CN106499413B - 一种浅埋偏压段隧道地层加固施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于隧道工程施工技术领域，为了解决隧道穿越覆盖层较浅的高陡V型冲沟偏压段时，存在的施工安全隐患等问题，本发明提供了一种浅埋偏压段隧道地层加固施工方法。加固结构包括地面线、网喷混凝土、钢筋混凝土盖板、冠梁、抗滑桩、钢花管、隧道。本发明整个加固段采用钢花管注浆加固，并且钢管应深入隧道底板以下不少于500mm，并在地表挂网喷混凝土施工；隧道偏压侧主要采用的抗滑桩，抗滑桩桩底应深入隧道底以下5m，并在抗滑桩顶部浇筑冠梁；另外在隧道正上方和抗滑桩侧设500mm厚的钢筋混凝土盖板，砼盖板和网喷砼连接处的钢筋应有焊接在一起。本发明有效解决浅埋偏压段隧道地层加固难得问题；并具有工序简单、安全可靠、防止水土流失等优点。
Description
技术领域
本发明属于隧道工程施工技术领域，具体涉及一种浅埋偏压段隧道地层加固施工方法。
背景技术
目前，随着我国国民经济的发展，建设的力度持续加大，涌现出大量的隧道工程。隧道的施工不可避免会遇到穿越覆盖层较浅的高陡 V 型冲沟，这就同时又导致了浅埋偏压隧道的形成。一般说来，山岭冲沟常年受到雨水的侵蚀，地质环境一般较差，隧道围岩强度低、自稳性差、岩体较松散破碎，还伴随着一定程度的地表渗水等情况，与此同时，隧道洞身段的岩体由于应力分布不均匀，导致了隧道开挖后偏压情况的出现。当隧道穿越高陡V型冲沟偏压段时，围岩受力状态复杂，经常发生隧道坍塌， 甚至山体失稳滑坡，给施工安全及隧道支护带来了风险和困难。
发明内容
本发明为了解决隧道穿越覆盖层较浅的高陡 V 型冲沟偏压段时，由于围岩受力状态复杂，存在施工安全隐患等问题，进而提供了一种浅埋偏压段隧道地层加固施工方法。
本发明采用如下技术方案：
一种浅埋偏压段隧道地层加固施工方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一，根据施工图纸对浅埋偏压段区域进行测量放样，测定出需要加固的具体范围；
步骤二，对待加固的浅埋偏压段所属整个区域进行清表，清表前先开挖临时排水沟， 再清除原地面表层的植被和虚土，清除后再对浅埋偏压段加固范围尺寸进行复测；
步骤三，在清表后的地面线(1)做一层厚度不小于100mm的网喷混凝土，钢筋网根据初喷混凝土面的实际起伏状铺设；
步骤四，网喷后在隧道偏压侧测量放出抗滑桩和钢花管位置，抗滑桩沿隧道纵向均布设置，抗滑桩顶端设置冠梁，通过冠梁将各抗滑桩连接为整体，抗滑桩采用冲击钻机械成孔，直升导管法灌注混凝土成桩的施工方式；所述钢花管呈梅花状均布设于抗滑桩靠隧道一侧，钢花管深入隧道底板以下不少于500mm，采用注浆泵全孔压入式向钢花管内压注水泥浆；
步骤五，在抗滑桩和钢花管顶部施工钢筋混凝土盖板，钢花管的端头钢板、网喷混凝土连接处的钢筋与钢筋混凝土盖板上层主筋焊接，并立模现浇钢筋混凝土盖板成为整体。
所述钢花管上每隔300～400mm设置Φ10mm的溢浆孔。
所述钢筋混凝土盖板的厚度为不小于500mm，采用C30混凝土。
所述的钢筋混凝土盖板的钢筋采用分块布置方式，分块尺寸不小于3mx3m，分块钢筋网之间可靠连接，最后整体浇注为一体的钢筋混凝土盖板。
所述抗滑桩的桩底深入隧道底以下5m，抗滑桩的钢筋伸入钢筋混凝土盖板内弯锚，保证冠梁、钢筋混凝土盖板和抗滑桩连为整体。
所述网喷混凝土采用C25混凝土，网喷混凝土的钢筋网与受喷面（即清表后的地面层）间隙不大于3cm，钢筋网与钢筋网和网喷砼连接处的钢筋应焊接在一起，使钢筋网在喷射时不晃动。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明通过在隧道开挖前对高陡V 型冲沟处进行加固，利用连接为一体的网喷混凝土、钢筋混凝土盖板和钢花管对隧道施工段地层进行加固，同时利用抗滑桩对加固结构进行支撑，可有效解决浅埋偏压段隧道地层加固难的问题，解决了隧道开挖施工后的安全隐患问题；
