[发明专利]一种遇水崩解极软岩地层中隧洞开挖施工工艺

说明书

本发明公开了一种遇水崩解极软岩地层中隧洞开挖施工工艺，涉及岩土工程地下空间技术领域，具体包括钢筋网、超前小导管、系统锚杆、锁脚锚杆、外层混凝土和内层混凝土衬砌。该遇水崩解极软岩地层中隧洞开挖施工工艺，通过采用悬臂式掘进机开挖隧洞岩体，防止爆破振动对岩体的不利影响，具有安全性高、经济性好、设备简单、扰动性小和工效高的特点，能够较好的适用于软岩地层，以锚固剂作为超前小导管及系统锚杆的注浆浆液，可避免隧洞围岩遇水软化，有效降低了岩体发生崩解的概率，提升了该隧洞开挖施工的可靠性和安全性，解决了现有的隧洞开挖施工工艺通常均采用水泥浆液进行注浆，隧洞采用钻爆法施工，易引发岩体不稳定的情况。

技术领域

本发明涉及岩土工程地下空间技术领域，具体为一种遇水崩解极软岩地 层中隧洞开挖施工工艺。

背景技术

越来越多的工程项目走向国外，国外不同地区的地质情况与国内存在较 大差异，对于隧洞工程的衬砌支护要求也不尽相同。

国内隧洞工程鲜见具有遇水崩解特性的软弱围岩，因此超前小导管及系 统锚杆通常均采用水泥浆液进行注浆，隧洞通常采用钻爆法施工，爆破振动 对岩体稳定性具有不利影响。

国外部分地区的岩性极为特殊，泥岩及泥质砂岩含蒙脱石、高岭石等成 分，干燥状态下围岩稳定性尚可，但其遇水即化和极易崩解，国内隧洞设计 经验及计算理论不能完全适应当地情况，特别是隧洞初期支护方面，按照国 内软土地区隧洞设计和施工经验，难以顺利实施。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种遇水崩解极软岩地层中隧洞开 挖施工工艺，解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种遇水崩解极 软岩地层中隧洞开挖施工工艺，包括钢筋网、超前小导管、系统锚杆、锁脚 锚杆、外层混凝土和混凝土衬砌，所述钢筋网外部的顶端设有超前小导管， 且钢筋网顶部的两侧均安装有系统锚杆，所述钢筋网底部的两侧均设有锁脚 锚杆，且钢筋网的外部浇注有外层混凝土，所述外层混凝土的内侧设有内层 混凝土衬砌。

可选的，所述超前小导管和系统锚杆的注浆浆液均采用锚固剂，且系统 锚杆布置在隧洞两侧拱腰位置，系统锚杆采用D25自进式中空注浆锚杆长度 为4.0m，纵向间距为0.6m，环向间距为1.0m并呈梅花形布置。

可选的，所述钢筋网拱顶的圆心角为120°，且钢筋网的拱腰处设有系统 锚杆。

一种遇水崩解极软岩地层中隧洞开挖施工工艺的操作步骤如下：

S1：超前小导管施工

在隧洞前一循环进尺开挖及初衬支护完成后，沿隧洞轴线方向打设超前 小导管，超前小导管在拱顶圆心角90°～120°范围内打设，仰角设置为14°， 超前小导管环向间距500mm，超前小导管采用外径42mm，壁厚3.5mm的热轧 无缝钢管，钢管前端呈锥尖状，尾部焊接Φ6加劲箍，管壁四周钻Φ8mm压浆 孔，尾部保证1.0m以上搭接长度；

S2：隧洞岩体开挖

采用悬臂式掘进机而对于岩石强度小于5MPa的极软岩进行非爆破式开挖 施工；

S3：系统锚杆施工

采用数值分析的方法，对隧洞开挖及支护过程进行模拟，并对系统锚杆 的布置进行优化，对于围岩整体性较好的情况，仅打设隧洞两侧拱腰位置的 系统锚杆；

S4：布设钢筋网及喷射外层混凝土初喷

钢筋网采用单层Φ8钢筋，间距200mm×200mm，在系统锚杆打设完成后， 初喷一层外层混凝土后再进行钢筋网布设；

S5：工字钢拱架架立

工字钢钢架在钢筋网布设完成后架立，钢拱架拱脚下的虚渣及其他杂物 应清除干净，锁脚锚杆应按设计要求施工完成；