CN104612719B - 一种软岩隧道洞口防坍塌处理方法 - Google Patents
一种软岩隧道洞口防坍塌处理方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种软岩隧道洞口防坍塌处理方法,包括步骤:一、隧道洞口段开挖施工:由后向前对隧道洞口段开挖施工,同步进行初期支护和二次衬砌施工;二、隧道洞口接长加固:对隧道洞口段开挖施工过程中,采用接长套柱对隧道洞口进行加固;接长套柱包括多个由后向前支立在所施工隧道的隧道洞口外侧的型钢拱架,多个型钢拱架形成一个位于隧道洞口外侧的拱形支架且其上铺装有一层钢筋网,拱形支架上喷射有一层混凝土层,多个型钢拱架、钢筋网和混凝土层组成一个对隧道洞口外侧进行加固的刚性加固拱。本发明方法步骤简单、设计合理且施工方便、使用效果好,能有效防止所施工软岩隧道洞口发生坍塌,确保施工安全,并保证施工工期。
Description
技术领域
本发明属于隧道施工技术领域,尤其是涉及一种软岩隧道洞口防坍塌处理方法。
背景技术
目前,各类工程施工工期均较为紧张,合理工期被压缩,少则缩短几个月,多则压缩工期半年甚至一年。对于特长隧道,在没有采取辅助导坑的情况下,紧靠进出口两个作业面施工,施工工期极其紧张,特别是在围岩条件较差,不停出现坍塌情况下,施工进展举步维艰。实际进行软岩隧道施工时,经常出现坍塌现象,尤其是隧道掘进施工过程中,开挖形成的隧道洞口极易坍塌,这就需要采取对应的防坍塌处理措施。由于软岩隧道施工以安全为主,但因保证施工工期,对施工安全和进度的要求均较高,而目前国内外开展的软岩隧道快速施工技术研究较少,可供借鉴的资料非常少。因而,需设计一种方法步骤简单、设计合理且施工方便、使用效果好的软岩隧道洞口防坍塌处理方法,能有效防止所施工软岩隧道洞口发生坍塌,确保施工安全,并保证施工工期。
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,提供一种软岩隧道洞口防坍塌处理方法,其方法步骤简单、设计合理且施工方便、使用效果好,能有效防止所施工软岩隧道洞口发生坍塌,确保施工安全,并保证施工工期。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种软岩隧道洞口防坍塌处理方法,其特征在于该方法包括以下步骤:
步骤一、隧道洞口段开挖施工:由后向前对所施工软岩隧道的隧道洞口段进行开挖施工,且开挖过程中同步对开挖完成的隧道洞进行初期支护和二次衬砌施工;
步骤二、隧道洞口接长加固:步骤一中对所述隧道洞口段进行开挖施工过程中,采用接长套柱对所施工软岩隧道的隧道洞口进行加固;
所述接长套柱包括多个由后向前支立在所施工隧道的隧道洞口外侧的型钢拱架,多个所述型钢拱架沿所施工隧道的纵向延伸方向由后向前进行布设且其形成一个位于隧道洞口外侧的拱形支架,且多个所述型钢拱架的结构均与隧道洞口的结构相同;所述拱形支架上铺装有一层钢筋网,且所述拱形支架上喷射有一层混凝土层,多个所述型钢拱架和所述钢筋网均固定于混凝土层内;多个所述型钢拱架、所述钢筋网和混凝土层组成一个对隧道洞口外侧进行加固的刚性加固拱,所述刚性加固拱的后部与隧道洞口紧固连接为一体。