2、该加固施工是在隧道施工前完成，加固结构的施工工序简单，且加固结构安全可靠，可防止水土流失，在隧道施工后不需拆除，相比隧道边开挖施工边加固的方式（如专利201510676193.7），施工效率更高；
3、本发明采用的是竖向和横向交叉式的框架加固结构，在隧道施工完成后，加固结构装置只对隧道处的地层形成支撑加固，而加固结构本身不会对隧道拱体结构形成加载，相比传统的沿拱顶弧面的加固方式（如专利201510139740.8），对隧道拱体结构的影响更小，更有利于隧道使用过程中的受力稳定。
附图说明
图1为本发明的施工剖面图；
图2为本发明的施工平面图；
图3为本发明所述抗滑桩纵断面布置图；
图4为本发明所述钢花管平面布置；
图5为本发明所述钢花管与钢板焊接示意图；
图6为本发明所述砼盖板配筋图；
图中：1-地面线、2-网喷混凝土、3-钢筋混凝土盖板、4-冠梁、5-抗滑桩、6-钢花管、7-隧道、8-钢筋混凝土盖板上层主筋、9-端头钢板、10-钢筋混凝土盖板下层主筋、11-钢筋混凝土盖板上层分布筋、12-钢筋混凝土盖板下层分布筋。
具体实施方式
结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步说明：
本发明是通过对隧道顶部的V 型冲沟处进行加固来防止隧道开挖后出现偏压现象，加固装置包括网喷混凝土(2)、钢筋混凝土盖板(3)、冠梁(4)、抗滑桩(5)和钢花管(6)，网喷混凝土(2)设于待加固段的清表层，抗滑桩(5)沿隧道纵向设置于隧道的偏压侧，冠梁(4设置于抗滑桩(5)顶部将所有抗滑桩(5)连接为整体，钢花管(6)呈梅花状均布设于抗滑桩(5)靠近隧道的一侧，钢筋混凝土盖板(3)设于抗滑桩(5)和钢花管(6)的顶部，且钢花管(6)顶部端头钢板、网喷混凝土(2)层的连接钢筋和钢筋混凝土盖板(3)上层主筋焊接为一体。从而利用抗滑桩(5)和钢花管(6)实现竖向支撑加固，斜面的网喷混凝土(2)和钢筋混凝土盖板(3)对V 型冲沟的表层加固， 且竖向支撑加固和表层加固连接为一体，实现对V 型冲沟内部隧道开挖后的加固。
本发明的具体加固施工过程为：
步骤一，根据施工图纸对浅埋偏压段区域进行测量放样，测定出需要加固的具体范围。加固范围利用偏压段地层相对隧道拱顶高度参数关系限定加固段的平面投影尺寸，即图2中的L、W尺寸。
步骤二、对浅埋偏压段所属整个区域进行清表，清表前先开挖临时排水沟， 再清除原地面表层的植被和虚土，清除后再对浅埋偏压段加固范围尺寸进行复测。
步骤三、在清表后的地面线(1)做一层网喷混凝土(2)，钢筋网根据初喷混凝土面的实际起伏状铺设，并与受喷面间隙不大于3cm。网喷厚度为100mm，采用C25混凝土，钢筋网与钢筋网和网喷砼连接处的钢筋应有焊接在一起，使钢筋网在喷射时不晃动。
步骤四、网喷后测量放出抗滑桩(5)和钢化管(6)位置，隧道(7)偏压侧抗滑桩(5)采用冲击钻机械成孔，直升导管法灌注混凝土成桩的施工；抗滑桩(5)上设置桩顶冠梁(4)，通过冠梁(4)将各桩连接为整体，其中冠梁(4)钢筋现场绑扎，模板采用组合钢模。除抗滑桩(5)外别的加固段采用Ф89（t=5mm）钢花管(6)注浆，并且钢管应深入隧道底板以下不少于500mm，钢管注浆材料为水泥浆，采用注浆泵全孔压入式向钢花管(6)内压注水泥浆，注浆前先进行现场注浆试验，确定注浆参数用于实际施工，并且钢管每隔300～400mm设置Φ10mm的溢浆孔。其中，直升导管法灌注水下混凝土，是将混凝土拌和物通过导管下口，进入到初期灌注的混凝土（作为隔水层）下面，顶托着初期灌注的混凝土及其上面的泥浆或水上升。为使灌注工作顺利进行，应尽量缩短灌注时间，坚持连续作业，使灌注工作在首批混凝土初凝以前的时间完成。
