CN105401948B - 一种强震后高原寒区隧道两侧松散体地层施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种强震后高原寒区隧道两侧松散体地层施工方法，包括以下几个步骤：步骤a、测量定位并钻孔；步骤b、制作注浆钢管；步骤c、在隧道两侧安装注浆钢管；步骤d、注浆；步骤e、在隧道两侧地面向下挖掘联系梁基坑，所述联系梁基坑与隧道同向延伸；步骤f、向联系梁基坑内灌注混凝土并养护，所述混凝土在联系梁基坑内固结形成联系梁，所述联系梁将注浆钢管固结在一起，具有工艺简便、施工快速的有益效果，有利于安全快速的加固强震后隧道两侧深度较深的松散体地层。
Description
技术领域
本发明涉及隧道施工技术领域，特别是一种强震后高原寒区隧道两侧松散体地层施工方法。
背景技术
随着国内基础设施建设的加快，西部大开发的推进，经过汶川和庐山强震后的西部地区修建公路隧道、铁路隧道、水工隧道逐步增多；受强震影响，隧道进洞面临强震后松散体地层加固等诸多难题。
例如：在建的汶马高速公路鹧鸪山隧道是汶川至马尔康高速公路穿越鹧鸪山的深埋长大隧道，隧道左线长8808m，最大埋深1392m；右线长8778米，最大埋深1242m，隧址位于四川省阿坝藏族羌族自治州理县与马尔康交界处，隧道左线进口高程3226.02m，出口高程3132.98m；隧道右线进口高程3226.02m，出口高程3133.01m；为高原季节性冻土地区的高速公路隧道，受线路选线和地形限制，鹧鸪山隧道洞口位于“5.12”汶川强震影响的鹧鸪山松散堆积体区域。
现有的普通隧道系统支护方式为水泥砂浆锚杆支护，即：水泥砂浆锚杆用φ22、φ25、φ28的螺纹钢筋制作成锚杆杆体，锚杆杆体根据设计锚杆的长度在加工场截成需要的长度，一般长度为2.0至9.0m之间，然后在隧道内需要进行系统支护的地方用钻机钻好锚杆孔眼，再把提前制作好的锚杆杆体插入锚杆孔眼内，最后向孔内注浆，完成系统锚杆施工，这样的方法在面临松散体区域进洞时，由于强震导致松散体地层松动深度深，常规的小导管和管棚注浆加固无法实现深层松散体区域地层加固，钢管桩强度较差，难以满足强震后隧道两侧深度较深的松散体地层的加固施工。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种工艺简便、施工快速，能够加固松散地层深度至隧道底部松动区，尤其适用于强震后高原寒区隧道进洞洞口段隧道两侧松散体地层的强震后高原寒区隧道进洞洞口段隧道两侧松散体地层施工方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种强震后高原寒区隧道两侧松散体地层施工方法，包括以下几个步骤：
步骤a、测量定位并钻孔；
步骤b、制作注浆钢管；
步骤c、在隧道两侧安装注浆钢管；
步骤d、注浆；
步骤e、在隧道两侧地面向下挖掘联系梁基坑，所述联系梁基坑与隧道同向延伸；
步骤f、向联系梁基坑内灌注混凝土并养护，所述混凝土在联系梁基坑内固结形成联系梁，所述联系梁将注浆钢管固结在一起。
采用这样的方法，具有工艺简便、施工快速的有益效果，与松散体地层全部注浆加固相比其成本较低，有利于安全快速的加固强震后隧道两侧深度较深的松散体地层，尤其体现在注浆钢管上部设置钢筋混凝土联系梁，注浆钢管安装完毕后灌注混凝土充填注浆钢管周边空隙，并通过浆液扩散注浆加固周边地层，防止高压寒区冻融循环导致结构受冻破坏。