上述一种软岩隧道洞口防坍塌处理方法,其特征是:步骤一中所述隧道洞口段的围岩级别为Ⅴ级;对所述隧道洞口段进行开挖时,采用环形开挖留核心土法进行开挖。
上述一种软岩隧道洞口防坍塌处理方法,其特征是:步骤一中对开挖完成的隧道洞进行初期支护时,采用多个格栅钢架由后向前对开挖完成的隧道洞进行支护,再采用锚网喷支护方法进行初期支护,并形成所述隧道洞的初期支护结构;对开挖完成的隧道洞进行二次衬砌施工时,所采用的二次衬砌为混凝土结构且其与所述初期支护结构紧固连接为一体;所述初期支护结构与所述二次衬砌组成隧道洞口的支护结构;步骤二中所述刚性加固拱位于隧道洞口的支护结构正前侧,所述刚性加固拱的横断面结构和尺寸均与所述隧道洞口的支护结构的结构和尺寸相同,且所述刚性加固拱与所述隧道洞口的支护结构紧固连接为一体。
上述一种软岩隧道洞口防坍塌处理方法,其特征是:步骤二中所述刚性加固拱的长度为6m~10m,前后相邻两个所述型钢拱架之间的间距为 80cm~100cm。
上述一种软岩隧道洞口防坍塌处理方法,其特征是:步骤二中所述刚性加固拱还包括多道连接于多个所述型钢拱架之间的纵向连接钢筋,多道所述纵向连接钢筋均沿所施工隧道的纵向延伸方向,每道所述纵向连接钢筋均与多个所述型钢拱架紧固连接。
上述一种软岩隧道洞口防坍塌处理方法,其特征是:步骤二中所述刚性加固拱还包括对所述拱形支架的左侧和/或右侧进行定位的左侧定位机构和/或右侧定位机构,所述左侧定位机构包括多个分别固定在多个所述型钢拱架左侧拱脚上的锁脚锚杆,所述右侧定位机构包括多个分别固定在多个所述型钢拱架右侧拱脚上的锁脚锚杆。
上述一种软岩隧道洞口防坍塌处理方法,其特征是:步骤二中所述接长套柱施工完成后,还需对所施工成型所述刚性加固拱左右两侧与隧道洞口两侧边坡岩层之间的空间进行回填。
上述一种软岩隧道洞口防坍塌处理方法,其特征是:步骤一中进行隧道洞口段开挖施工过程中,还需对隧道洞口的边仰坡是否发生坍塌进行观测,当发现有发生坍塌的边仰坡时,需对该发生坍塌的边仰坡及时进行加固,且发生坍塌的边仰坡坡面为坍塌节理面;对坍塌节理面进行加固时,需对位于坍塌节理面前侧的第一边坡和连接于第一边坡与坍塌节理面之间的第二边坡同步进行加固;所述第一边坡为靠近隧道洞口一侧的边坡。
上述一种软岩隧道洞口防坍塌处理方法,其特征是:对第一边坡进行加固时,采用锚杆框架梁进行加固;对第二边坡进行加固时,采用锚杆框架梁与锚索框架梁相结合的方式进行加固,其中对第二边坡的上部坡面采用锚索框架梁进行加固,且对第二边坡的下部坡面采用锚杆框架梁进行加固;对坍塌节理面进行加固时,采用锚索地梁进行加固。
上述一种软岩隧道洞口防坍塌处理方法,其特征是:对第一边坡进行加固时,先将第一边坡的坡面由下到上修整为五级边坡,五级边坡中位于下部的四级边坡的坡高均为10m左右,且位于最上部的一级边坡的坡高不 超过6m;五级边坡中位于下部的三级边坡的坡率均为1︰0.75,且五级边坡中位于上部的两级边坡的坡率均为1︰1.5;之后,采用多根锚杆对第一边坡的坡面进行加固,多根所述锚杆由下至上分多排多列布设,相邻两排所述锚杆之间以及相邻两列所述锚杆之间的间距均为2m左右;待多根所述锚杆均固定完成后,再在第一边坡的坡面上固定第一框架梁,所述第一框架梁嵌入第一边坡的坡面内,且多根所述锚杆的顶端均固定在第一框架梁上;然后,在第一边坡的坡面上浇筑一层混凝土;
