[发明专利]一种软弱蚀变岩圆形隧洞下半圆开挖加强稳定性支护方法

说明书

本发明公开了一种软弱蚀变岩圆形隧洞下半圆开挖加强稳定性支护方法，针对Ⅳ类岩体上层开挖采用超前小导管进行超前注浆预加固后全断面开挖支护，在中层开挖前施工小导管注浆与锚筋桩进行加强支护。针对Ⅴ类岩体上层开挖采用小导管进行超前注浆预加固后进行预留核心土法开挖支护，在中层开挖前施工钢管桩与两排小导管进行加强支护。本发明能够在面对软弱蚀变岩体进行隧洞下半洞施工时，弥补锁脚锚杆对初期支护的限制作用的不足，控制围岩变形与塑性区发展，保证施工期间围岩稳定性。

技术领域

本发明涉及隧洞施工技术领域，特别涉及一种软弱蚀变岩圆形隧洞下半圆开挖加强稳定性支护方法。

背景技术

目前我国发展更加注重于利民工程建设，大量的隧洞工程为我们生活带来不少便利，需要挖掘隧洞的工程也越来越多，相应的隧洞施工技术也越来越全面，但是遇到条件极差的软弱岩体仍会给施工安全与效率带来风险与挑战。四川甘孜某水电站引水隧洞在开挖过程中，揭露出条件较差的构造蚀变岩，按其蚀变程度可划分为A、B、C、D类蚀变。蚀变最为严重的为C～D类蚀变岩体，按水工隧道设计规范可划归为Ⅳ、Ⅴ类岩体，这类岩体自稳能力差，开挖卸荷导致岩体内部逐渐出现裂隙并受地下水影响出现软化、泥化等现象，地质条件极差。

软岩隧道在开挖后，围岩容易发生松弛变形，加上隧道分层开挖施工过程中进行下一层开挖爆破时，初期支护缺乏有效约束，进一步诱发围岩松弛不断扩大，还有可能导致初期支护与围岩接触面发生脱离，不仅影响隧洞稳定性，还可能对施工作业人员安全产生威胁，为解决软岩隧道施工中初期支护易发生失稳掉落等问题，目前常见的技术方案是在隧道拱架接设位置附近打设锁脚锚杆，试图通过发挥锁脚锚杆对钢支撑的约束作用来提高初期支护结构的稳定性，但面对碎块结构与散体结构的蚀变岩体，其锚固力大大减弱，作用有限，因此为解决现有支护方案的不足，保证施工下半洞时围岩的稳定性，本发明将提供一种针对软弱蚀变岩体的加强支护方法。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种软弱蚀变岩圆形隧洞下半圆开挖加强稳定性支护方法，其适用于大范围强烈蚀变岩体的施工加强支护方法，能够保证施工下半洞时围岩的稳定性。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种软弱蚀变岩圆形隧洞下半圆开挖加强稳定性支护方法，针对Ⅳ类岩体上层开挖采用超前小导管进行超前注浆预加固后全断面开挖支护，在中层开挖前施工小导管注浆与锚筋桩进行加强支护，具体施工步骤如下：

S11、加工现场施工所需要的锚筋桩，锚筋桩使用三根钢筋焊接而成，在锚加工好的锚筋桩上焊接钢筋对中支架，钢筋对中支架可使锚筋桩始终处于钻孔中心位置；

S12、锚筋桩布置在隧洞180°边墙位置，入岩角度控制在15°至30°之间；

S13、第一排小导管布置在隧洞两侧，入岩角度控制在25°至35°之间；

S14、第二排小导管同样布置在隧洞两侧，与第一排小导管保持距离，水平钻入围岩进行注浆加固；

所述锚筋桩在上半洞180°腰线位置布置，沿水流方向间距2.0m，锚筋入岩深度8.5m，外露0.5m单根钢筋，分开弯折后与顺水流方向设置的一根槽钢焊接牢固。

所述锚筋桩使用三根钢筋一次性焊接成整体，采用先安装锚筋桩后注浆施工，锚筋桩需绑扎直径不大于Φ25mm的PVC注浆管和PVC回浆管，注浆管出浆口距孔底0.81m，将注浆管末端1m范围内制作成花管，回浆管插入孔口以内1m深度，外露长度100cm左右，采用Φ8mm钢筋在锚筋杆体上每隔2.0m设置钢筋对中支架，下方设置漏浆管。