[发明专利]一种高速公路隧道上伏采空区处治方法在审
| 申请号： | 201910377610.6 | 申请日： | 2019-05-07 |
| 公开（公告）号： | CN110130317A | 公开（公告）日： | 2019-08-16 |
| 发明（设计）人： | 马栋;李建旺;周喻;高永涛;焦冬梅;朱纯慧;冯仕文;王莉;钟月建 | 申请（专利权）人： | 中铁十六局集团第一工程有限公司;中铁十六局集团有限公司;北京科技大学 |
| 主分类号： | E02D3/12 | 分类号： | E02D3/12;E21F15/00 |
| 代理公司： | 北京冠和权律师事务所 11399 | 代理人： | 李建华 |
| 地址： | 101300 北京市顺*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 采空区 高速公路隧道 水泥砂浆 充填 混凝土 水泥砂浆充填 隧道开挖施工 岩层稳定性 临界距离 施工过程 隧道开挖 止浆墙 洞口 漏浆 与非 注浆 变形 地表 观测 灾害 | ||
1.一种高速公路隧道上伏采空区处治方法，其特征在于，主要实施步骤如下：
(1)构建高速公路隧道与上伏采空区间岩层稳定性计算力学模型，基于非线性尖点突变理论建立岩层稳定性临界距离(10)判别公式，确定高速公路隧道上伏采空区的处治区域与非处治区域；
(2)针对高速公路隧道上伏采空区处治区域，当洞口隧道开挖遇见采空区揭露段，采用混凝土进行充填(11)；当隧道开挖施工至采空区非揭露区，施作止浆墙(12)；在隧道开挖处于采空区非揭露段时，采用水泥砂浆进行充填(13)；
(3)针对高速公路隧道上伏采空区非处治区域不作处治。
2.根据权利要求1所述的一种高速公路隧道上伏采空区处治方法，其特征在于，还包括如下步骤，在隧道开挖施工期间观测采空区上伏地表变形，如出现上伏地表变形进行处治。
3.根据权利要求1所述的一种高速公路隧道上伏采空区处治方法，其特征在于，高速公路隧道与上伏采空区间岩层稳定性临界距离(10)判别公式为：
式中，P＝pw+pg-q；其中，L为隧道与上伏采空区间岩层跨度(9)，E为岩层弹性模量，N为水平地应力(6)，pw为采空区充水压力及pg为岩梁自重(7)，隧道顶板对岩层支撑力简化为均布荷载q作用于岩层(8)；
代入实际工程参数计算便可得到高速公路隧道与上伏采空区间岩层稳定性临界距离(10)；当隧道与上伏采空区距离小于岩层稳定性临界距离(10)时，便可判定为采空区处治区域；当隧道与上伏采空区距离大于岩层稳定性临界距离(10)时，便可判定为采空区非处治区域。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种高速公路隧道上伏采空区处治方法，其特征在于，针对高速公路隧道上伏采空区处治区域：
(1)当在洞口隧道开挖遇见采空区揭露段，开挖后在一定范围进行泵送C15混凝土充填(11)；
(2)当隧道开挖施工至采空区非揭露区，采用Φ89钢管泵送C20混凝土施作止浆墙(12)；
(3)在隧道开挖处于采空区非揭露段时，在采空区上伏地表范围内做灌注孔，采用Φ89钢管泵送M5.0水泥砂浆(13)对采空区进行注浆充填处理，灌注孔(14)间距为5m×5m；
(4)混凝土(11)、水泥砂浆(13)充填及止浆墙(12)施作，均须达到设计强度后方可进行洞身施工。
5.权利要求1-4任一项所述的一种高速公路隧道上伏采空区处治方法的用途，其特征在于，用于岩土工程、交通工程、采矿工程领域的采空区处治。
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