对第二边坡进行加固时,先将第二边坡的坡面由下到上修整为五级边坡,五级边坡中各级边坡的坡高均为10m左右;五级边坡中位于下部的两级边坡的坡率均为1︰1.5,且采用多根所述锚杆对位于下部的两级边坡的坡面进行加固,多根所述锚杆由下至上分多排多列布设,相邻两排所述锚杆之间以及相邻两列所述锚杆之间的间距均为2m左右;五级边坡中位于上部的三级边坡的坡率均为1︰1,且位于上部的三级边坡中由下至上分别为第三级边坡、第四级边坡和第五级边坡,所述第三级边坡、第四级边坡和第五级边坡的坡面上均由上至下设置有三排预应力锚索,各预应力锚索的锚固长度均为8m左右;待第二边坡上的所有锚杆和所有预应力锚索均固定完成后,再在第二边坡的坡面上固定第二框架梁,所述第二框架梁嵌入第二边坡的坡面内,且第二边坡上的所有锚杆和所有预应力锚索的顶端均固定在第二框架梁上;然后,在第二边坡的坡面上浇筑一层混凝土;
对坍塌节理面进行加固时,由上至下在坍塌节理面的坡面上设置多道地梁,并在多道所述地梁下方设置上下两排预应力锚索,且各预应力锚索的锚固长度均为8m;每道所述地梁下方均设置有上下两道预应力锚索且上下两道所述预应力锚索的顶端均固定在位于其上方的地梁上。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、方法步骤简单、设计合理且施工方便,投入成本较低。
2、所采用的接长套拱结构简单、设计合理且施工方便,投入施工成本较低,施工工期短,采用在隧道洞口外侧接长的刚性加固拱对隧道洞口 进行加固,能有效保证隧道洞口安全,并能有效防止洞口隧道明洞施工过程中发生坍塌,威胁施工人员安全。并且,采用多个工字钢支架组成拱形支架,并挂钢筋网且喷射混凝土后形成刚性加固拱,并且拱形支架左侧通过锁脚锚杆进行定位固定,右侧埋入固定基础中。实际施工时,仅需在拱形支架外侧设置钢筋网并支立模板,之后又喷射混凝土便可完成本发明的施工过程。施工完成后,及时回填本发明左右两侧,对隧道洞口的左侧边坡岩层起回填反压作用,因而本发明能对隧道洞口的边坡稳定起关键作用。因而,采用接长套拱能施工方便且使用效果好,能有效防止所施工软岩隧道洞口发生坍塌,确保施工安全,并保证施工工期。
3、所采用的边仰坡加固方法简单、设计合理且施工方便、投入成本较低,使用效果好,通过同步对坍塌节理面以及位于其前侧的第一边坡与第二边坡进行加固,达到有效防止洞口边仰坡再次发生坍塌的可能;并且,能实现对坍塌节理面以及第一边坡与第二边坡均进行永久加固的目的,加固效果非常好。
4、适用面广且推广应用前景广泛,能有效适用于软岩隧道的隧道洞口防坍塌施工,尤其是能有效防止隧道洞口的顺层坍塌。
综上所述,本发明方法步骤简单、设计合理且施工方便、使用效果好,能有效防止所施工软岩隧道洞口发生坍塌,确保施工安全,并保证施工工期。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1-1为本发明的处理方法流程框图。
图1为本发明所采用拱形支架的布设位置示意图。
图2为本发明所采用刚性加固拱的结构示意图。
图3为本发明所采用的边仰坡加固结构示意图。
附图标记说明:
1—隧道洞口; 2—型钢拱架; 3—混凝土层;
3-1—坍塌节理面; 3-2—第一边坡; 3-3—锚杆;
