[发明专利]一种膨胀性隧道围岩的卸压方法

说明书

本发明涉及一种膨胀性隧道围岩的处治方法，具体涉及一种膨胀性隧道围岩的卸压方法，所述方法包括如下步骤：(1)探明因隧道施工导致膨胀性围岩的扰动范围；(2)试验确定膨胀性围岩试块的孔隙率n、膨胀率α及抗压强度σ_ci；(3)初步确定膨胀性围岩卸压换填的位置和深度；(4)计算膨胀性围岩的弹性模量E_m及抗压强度σ_cm；(5)选取弹性体换填材料类型；(6)计算确定卸压换填孔的孔径、孔深、孔数及孔距；与现有技术相比，本发明的有益效果是：采取将膨胀应力释放卸除的方法处理膨胀性岩土体，可以减小或消除膨胀应力，无需投入大量人力物力即可实现对于膨胀性岩土体的治理效果。

技术领域

本发明涉及一种膨胀性隧道围岩的处治方法，具体涉及一种膨胀性隧道围岩的卸压方法。

背景技术

我国幅员辽阔，工程地质条件复杂多变，目前而言对于膨胀性岩(土)体的认识尚不成熟，未形成系统理论与技术体系，设计及施工过程中对工程经验依赖较多。工程中对于膨胀岩(土)体的治理方法也较传统，主要依靠以往工程经验即工程类比的方法采取加强结构强度及防排水等传统的工程措施。即便如此，治理效果依旧不够理想，膨胀性岩(土)体的存在仍常会使结构开裂甚至破坏。产生膨胀的反应过程往往是不可逆的，膨胀压力一旦产生基本不随时间变小，呈逐渐增大的趋势。膨胀压力给隧道施工及运营带来巨大的安全隐患。如果能够将膨胀压力释放，从而减小或消除作用于隧道衬砌结构的膨胀压力，膨胀性岩(土)体对工程所带来的不利影响将大为改善。

目前已有技术中对于隧道膨胀岩(土)体的治理方法主要采取加强衬砌结构强度及防排水等传统的工程措施，虽然投入了大量的人力、物力，但在多个工程实践中对于膨胀性岩(土)体的治理效果仍然不理想，膨胀性岩(土)体对于工程安全依旧存在巨大威胁。

在隧道围岩膨胀性岩(土)体中钻孔进行卸压换填的方法在相关行业及工程中还没有相关应用的案例。因此，研发一种综合的有效的卸压方法是极为必要的，以此提高膨胀性岩(土)体的处理效果，提高工程的长期安全性和稳定性。

因此，开发一种膨胀性隧道围岩的卸压方法，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。

发明内容

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：提供一种膨胀性隧道围岩的卸压方法，该方法可吸收和承担岩(土)体膨胀变形及膨胀应力，能够实现持久的卸压作用，保证隧道围岩稳定和衬砌结构安全。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种膨胀性隧道围岩的卸压方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

(1)探明因隧道施工导致膨胀性围岩的扰动范围；

(2)试验确定膨胀性围岩试块的孔隙率n、膨胀率α及抗压强度σ_ci；

(3)判断隧道是否需要卸压换填施工，若需要进行卸压换填则进入步骤(4)；

(4)初步确定膨胀性围岩卸压换填的位置和深度；

(5)计算膨胀性围岩的弹性模量E_m及抗压强度σ_cm；

(6)根据膨胀性围岩的物理力学参数选取弹性体换填材料类型；

(7)计算确定卸压换填孔的孔径、孔深、孔数及孔距；

(8)选择直径及长度合适的弹性体换填材料；

(9)施工现场测量放线定位卸压换填孔孔位，钻孔、吹孔施工；