优选的，所述步骤f之前，在相邻两个注浆钢管之间连接钢筋，每根连接钢筋的两端分别与两个注浆钢管焊接，当联系梁基坑内灌注混凝土之后，所述连接钢筋埋设于联系梁内，所述连接钢筋的顶部与联系梁的顶面之间的间距大于等于4cm，所述联系梁顶面与地面齐平。采用这样的结构，通过连接钢筋将注浆钢管连为一体，能够有效提升注浆钢管的稳定性和连接强度，并提高整体刚度。
优选的，所述联系梁包括若干个联系梁节段，所述联系梁节段的长度为8m～12m，相邻两个联系梁节段之间设置有伸缩缝，所述伸缩缝的长度为1cm～3cm。采用这样的结构，有利于安全快速的加固强震后松散深层土体。
优选的，所述步骤e中，挖掘联系梁基坑的方法为：以伸缩缝为分段线分别挖掘各个联系梁节段，并在伸缩缝两侧相邻两个联系梁节段挖掘完成后，对伸缩缝两侧的相邻两个联系梁节段同步灌注混凝土。采用这样的结构，有利于安全快速的加固强震后松散深层土体。
优选的，所述步骤f中，所述混凝土通过泵送的方式灌注至联系梁基坑中，再通过插入式振捣器振捣密实，所述伸缩缝内填塞有沥青或麻絮。
优选的，在步骤a中，所述隧道两侧各设置有三排注浆钢管孔，首排注浆钢管孔与隧道侧边线的距离为1m，相邻两排注浆钢管孔之间的间距为1m，各排注浆钢管孔中相邻的两个注浆钢管孔的间距为2m。
优选的，所述步骤a中，钻孔的方法为无水钻进，钻孔完成后进行灌浆，灌浆材料为水泥砂浆，所述灌浆的灌浆压力为0.2～0.4MPa，当进行同时钻孔时，钻孔的孔位距离大于等于3m。
优选的，所述步骤b中，所述注浆钢管由若干个钢管节段拼接而成，所述钢管节段的长度为6m，两根钢管节段之间设置有接长钢管，所述接长钢管的两端分别将两根钢管节段首尾相接，所述接长钢管与各钢管节段的搭接长度为60cm。
优选的，所述步骤b中，所述注浆钢管的底部设置有浆液扩散孔，所述浆液扩散孔呈梅花形，所述浆液扩散孔在注浆钢管上呈环形分布，相邻两个浆液扩散孔在注浆钢管的轴向间距为2m。
优选的，所述步骤c之前，对各注浆钢管的孔位进行成孔检查，直至各注浆钢管孔均延伸至隧道仰拱底以下10m的深度。
优选的，所述步骤f中，所述联系梁的底部全部埋入底土中。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：具有工艺简便、施工快速的有益效果，与松散体地层全部注浆加固相比其成本较低，有利于安全快速的加固强震后隧道两侧深度较深的松散体地层，尤其体现在注浆钢管上部设置钢筋混凝土联系梁，注浆钢管安装完毕后灌注混凝土充填注浆钢管周边空隙，并通过浆液扩散注浆加固周边地层，防止高压寒区冻融循环导致结构受冻破坏。
附图说明
图1是本发明的施工方法流程图；
图2是本发明中注浆钢管与联系梁的平面图；
图3是本发明注浆钢管的结构示意图；
图4是图3中A-A截面示意图；
图5是图3中B-B截面示意图；
图6是本发明中联系梁的顶面示意图；
图7是本发明中联系梁的剖面结构示意图。
图中标记：隧道中线—1；隧道边线—2；注浆钢管—3；联系梁—4；注浆钢管孔—5；水泥砂浆—6；钢管节段—7；接长钢管—8；连接钢筋—9。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本实施例一种强震后高原寒区隧道两侧松散体地层施工方法，包括以下几个步骤：
