[发明专利]一种富水黄土的预加固施工方法以及隧道施工方法

说明书

本发明适用于隧道施工技术领域，提供了一种富水黄土的预加固施工方法以及隧道施工方法，所述预加固施工方法包括：在隧道开挖轮廓线外侧的土体内，沿隧道开挖方向打入多孔通气管以及排水管；向多孔通气管通入加压干燥热空气，并利用排水管将土体中的水分排出。本发明提供的预加固施工方法是将干燥热空气通过多孔通气管在一定气压下通入黄土围岩中，使得黄土中的孔隙水在气压形成的基质势、热空气形成的温度势以及干空气引起的湿度变化形成的液态水‑气态水的相变等作用下通过排水管排出围岩，形成干燥的黄土围岩拱圈，提高了黄土的强度和围岩支护的稳定性，实现了对富水黄土的预加固，能够有效地提高黄土的开挖效率。

技术领域

本发明属于隧道施工技术领域，尤其涉及一种富水黄土的预加固施工方法以及隧道施工方法。

背景技术

我国是世界上黄土分布面积最广的国家，随着西部大开发的进行，黄土地区高等级公路建设不断发展，黄土地区公路隧道不断增加。由于黄土隧道在富水状态下围岩呈流-软塑状，浸水后土的结构破坏而发生显著的附加变形，遇水软化，承载力丧失。因此，在富水黄土隧道的施工过程中极易出现垮落、片帮、沉降、内移等现象，造成前期支护变形和坍塌等问题，将直接影响到工程施工的安全与进度，给工程质量达标带来了极大地难度。

在软弱、松散、富水地层中修建隧道工程，采用超前预加固辅助工法已得到地下工程界的广泛认同和应用。目前超前预加固方法主要有：超前小导管、超前小导管预注浆、大管棚、深孔注浆、水平旋喷桩、加压旋喷桩、水平搅拌桩和水平冻结等。但上述超前预加固方法在富水黄土施工过程中容易出现漏浆或浆液不足等情况，使得开挖效率较低下，应用效果不够理想。

可见，现有富水黄土的超前预加固方法还存在着加固效果不够理想，导致开挖效率较低的技术问题。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种富水黄土的预加固施工方法以及隧道施工方法，旨在解决现有富水黄土的超前预加固方法还存在着加固效果不够理想，导致开挖效率较低的技术问题。

本发明实施例是这样实现的，一种富水黄土的预加固施工方法，包括：

在隧道开挖轮廓线外侧的土体内，沿隧道开挖方向打入若干个多孔通气管以及若干个排水管；

向所述多孔通气管通入加压干燥热空气，并利用所述排水管将土体中的水分排出。

本发明实施例的另一目的在于提供一种富水黄土的隧道施工方法，包括：

在利用上述所述的富水黄土的预加固施工方法将隧道开挖轮廓线外侧的土体内的水分排尽后，开挖隧道。

本发明实施例提供的一种富水黄土的预加固施工方法，通过在在隧道开挖轮廓线外侧的土体内，沿隧道开挖方向打入若干个多孔通气管以及若干个排水管，并向多孔通气管通入加压干燥热空气，并利用所述排水管将土体中的水分排出。本发明提供的预加固施工方法是基于水分在孔隙中的相变和渗流定律，将干燥热空气通过多孔通气管在一定气压下通入黄土围岩中，使得黄土中的孔隙水在气压形成的基质势、热空气形成的温度势以及干空气引起的湿度变化形成的液态水-气态水的相变等作用下，将土体的水分（包括孔隙中的液态水分和气态水分）通过连接的排水管排出围岩，从而形成干燥的黄土围岩拱圈，提高了黄土的强度和围岩支护的稳定性，实现了对富水黄土的预加固，且该预加固方法加固效果好，能够有效地提高黄土的开挖效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种富水黄土的预加固施工方法的步骤流程图；

图2为本发明实施例提供的一种富水黄土的预加固施工方法的施工模拟示意图；

图3为本发明实施例提供的一种多孔通气管与排水管的排布示意图；

图4为本发明实施例提供的一种通入加压干燥热空气的步骤流程图；

图5为本发明实施例提供的一种实现通入加压干燥热空气的装置连接图；