3-4—第一框架梁; 3-5—第二边坡; 3-6—预应力锚索;
3-7—第二框架梁; 3-8—地梁; 4—纵向连接钢筋;
5—固定基础; 6—锁脚锚杆; 7—拱形支护结构。
具体实施方式
如图1-1所示的一种软岩隧道洞口防坍塌处理方法,包括以下步骤:
步骤一、隧道洞口段开挖施工:由后向前对所施工软岩隧道的隧道洞口段进行开挖施工,且开挖过程中同步对开挖完成的隧道洞进行初期支护和二次衬砌施工。
本实施例中,所施工软岩隧道的隧道洞口段为软质岩且其极易发生顺层坍塌。
步骤二、隧道洞口接长加固:步骤一中对所述隧道洞口段进行开挖施工过程中,采用接长套柱对所施工软岩隧道的隧道洞口进行加固。
如图1、图2所示,所述接长套柱包括多个由后向前支立在所施工隧道的隧道洞口1外侧的型钢拱架2,多个所述型钢拱架2沿所施工隧道的纵向延伸方向由后向前进行布设且其形成一个位于隧道洞口1外侧的拱形支架,且多个所述型钢拱架2的结构均与隧道洞口1的结构相同。所述拱形支架上铺装有一层钢筋网,且所述拱形支架上喷射有一层混凝土层3,多个所述型钢拱架2和所述钢筋网均固定于混凝土层3内。多个所述型钢拱架2、所述钢筋网和混凝土层3组成一个对隧道洞口1外侧进行加固的刚性加固拱,所述刚性加固拱的后部与隧道洞口1紧固连接为一体。
本实施例中,步骤一中所述隧道洞口段的围岩级别为Ⅴ级;对所述隧道洞口段进行开挖时,采用环形开挖留核心土法进行开挖,并采用松动爆破方法进行爆破施工。
本实施例中,步骤一中对开挖完成的隧道洞进行初期支护时,采用多 个格栅钢架由后向前对开挖完成的隧道洞进行支护,再采用锚网喷支护方法进行初期支护,并形成所述隧道洞的初期支护结构;对开挖完成的隧道洞进行二次衬砌施工时,所采用的二次衬砌为混凝土结构且其与所述初期支护结构紧固连接为一体;所述初期支护结构与所述二次衬砌组成隧道洞口1的支护结构;步骤二中所述刚性加固拱位于隧道洞口1的支护结构正前侧,所述刚性加固拱的横断面结构和尺寸均与所述隧道洞口1的支护结构的结构和尺寸相同,且所述刚性加固拱与所述隧道洞口1的支护结构紧固连接为一体。并且,所述隧道洞口1的支护结构为拱形支护结构7。
同时,所述隧道洞口1的外侧设置有供多个所述型钢拱架2底部固定的固定基础5,所述固定基础5为钢筋混凝土基础。
实际施工时,步骤二中所述刚性加固拱的长度为6m~10m。
本实施例中,所述刚性加固拱的长度为8m。实际使用时,可根据具体需要,对所述刚性加固拱的长度进行相应调整。
实际安装布设时,多个所述型钢拱架2呈均匀布设。
并且,前后相邻两个所述型钢拱架2之间的间距为80cm~100cm。所述型钢拱架2的数量为8个~10个。
本实施例中,所述型钢拱架2的数量为9个。实际施工时,可根据具体需要,对所述型钢拱架2的数量以及前后相邻两个所述型钢拱架2之间的间距进行相应调整。
本实施例中,所述型钢拱架2为工字钢支架。并且,所述型钢拱架2为I18工字钢架。
同时,步骤二中所述刚性加固拱还包括多道连接于多个所述型钢拱架2之间的纵向连接钢筋4,多道所述纵向连接钢筋4均沿所施工隧道的纵向延伸方向,每道所述纵向连接钢筋4均与多个所述型钢拱架2紧固连接。
本实施例中,多道所述纵向连接钢筋4由左至右布设在所述拱形支架上,且左右相邻两道所述纵向连接钢筋4之间的间距为90cm~110cm。并且,所述纵向连接钢筋4的直径为Φ22mm。