步骤五、施工钢筋混凝土盖板，厚度为500mm，采用C30混凝土；钢花管端头钢板、网喷砼连接处的钢筋与砼盖板上层主筋焊接，并立模现浇砼盖板成为整体。
所述的抗滑桩(5)桩底应深入隧道(7)底以下5m，抗滑桩(5)钢筋应伸入盖板内弯锚，保证冠梁(4)、砼盖板(3)、抗滑桩(5)连为整体。
所述的由于地表坡度变化较大，盖板的钢筋布置应分块布置，每块至少为3mx3m，分块钢筋网之间应可靠的连接，最后整体浇注砼。
本发明整个加固段采用Ф89（t=5mm）钢花管注浆加固，并且钢管应深入隧道底板以下不少于500mm，并在地表挂网喷混凝土施工；隧道偏压侧主要采用Ф1000的抗滑桩，抗滑桩桩底应深入隧道底以下5m，并在抗滑桩顶部浇筑冠梁；另外在隧道正上方和抗滑桩侧设500mm厚的钢筋混凝土盖板，砼盖板和网喷砼连接处的钢筋应有焊接在一起。本发明有效解决浅埋偏压段隧道地层加固难得问题；并具有工序简单、安全可靠、防止水土流失等优点，在施工中被广泛应用。
Claims (6)
1.一种浅埋偏压段隧道地层加固施工方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一，根据施工图纸对浅埋偏压段区域进行测量放样，测定出需要加固的具体范围；
步骤二，对待加固的浅埋偏压段所属整个区域进行清表，清表前先开挖临时排水沟，再清除原地面表层的植被和虚土，清除后再对浅埋偏压段加固范围尺寸进行复测；
步骤三，在清表后的地面线(1)做一层厚度不小于100mm的网喷混凝土(2)，钢筋网根据初喷混凝土面的实际起伏状铺设；
步骤四，网喷后在隧道（7）偏压侧测量放出抗滑桩(5)和钢花管(6)位置，抗滑桩(5)沿隧道纵向均布设置，抗滑桩(5)顶端设置冠梁（4），通过冠梁(4)将各抗滑桩(5)连接为整体，抗滑桩(5)采用冲击钻机械成孔，直升导管法灌注混凝土成桩的施工方式；所述钢花管(6)呈梅花状均布设于抗滑桩(5)靠隧道（7）一侧，钢花管(6)深入隧道（7）底板以下不少于500mm，采用注浆泵全孔压入式向钢花管(6)内压注水泥浆；
步骤五，在抗滑桩(5)和钢花管(6)顶部施工钢筋混凝土盖板(3)，钢花管(6)的端头钢板（9）、网喷混凝土(2)连接处的钢筋与钢筋混凝土盖板上层主筋（8）焊接，并立模现浇钢筋混凝土盖板(3)成为整体。
2.根据权利要求1所述的浅埋偏压段隧道地层加固施工方法，其特征在于：所述钢花管(6)上每隔300～400mm设置Φ10mm的溢浆孔。
3.根据权利要求2所述的浅埋偏压段隧道地层加固施工方法，其特征在于：所述钢筋混凝土盖板(3)的厚度为不小于500mm，采用C30混凝土。
4.根据权利要求3所述的浅埋偏压段隧道地层加固施工方法，其特征在于：所述的钢筋混凝土盖板(3)的钢筋采用分块布置方式，分块尺寸不小于3mx3m，分块钢筋网之间可靠连接，最后整体浇注为一体的钢筋混凝土盖板(3)。
5.根据权利要求4所述的浅埋偏压段隧道地层加固施工方法，其特征在于：所述抗滑桩(5)的桩底深入隧道(7)底板以下5m，抗滑桩(5)的钢筋伸入钢筋混凝土盖板(3)内弯锚，保证冠梁(4)、钢筋混凝土盖板(3)和抗滑桩(5)连为整体。
6.根据权利要求5所述的浅埋偏压段隧道地层加固施工方法，其特征在于：所述网喷混凝土(2)采用C25混凝土，网喷混凝土(2)的钢筋网与受喷面间隙不大于3cm，钢筋网与钢筋网和网喷砼连接处的钢筋应焊接在一起，使钢筋网在喷射时不晃动。
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