步骤a、测量定位并钻孔；
步骤b、制作注浆钢管3；
步骤c、在隧道两侧安装注浆钢管3；
步骤d、注浆；
步骤e、在隧道两侧地面向下挖掘联系梁4基坑，所述联系梁基坑与隧道同向延伸；
步骤f、向联系梁基坑内灌注混凝土并养护，所述混凝土在联系梁基坑内固结形成联系梁4，所述联系梁4将注浆钢管3固结在一起。
本实施例中，步骤e挖掘的联系梁基坑位置如图2所示，在隧道边线2的两侧各设置有一个联系梁基坑，两个联系梁基坑相对于隧道中线1对称设置。
本实施例中，联系梁4即填充于联系梁基坑内、若干根注浆钢管之间的混凝土浇筑后形成的混凝土梁体。
本实施例中，在所述步骤f之前，在相邻两个注浆钢管3之间连接钢筋9，每根连接钢筋9的两端分别与两个注浆钢管3焊接，当联系梁基坑内灌注混凝土之后，连接钢筋9埋设于联系梁4内，连接钢筋9的顶部与联系梁4的顶面之间的间距大于等于4cm，联系梁4顶面与地面齐平。采用这样的结构，通过连接钢筋9将注浆钢管3连为一体，能够有效提升注浆钢管3的稳定性和连接强度，并提高整体刚度。
本实施例联系梁4包括若干个联系梁4节段，联系梁4节段的长度为8m～12m，相邻两个联系梁4节段之间设置有伸缩缝，伸缩缝的长度为1cm～3cm。采用这样的结构，有利于安全快速的加固强震后松散深层土体。
本实施例中，在步骤e中，挖掘联系梁基坑的方法为：以伸缩缝为分段线分别挖掘各个联系梁4节段，并在伸缩缝两侧相邻两个联系梁节段挖掘完成后，对伸缩缝两侧的相邻两个联系梁节段同步灌注混凝土。采用这样的结构，有利于安全快速的加固强震后松散深层土体。
本实施例中，在步骤f中，混凝土通过泵送的方式灌注至联系梁基坑中，再通过插入式振捣器振捣密实，伸缩缝内填塞有沥青或麻絮。
如图6所示，本实施例中，在步骤a中，隧道两侧各设置有三排注浆钢管孔5，首排注浆钢管孔5与隧道侧边线的距离为1m，相邻两排注浆钢管孔5之间的间距为1m，各排注浆钢管孔5中相邻的两个注浆钢管孔5的间距为2m。
本实施例中，在步骤a中，钻孔的方法为无水钻进，钻孔完成后进行灌浆，灌浆材料为水泥砂浆6，灌浆的灌浆压力为0.2～0.4MPa，当进行同时钻孔时，钻孔的孔位距离大于等于3m。
如图3至图5所示，在步骤b中，注浆钢管3由若干个钢管节段7拼接而成，钢管节段7的长度为6m，两根钢管节段7之间设置有接长钢管8，接长钢管8的两端分别将两根钢管节段7首尾相接，接长钢管8与各钢管节段7的搭接长度为60cm。
本实施例中，步骤b中，注浆钢管3的底部设置有浆液扩散孔，浆液扩散孔呈梅花形，浆液扩散孔在注浆钢管3上呈环形分布，相邻两个浆液扩散孔在注浆钢管3的轴向间距为2m。
本实施例中，步骤c之前，对各注浆钢管3的孔位进行成孔检查，直至各注浆钢管孔5均延伸至隧道仰拱底以下10m的深度。
本实施例中，步骤f中，联系梁4的底部全部埋入底土中。
采用上述方法，具有工艺简便、施工快速的有益效果，与松散体地层全部注浆加固相比其成本较低，有利于安全快速的加固强震后隧道两侧深度较深的松散体地层，尤其体现在注浆钢管3上部设置连接钢筋9混凝土联系梁4，注浆钢管3安装完毕后灌注混凝土充填注浆钢管3周边空隙，并通过浆液扩散注浆加固周边地层，防止高压寒区冻融循环导致结构受冻破坏。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种强震后高原寒区隧道两侧松散体地层施工方法，其特征在于，包括以下几个步骤：