同时,步骤二中所述刚性加固拱还包括对所述拱形支架的左侧和/或右侧进行定位的左侧定位机构和/或右侧定位机构,所述左侧定位机构包括多个分别固定在多个所述型钢拱架2左侧拱脚上的锁脚锚杆6,所述右侧定位机构包括多个分别固定在多个所述型钢拱架2右侧拱脚上的锁脚锚杆6。
本实施例中,所述隧道洞口1的左侧为边坡岩层,因而在所述拱形支架的左侧设置所述左侧定位机构。并且,所述所述拱形支架的右侧埋入固定基础5内。
本实施例中,步骤二中所述接长套柱施工完成后,还需对所施工成型所述刚性加固拱左右两侧与隧道洞口1两侧边坡岩层之间的空间进行回填。这样,能对隧道洞口1的左侧边坡岩层起回填反压作用,因而采用所述接长套柱能对隧道洞口1的边坡稳定起关键作用。
本实施例中,步骤一中进行隧道洞口段开挖施工过程中,还需对隧道洞口1的边仰坡是否发生坍塌进行观测,当发现有发生坍塌的边仰坡时,需对该发生坍塌的边仰坡及时进行加固,且发生坍塌的边仰坡坡面为坍塌节理面3-1;对坍塌节理面3-1进行加固时,需对位于坍塌节理面3-1前侧的第一边坡3-2和连接于第一边坡3-2与坍塌节理面3-1之间的第二边坡3-5同步进行加固;所述第一边坡3-2为靠近隧道洞口1一侧的边坡,详见图3。
并且,结合图3,对第一边坡3-2进行加固时,采用锚杆框架梁进行加固;对第二边坡3-5进行加固时,采用锚杆框架梁与锚索框架梁相结合的方式进行加固,其中对第二边坡3-5的上部坡面采用锚索框架梁进行加固,且对第二边坡3-5的下部坡面采用锚杆框架梁进行加固;对坍塌节理面3-1进行加固时,采用锚索地梁进行加固。
本实施例中,对第一边坡3-2进行加固时,先将第一边坡3-2的坡面由下到上修整为五级边坡,五级边坡中位于下部的四级边坡的坡高均为10m左右,且位于最上部的一级边坡的坡高不超过6m;五级边坡中位于下 部的三级边坡的坡率均为1︰0.75,且五级边坡中位于上部的两级边坡的坡率均为1︰1.5;之后,采用多根锚杆3-3对第一边坡3-2的坡面进行加固,多根所述锚杆3-3由下至上分多排多列布设,相邻两排所述锚杆3-3之间以及相邻两列所述锚杆3-3之间的间距均为2m左右;待多根所述锚杆3-3均固定完成后,再在第一边坡3-2的坡面上固定第一框架梁3-4,所述第一框架梁3-4嵌入第一边坡3-2的坡面内,且多根所述锚杆3-3的顶端均固定在第一框架梁3-4上;然后,在第一边坡3-2的坡面上浇筑一层混凝土。
本实施例中,所述锚杆3-3为直径为Φ18mm的钢筋,所述锚杆3-3的长度为6m,所述第一边坡3-2的坡面上所设置锚杆3-3的锚固孔孔径为Φ50mm,所述锚杆3-3由外至内逐渐向上倾斜且其倾角为20°;第一框架梁3-4的梁体截面尺寸为0.3m×0.3m且其嵌入坡面内10cm,对第一边坡3-2进行加固时,所喷射混凝土为C20混凝土,并在锚杆框架梁内植草绿化。
