[发明专利]微生物注浆处置土质隧道塌方的施工结构及其施工方法

权利要求书

1.微生物注浆处置土质隧道塌方的施工结构，其特征在于，包括用于对塌方体进行回填反压的回填反压土、设于该回填反压土外围的微生物沉积碳酸钙止浆墙、用于对所述塌方体进行注浆的微生物注浆钢花管、用于方便所述塌方体排水的轴向泄水钢花管、打设于所述塌方体顶部区域的管棚、用于支撑所述管棚的钢拱架，以及设于所述管棚上方的轴向微生物高压旋喷桩和径向微生物高压旋喷桩及径向泄水钢花管；

所述微生物沉积碳酸钙止浆墙包括挂设于所述回填反压土外部的挂网，以及喷射于该挂网和所述回填反压土表面的微生物注浆材料，且该微生物注浆材料为双组分注浆材料并混合有膨润土，通过微生物沉积出碳酸钙与所述膨润土混合结合所述挂网形成所述微生物沉积碳酸钙止浆墙；

所述微生物注浆钢花管穿过所述微生物沉积碳酸钙止浆墙和所述回填反压土进入所述塌方体内；

所述轴向泄水钢花管穿过所述微生物沉积碳酸钙止浆墙和所述回填反压土进入所述塌方体内并位于所述微生物注浆钢花管下方；

所述轴向微生物高压旋喷桩与所述管棚的外插角同向，并沿隧道拱圈呈扇形设置；

所述径向微生物高压旋喷桩朝向所述管棚的横截面的圆心处，并沿隧道拱圈呈扇形设置；

所述轴向微生物高压旋喷桩、所述径向微生物高压旋喷桩及所述管棚形成微生物高压旋喷桩联合岩土体硬壳层；

所述径向泄水钢花管朝向所述管棚的横截面的圆心处，并沿隧道拱圈呈扇形设置，在径向微生物高压旋喷桩之间穿插。

2.根据权利要求1所述的微生物注浆处置土质隧道塌方的施工结构，其特征在于，所述微生物注浆钢花管和所述轴向泄水钢花管的管间距均为0.5～1.5m。

3.根据权利要求1所述的微生物注浆处置土质隧道塌方的施工结构，其特征在于，所述轴向微生物高压旋喷桩布置角度为90～180°，相邻两个所述轴向微生物高压旋喷桩相互咬合。

4.根据权利要求1所述的微生物注浆处置土质隧道塌方的施工结构，其特征在于，所述径向微生物高压旋喷桩布置角度为90～180°，每个所述径向微生物高压旋喷桩均避开所述管棚。

5.根据权利要求1所述的微生物注浆处置土质隧道塌方的施工结构，其特征在于，每个所述径向微生物高压旋喷桩的桩长为3～6m，以使得所述微生物高压旋喷桩联合岩土体硬壳层的厚度至少为3～6m。

6.微生物注浆处置土质隧道塌方的施工方法，其特征在于，运用权利要求1-5任意一项所述的微生物注浆处置土质隧道塌方的施工结构，包括以下步骤：

S00、对塌方土体进行钻孔探测并取样分析，进行土工试验得出不同微生物注浆量对塌方土体强度的提高规律，以确定后续微生物注浆参数的选取；

S10、采用现场岩土体作为回填反压土对塌方体进行回填反压，而后在回填反压土表面挂网并采用微生物注浆材料混合膨润土进行喷浆处理，喷浆厚度10～30cm，以形成微生物沉积碳酸钙止浆墙；

S20、打设微生物注浆钢花管，使得微生物注浆钢花管穿过微生物沉积碳酸钙止浆墙和回填反压土进入塌方体内，并以下部的微生物注浆钢花管作为轴向泄水钢花管；

S30、对微生物注浆钢花管进行微生物注浆，同步通过轴向泄水钢花管排水S40、借助已有管棚，在管棚间隙偏上方的位置进行轴向微生物高压旋喷桩的施工或在管棚打设完毕后，再在管棚间隙偏上方的位置进行轴向微生物高压旋喷桩的施工；

S50、待塌方体内的微生物注浆固结完成，以及隧道拱圈上轴向微生物高压旋喷桩加固完毕后，重启隧道开挖，保证开挖作业区前方的管棚和轴向微生物高压旋喷桩始终由稳定岩土层或微生物注浆加固后的塌方土体进行支撑，而开挖作业区后方的管棚和轴向微生物高压旋喷桩则用逐步加设的钢拱架进行支撑并实时观测隧道拱圈的变形，以确保施工安全；

S60、观测到隧道拱圈变形增大时，进行径向微生物高压旋喷桩的施工，使得隧道拱顶形成微生物高压旋喷桩联合岩土体硬壳层；

S70、在径向微生物高压旋喷桩之间穿插径向泄水钢花管；

S80、遵循开挖一段、支护一段的原则，重复S20-S70，使得隧道开挖不断向前推进，直至完全穿过塌方段。