[发明专利]一种泥质砂岩地层小净距隧道变形抑制方法

说明书

本发明公开了一种泥质砂岩地层小净距隧道变形抑制方法，包括步骤：一、变形监测模块的安装及上支护钢架拱脚处加固；二、初支结构一次加固；三、中夹岩加固；四、初支结构二次加固；五、初支结构三次加固。本发明通过加固初支结构对小净距隧道的围岩变形进行了抑制，施工操作简单，加固后的初支结构可靠稳定，通过对初支结构的多部位进行加固和监控量测，增强了初支结构的稳定性和结构刚度，避免了初支结构开裂，从而减小了隧道围岩的沉降收敛变形，实现了在隧道开挖初期的加固维稳，保障了隧道整体稳定性和施工安全。

技术领域

本发明属于小净距隧道加固施工领域，具体涉及一种泥质砂岩地层小净距隧道变形抑制方法。

背景技术

小净距隧道是指隧道中的中夹岩厚度小于分离式独立双洞的最小净距的特殊隧道布置形式，作为隧道的一种新型结构形式，能克服展线困难、隧道占地较多、破坏生态环境等问题，施工时，分先行洞和后行洞依次施工，其中，后行洞开挖会引起先行洞已支护的围岩应力重分布，而先行洞本身开挖也会因引起隧道围岩应力重分布，尤其是膨胀性泥质粉砂岩地质情况下，因岩质较软、易碎、遇水易软化崩解和结构松散等特性，围岩自稳能力差，在隧道支护初期围岩变形收敛大、不均性明显，支护结构需要承受围岩二次应力分布，稍有不慎可能造成支护结构破坏或者变形过大、侵线等，需要进行换拱施工，而换拱施工难度大、风险高和成本高，因此，需要对泥质砂岩地层中的小净距隧道施工进行隧道变形量控制。

现有的隧道变形量抑制方法多采用中隔壁法施工或三台阶七步法施工，若采用中隔壁法施工，小净距隧道的开挖断面面积100㎡以下时，分块面积极小，大型机械无法作业，由此造成操作性较差且施工进度缓慢；若采用三台阶七步法施工，在泥质砂岩地质条件下，开挖初期围岩沉降收敛变形大，支护措施不到位时，极易引起隧道初支结构开裂、地表裂缝，进而影响隧道整体稳定性，导致塌方。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种泥质砂岩地层小净距隧道变形抑制方法，通过加固初支结构对小净距隧道的围岩变形进行了抑制，施工操作简单，加固后的初支结构可靠稳定，通过对初支结构的多部位进行加固和监控量测，增强了初支结构的稳定性和结构刚度，避免了初支结构开裂，从而减小了隧道围岩的沉降收敛变形，实现了在隧道开挖初期的加固维稳，保障了隧道整体稳定性和施工安全，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种泥质砂岩地层小净距隧道变形抑制方法，利用初支结构对小净距隧道围岩进行加固，所述初支结构包括上支护钢架、下支护钢架、钢筋网和喷射混凝土，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、变形监测模块的安装及上支护钢架拱脚处加固：在上支护钢架的拱脚下方设置支撑所述上支护钢架的垫块；

同时在所述上支护钢架的上安装用于进行围岩监控量测的变形监测模块，所述变形监测模块包括微控制器以及均与所述微控制器连接的位移传感器、收敛计、声光报警器、存储器和通信模块，所述上支护钢架上均匀布设多个所述位移传感器和多个所述收敛计，所述存储器中存储有一级沉降阈值、二级沉降阈值、一级位移阈值和二级位移阈值，其中，一级沉降阈值大于二级沉降阈值，一级位移阈值大于二级位移阈值；

步骤二、初支结构一次加固，过程如下：

步骤201、上支护钢架纵向加固：在相邻两个所述上支护钢架之间设置用于连接相邻两个上支护钢架的连接件，所述连接件与所述上支护钢架的腹板固定连接；

步骤202、锁脚锚管定型加固：

步骤2021、在上支护钢架两侧安装锁脚锚管；其中，锁脚锚管安装过程中通过定位卡具对所述锁脚锚管夹持定位；

步骤2022、所述上支护钢架两侧分别安装L型卡件；其中，U型卡件的两端穿过所述上支护钢架的腹板将所述锁脚锚管与所述L型卡件均固定在所述上支护钢架上，所述L型卡件的一个卡边与所述锁脚锚管平行且接触，所述L型卡件的另一个卡边卡接所述上支护钢架的内翼板上；