对第二边坡3-5进行加固时,先将第二边坡3-5的坡面由下到上修整为五级边坡,五级边坡中各级边坡的坡高均为10m左右;五级边坡中位于下部的两级边坡的坡率均为1︰1.5,且采用多根所述锚杆3-3对位于下部的两级边坡的坡面进行加固,多根所述锚杆3-3由下至上分多排多列布设,相邻两排所述锚杆3-3之间以及相邻两列所述锚杆3-3之间的间距均为2m左右;五级边坡中位于上部的三级边坡的坡率均为1︰1,且位于上部的三级边坡中由下至上分别为第三级边坡、第四级边坡和第五级边坡,所述第三级边坡、第四级边坡和第五级边坡的坡面上均由上至下设置有三排预应力锚索3-6,各预应力锚索3-6的锚固长度均为8m左右;待第二边坡3-5上的所有锚杆3-3和所有预应力锚索3-6均固定完成后,再在第二边坡3-5的坡面上固定第二框架梁3-7,所述第二框架梁3-7嵌入第二边坡3-5的坡面内,且第二边坡3-5上的所有锚杆3-3和所有预应力锚索3-6的顶端均固定在第二框架梁3-7上;然后,在第二边坡3-5的坡面上浇筑一层混 凝土。
本实施例中,所述第三级边坡的坡面上由上至下设置有三排预应力锚索3-6且三排所述预应力锚索3-6的长度由上至下分别为15m、14m和13m,所述第四级边坡的坡面上由上至下设置有三排预应力锚索3-6且三排所述预应力锚索3-6的长度由上至下分别为17m、16m和15m,所述第五级边坡的坡面上由上至下设置有三排预应力锚索3-6且三排所述预应力锚索3-6的长度由上至下分别为22m、21m和20m。每孔预应力锚索3-6均由5个Φ15.2mm的高强度低松弛的1860级钢绞线组成,预应力锚索3-6的水平间距3.0m且其垂直间距为3.33m,第二边坡3-5上所设置的供预应力锚索3-6锚固的锚固钻孔直径为Φ130mm,所述预应力锚索3-6由外至内逐渐向上倾斜且其倾角为25°;第二框架梁3-7的梁体截面尺寸为0.6m×0.6m且其嵌入第二边坡3-5的坡面内20cm,对第二边坡3-5进行混凝土浇筑时,所浇筑混凝土为C25混凝土,并在第二框架梁3-7内植草绿化。
对坍塌节理面3-1进行加固时,由上至下在坍塌节理面3-1的坡面上设置多道地梁3-8,并在多道所述地梁3-8下方设置上下两排预应力锚索3-6,且各预应力锚索3-6的锚固长度均为8m;每道所述地梁3-8下方均设置有上下两道预应力锚索3-6且上下两道所述预应力锚索3-6的顶端均固定在位于其上方的地梁3-8上。
本实施例中,坍塌节理面3-1的坡面为NE67°~80°/N69°~84°节理面,为防止进一步松弛,采取锚索地梁加固。所述坍塌节理面3-1的边坡坡率为1︰0.5,坡面上设置锚索地梁,各地梁3-8下方的上、下排预应力锚索3-6的长度分别为15m和12m,每孔预应力锚索3-6均由5个Φ15.2mm的高强度低松弛的1860级钢绞线组成,所述预应力锚索3-6由外至内逐渐向上倾斜且其倾角为25°。所述地梁3-8的垂直长度为8m且其间距3m,地梁3-8的截面尺寸为0.6m×0.6m且其嵌入坍塌节理面3-1的坡面内20cm,对坍塌节理面3-1进行加固时,采用C25混凝土浇筑。
本实施例中,所述锚索框架梁的设计荷载为550KN,锁定荷载为500KN, 锚索张拉分五级进行,分别为设计荷载的0.25、0.5、0.75、1.0和1.2倍。
这样,通过本发明能实现对第一边坡3-2、第二边坡3-5和坍塌节理面3-1进行永久加固。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (9)
1.一种软岩隧道洞口防坍塌处理方法,其特征在于该方法包括以下步骤:
