[发明专利]竖向预加固处理的山体隧道开挖施工方法

说明书

本发明公开了一种竖向预加固处理的山体隧道开挖施工方法，在隧道掘进施工断面前，在隧道的开挖轮廓线以上岩土体形成钻孔灌注桩进行预加固处理；这种方法通过向山体打桩的方法对隧道轮廓线结构以外的山体进行整体一次性加固补强，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结构骨架，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。

技术领域

本发明涉及隧道施工，特别涉及竖向预加固处理的山体隧道开挖施工方法。

背景技术

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。

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。

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，注浆效果好坏又关系到其功能和作用的发挥，其施工条件要求比较高，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。

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

本发明的目的在于提供一种竖向预加固处理的山体隧道开挖施工方法，隧道开挖前，先对隧道轮廓线结构以外的山体进行竖向整体加固补强，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，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，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。

本发明的竖向预加固处理的山体隧道开挖施工方法，在隧道掘进施工前，在隧道的开挖轮廓线以上岩土体形成钻孔灌注桩进行预加固处理；

进一步，所述灌注桩沿隧道开挖轮廓线呈发散状分布于岩土层内；

进一步，所述灌注桩沿隧道开挖轮廓线上方土体呈扇形状分布于岩土层内；

进一步，所述灌注桩为树根桩；

进一步，所述灌注桩为均匀分布于隧道的开挖轮廓线以上岩土体的竖直桩；

进一步，采用在地面垂直打钢管灌注混凝土的方式形成竖直灌注桩；

进一步，还包括在隧道边墙两侧的土体纵向钻孔灌注桩加固；

进一步，在隧道边墙左右两侧各2m以内的岩土体，拱部以上3m以内的岩土体进行灌注桩加固；

进一步，位于回填土内的隧道全段面进行灌注桩加固；