步骤a、测量定位并钻孔；
步骤b、制作注浆钢管，所述注浆钢管由若干个钢管节段拼接而成，两根钢管节段之间设置有接长钢管，所述注浆钢管的底部设置有浆液扩散孔，所述浆液扩散孔呈梅花形分布；
步骤c、在隧道两侧安装注浆钢管；
步骤d、注浆；
步骤e、在隧道两侧地面向下挖掘联系梁基坑，所述联系梁基坑与隧道同向延伸；注浆钢管位于联系梁基坑内，在相邻两个注浆钢管之间连接钢筋，每根连接钢筋的两端分别与两个注浆钢管焊接；
步骤f、向联系梁基坑内灌注混凝土并养护，所述混凝土在联系梁基坑内固结形成联系梁，所述联系梁将注浆钢管固结在一起。
2.根据权利要求1所述的强震后高原寒区隧道两侧松散体地层施工方法，其特征在于：当联系梁基坑内灌注混凝土之后，所述连接钢筋埋设于联系梁内，所述连接钢筋的顶部与联系梁的顶面之间的间距大于等于4cm，所述联系梁顶面与地面齐平。
3.根据权利要求1所述的强震后高原寒区隧道两侧松散体地层施工方法，其特征在于：所述联系梁包括若干个联系梁节段，所述联系梁节段的长度为8m～12m，相邻两个联系梁节段之间设置有伸缩缝，所述伸缩缝的长度为1cm～3cm。
4.根据权利要求3所述的强震后高原寒区隧道两侧松散体地层施工方法，其特征在于：所述步骤e中，挖掘联系梁基坑的方法为：以伸缩缝为分段线分别挖掘各个联系梁节段，并在伸缩缝两侧相邻两个联系梁节段挖掘完成后，对伸缩缝两侧的相邻两个联系梁节段同步灌注混凝土。
5.根据权利要求1所述的强震后高原寒区隧道两侧松散体地层施工方法，其特征在于：所述步骤f中，所述混凝土通过泵送的方式灌注至联系梁基坑中，再通过插入式振捣器振捣密实，所述伸缩缝内填塞有沥青或麻絮。
6.根据权利要求1所述的强震后高原寒区隧道两侧松散体地层施工方法，其特征在于：在步骤a中，所述隧道两侧各设置有三排注浆钢管孔，首排注浆钢管孔与隧道侧边线的距离为1m，相邻两排注浆钢管孔之间的间距为1m，各排注浆钢管孔中相邻的两个注浆钢管孔的间距为2m。
7.根据权利要求6所述的强震后高原寒区隧道两侧松散体地层施工方法，其特征在于：所述步骤a中，钻孔的方法为无水钻进，钻孔完成后进行灌浆，灌浆材料为水泥砂浆，所述灌浆的灌浆压力为0.2～0.4MPa，当进行同时钻孔时，钻孔的孔位距离大于等于3m。
8.根据权利要求1所述的强震后高原寒区隧道两侧松散体地层施工方法，其特征在于：所述步骤b中，所述钢管节段的长度为6m，所述接长钢管的两端分别将两根钢管节段首尾相接，所述接长钢管与各钢管节段的搭接长度为60cm。
9.根据权利要求1所述的强震后高原寒区隧道两侧松散体地层施工方法，其特征在于：所述步骤b中，所述浆液扩散孔在注浆钢管上呈环形分布，相邻两个浆液扩散孔在注浆钢管的轴向间距为2m。
10.根据权利要求9所述的强震后高原寒区隧道两侧松散体地层施工方法，其特征在于：所述步骤c之前，对各注浆钢管的孔位进行成孔检查，直至各注浆钢管孔均延伸至隧道仰拱底以下10m的深度。
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