步骤一、隧道洞口段开挖施工:由后向前对所施工软岩隧道的隧道洞口段进行开挖施工,且开挖过程中同步对开挖完成的隧道洞进行初期支护和二次衬砌施工;
步骤二、隧道洞口接长加固:步骤一中对所述隧道洞口段进行开挖施工过程中,采用接长套柱对所施工软岩隧道的隧道洞口进行加固;
所述接长套柱包括多个由后向前支立在所施工隧道的隧道洞口(1)外侧的型钢拱架(2),多个所述型钢拱架(2)沿所施工隧道的纵向延伸方向由后向前进行布设且其形成一个位于隧道洞口(1)外侧的拱形支架,且多个所述型钢拱架(2)的结构均与隧道洞口(1)的结构相同;所述拱形支架上铺装有一层钢筋网,且所述拱形支架上喷射有一层混凝土层(3),多个所述型钢拱架(2)和所述钢筋网均固定于混凝土层(3)内;多个所述型钢拱架(2)、所述钢筋网和混凝土层(3)组成一个对隧道洞口(1)外侧进行加固的刚性加固拱,所述刚性加固拱的后部与隧道洞口(1)紧固连接为一体;
步骤二中所述刚性加固拱还包括对所述拱形支架的左侧和/或右侧进行定位的左侧定位机构和/或右侧定位机构,所述左侧定位机构包括多个分别固定在多个所述型钢拱架(2)左侧拱脚上的锁脚锚杆(6),所述右侧定位机构包括多个分别固定在多个所述型钢拱架(2)右侧拱脚上的锁脚锚杆(6)。
2.按照权利要求1所述的一种软岩隧道洞口防坍塌处理方法,其特征在于:步骤一中所述隧道洞口段的围岩级别为Ⅴ级;对所述隧道洞口段进行开挖时,采用环形开挖留核心土法进行开挖。
3.按照权利要求1或2所述的一种软岩隧道洞口防坍塌处理方法,其特征在于:步骤一中对开挖完成的隧道洞进行初期支护时,采用多个格栅钢架由后向前对开挖完成的隧道洞进行支护,再采用锚网喷支护方法进行初期支护,并形成所述隧道洞的初期支护结构;对开挖完成的隧道洞进行二次衬砌施工时,所采用的二次衬砌为混凝土结构且其与所述初期支护结构紧固连接为一体;所述初期支护结构与所述二次衬砌组成隧道洞口(1)的支护结构;步骤二中所述刚性加固拱位于隧道洞口(1)的支护结构正前侧,所述刚性加固拱的横断面结构和尺寸均与所述隧道洞口(1)的支护结构的结构和尺寸相同,且所述刚性加固拱与所述隧道洞口(1)的支护结构紧固连接为一体。
4.按照权利要求1或2所述的一种软岩隧道洞口防坍塌处理方法,其特征在于:步骤二中所述刚性加固拱的长度为6m~10m,前后相邻两个所述型钢拱架(2)之间的间距为80cm~100cm。
5.按照权利要求1或2所述的一种软岩隧道洞口防坍塌处理方法,其特征在于:步骤二中所述刚性加固拱还包括多道连接于多个所述型钢拱架(2)之间的纵向连接钢筋(4),多道所述纵向连接钢筋(4)均沿所施工隧道的纵向延伸方向,每道所述纵向连接钢筋(4)均与多个所述型钢拱架(2)紧固连接。
6.按照权利要求1或2所述的一种软岩隧道洞口防坍塌处理方法,其特征在于:步骤二中所述接长套柱施工完成后,还需对所施工成型所述刚性加固拱左右两侧与隧道洞口(1)两侧边坡岩层之间的空间进行回填。
7.按照权利要求1或2所述的一种软岩隧道洞口防坍塌处理方法,其特征在于:步骤一中进行隧道洞口段开挖施工过程中,还需对隧道洞口(1)的边仰坡是否发生坍塌进行观测,当发现有发生坍塌的边仰坡时,需对该发生坍塌的边仰坡及时进行加固,且发生坍塌的边仰坡坡面为坍塌节理面(3-1);对坍塌节理面(3-1)进行加固时,需对位于坍塌节理面(3-1)前侧的第一边坡(3-2)和连接于第一边坡(3-2)与坍塌节理面(3-1)之间的第二边坡(3-5)同步进行加固;所述第一边坡(3-2)为靠近隧道洞口(1)一侧的边坡。
