应，不受地理环境的限制，设计、施工方法简单，一步到位，大大提高工程进度。
【附图说明】
[0014]下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述:
[0015]图1为为本发明的结构示意图；
[0016]图2为灌注粧分布于山体岩土层中的水平剖面俯视图。
【具体实施方式】
[0017]图1为为本发明的结构示意图；图2为灌注粧分布于山体岩土层中的水平剖面俯视图。
[0018]本实施例的水平向预加固处理的山体隧道施工方法，本发明的水平向预加固处理的山体隧道施工方法，在隧道掘进施工前，在隧道开挖轮廓线3以上岩土层1水平向钻孔灌注粧2进行预加固处理以达到稳固土体的目的；水泥混凝土可渗透至山体岩土层1的缝隙中，与灌注粧2共同形成山体岩土层1的支撑骨架，形成具有一定强度和整体复合岩土层1，提高山体岩土层1的自稳性、抗压强度和抗剪强度，消除其不均匀变形，进而提高隧道开挖后围岩的稳定性，有效防止岩土层1垮塌，又能避免出现地表下沉现象，保证隧道掘进时，掘进面岩土体不产生塌落从而保证施工顺利进行和施工安全。本实施例中，进一步，所述灌注粧水平向搭接固定呈上支撑岩土体的拉结筋结构。
[0019]本实施例中，所述灌注粧2水平向纵横搭接固定后呈上支撑岩土体的拉结筋结构；“水平向纵横连接”是指灌注粧2在水平方向形成梯子形状的连接结构，用于上支撑岩土层1，避免垮塌。
[0020]本实施例中，将隧道掘进面上方山体和相邻一侧山体局部挖开，再先后进行横向水平钻孔灌注粧2和纵向水平钻孔灌注粧2施工；保留山体顶部，将隧道掘进面上方山体和相邻一侧山体竖直挖开一部分预留向山体水平钻孔的施工空间，可先在隧道掘进面的上方山体进行水平钻孔灌注粧2后再在相邻一侧的山体进行水平钻孔灌注粧2施工，也可先在隧道掘进面相邻一侧的山体进行水平钻孔灌注粧2施工后，再在隧道掘进面上方山体进行水平钻孔灌注粧2施工。为了确保灌注粧2横向和纵向的有效连接，可采用探测设备进行精确定位后再进彳丁钻孔施工后灌注柱。
[0021]本实施例中，将隧道掘进面上方山体和相邻一侧山体局部挖开，先进行横向和纵向的水平钻孔后再进行灌注粧2施工；隧道掘进面上方山体和相邻一侧山体局部竖直挖开预留向山体水平钻孔的施工空间，先在掘进面上方山体和相邻一侧的山体通过钻孔设备钻好洞后，再进行灌注施工，这样可有利于灌注粧2纵横向直接对位连接一体成型，减少其他辅助对位连接设备的使用。
[0022]本实施例中，所述灌注粧2沿山体竖直向呈一层或多层分布；根据具体的地质情况，采用一层在水平方向上相互连接的灌注粧2，也可采用两层或者是两层以上的在水平方向上相互连接的灌注粧2，具体根据岩土层1的稳定性进行合适的选择。
[0023]本实施例中，采用混凝土导管在粧孔内连续分层灌注混凝土 ；可保证孔内混凝土填充的密实性，确保每根灌注柱的强度一致，进而保证受力变形的均匀性，提高灌注粧2的抗压强度，进而提高岩土层1的稳定性。
[0024]本实施例中，所述灌注柱截面为正方形或圆形结构；钻孔施工开钻前，钻头点位与布孔点之距相差不大于2cm，钻杆度不大于1° ;在施工过程中，应严格按图定位，并有复检制度。轴线粧与粧位粧应用颜色区分，不得混淆。开始挖孔前，要用定位圈钢筋制作的圆环有刻度十字架放挖孔线，必须用粧中心点校正模板位置，并由专人负责。定位圈中心线与设计轴线偏差不得大于20毫米。挖孔过程中，应随时用线坠吊放中心线，发现偏差过大立即纠偏。要求每次支护壁模板都要吊线一次(以顶部中心的十字圆环为准)。应均匀环状开挖进尺，每次以向四周进尺100毫米为宜，以防局部开挖过多造成塌壁。成孔完毕后，应立即检查验收，紧随下一工序，吊放钢筋笼，浇筑混凝土，避免晾孔时间过长，造成不必要的塌孔，特别是雨季或有渗水的情况下，成孔不得过夜。
[0025]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种水平向预加固处理的山体隧道施工方法，其特征在于:在隧道掘进施工断面前，在隧道开挖轮廓线以上岩土层水平向钻孔灌注粧进行预加固处理以达到稳固掘进施工断面岩土体的目的。2.根据权利要求1所述的水平向预加固处理的山体隧道施工方法，其特征在于:所述灌注粧包括连接固定为一体的纵向水平粧和横向水平粧。3.根据权利要求2所述的水平向预加固处理的山体隧道施工方法，其特征在于:将隧道掘进断面上方山体和相邻一侧山体局部挖开，再分别进行横向水平钻孔灌注粧和纵向水平钻孔灌注粧施工。4.根据权利要求2所述的水平向预加固处理的山体隧道施工方法，其特征在于:将隧道掘进断面上方山体或相邻一侧山体局部挖开，先进行横向和纵向的水平钻孔后再进行灌注粧施工。5.根据权利要求3或4所述的水平向预加固处理的山体隧道施工方法，其特征在于:所述灌注粧沿山体竖直向呈一层或多层分布。6.根据权利要求5所述的水平向预加固处理的山体隧道施工方法，其特征在于:采用混凝土导管在粧孔内连续分层灌注混凝土。7.根据权利要求6所述的水平向预加固处理的山体隧道施工方法，其特征在于:所述灌注粧截面为正方形或圆形结构。
【专利摘要】本发明公开了一种水平向预加固处理的山体隧道施工方法，钻孔隧道开挖前，通过向山体打桩的方法对隧道轮廓线结构以上的山体进行整体一次性水平向加固补强，桩孔中的水泥混凝土渗透到岩土体中的缝隙中，与柱桩结构高强结合形成山体岩土层的支撑骨架，改变山体岩土层的受力状态，提高山体岩土层的稳定性、抗压强度和抗剪强度，进而提高隧道开挖后围岩的稳定性，有效防止岩、土层垮塌，又能避免出现地表下沉现象，保证隧道掘进时，拱顶土体不产生塌落从而保证施工顺利进行和施工安全，能达到长期稳固的效果，软弱岩层和大断面跨度的隧道施工皆适应，不受地理环境的限制，设计、施工方法简单，一步到位，大大提高工程进度。
【IPC分类】E21D20/02, E21D21/00, E21D11/10
【公开号】CN105240036
【申请号】CN201510682672
【发明人】杨庆国, 何琳, 韩勇, 王家林, 陈世民, 陈燕
【申请人】重庆交通大学
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年10月20日