8.按照权利要求7所述的一种软岩隧道洞口防坍塌处理方法,其特征在于:对第一边坡(3-2)进行加固时,采用锚杆框架梁进行加固;对第二边坡(3-5)进行加固时,采用锚杆框架梁与锚索框架梁相结合的方式进行加固,其中对第二边坡(3-5)的上部坡面采用锚索框架梁进行加固,且对第二边坡(3-5)的下部坡面采用锚杆框架梁进行加固;对坍塌节理面(3-1)进行加固时,采用锚索地梁进行加固。
9.按照权利要求8所述的一种软岩隧道洞口防坍塌处理方法,其特征在于:对第一边坡(3-2)进行加固时,先将第一边坡(3-2)的坡面由下到上修整为五级边坡,五级边坡中位于下部的四级边坡的坡高均为10m左右,且位于最上部的一级边坡的坡高不超过6m;五级边坡中位于下部的三级边坡的坡率均为1︰0.75,且五级边坡中位于上部的两级边坡的坡率均为1︰1.5;之后,采用多根锚杆(3-3)对第一边坡(3-2)的坡面进行加固,多根所述锚杆(3-3)由下至上分多排多列布设,相邻两排所述锚杆(3-3)之间以及相邻两列所述锚杆(3-3)之间的间距均为2m左右;待多根所述锚杆(3-3)均固定完成后,再在第一边坡(3-2)的坡面上固定第一框架梁(3-4),所述第一框架梁(3-4)嵌入第一边坡(3-2)的坡面内,且多根所述锚杆(3-3)的顶端均固定在第一框架梁(3-4)上;然后,在第一边坡(3-2)的坡面上浇筑一层混凝土;
对第二边坡(3-5)进行加固时,先将第二边坡(3-5)的坡面由下到上修整为五级边坡,五级边坡中各级边坡的坡高均为10m左右;五级边坡中位于下部的两级边坡的坡率均为1︰1.5,且采用多根所述锚杆(3-3)对位于下部的两级边坡的坡面进行加固,多根所述锚杆(3-3)由下至上分多排多列布设,相邻两排所述锚杆(3-3)之间以及相邻两列所述锚杆(3-3)之间的间距均为2m左右;五级边坡中位于上部的三级边坡的坡率均为1︰1,且位于上部的三级边坡中由下至上分别为第三级边坡、第四级边坡和第五级边坡,所述第三级边坡、第四级边坡和第五级边坡的坡面上均由上至下设置有三排预应力锚索(3-6),各预应力锚索(3-6)的锚固长度均为8m左右;待第二边坡(3-5)上的所有锚杆(3-3)和所有预应力锚索(3-6)均固定完成后,再在第二边坡(3-5)的坡面上固定第二框架梁(3-7),所述第二框架梁(3-7)嵌入第二边坡(3-5)的坡面内,且第二边坡(3-5)上的所有锚杆(3-3)和所有预应力锚索(3-6)的顶端均固定在第二框架梁(3-7)上;然后,在第二边坡(3-5)的坡面上浇筑一层混凝土;
对坍塌节理面(3-1)进行加固时,由上至下在坍塌节理面(3-1)的坡面上设置多道地梁(3-8),并在多道所述地梁(3-8)下方设置上下两排预应力锚索(3-6),且各预应力锚索(3-6)的锚固长度均为8m;每道所述地梁(3-8)下方均设置有上下两道预应力锚索(3-6)且上下两道所述预应力锚索(3-6)的顶端均固定在位于其上方的地梁(3-8)上。
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