CN110043271A - 一种洞口浅埋偏压段空间联合支护结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种洞口浅埋偏压段空间联合支护结构及其施工方法,涉及隧道施工技术领域,解决了浅埋偏压隧道洞口段施工中先采用常规喷锚支护再施做暗洞时山体下边坡稳定性差,易使山体边坡失稳,危及隧道结构安全的问题。其技术方案要点是:包括内侧抗滑桩、外侧抗滑桩和隧道;内侧抗滑桩连接有锁口加固梁;外侧抗滑桩之间设置有钢板桩;外侧抗滑桩预留有导向管;导向管内穿设有延伸至山体内的小导管;小导管连接有注浆体。能够对山体岩土体进行有效加固,增强山体的稳定性,减小隧道施工对山体的破坏,保护自然生态环境;同时,能减小隧道的围岩压力和偏侧压力并防止隧道拱顶下沉,适应在不同地质地形条件下进行安全可靠的隧道洞口段施工。
Description
技术领域
本发明涉及隧道施工技术领域,更具体地说,它涉及一种洞口浅埋偏压段空间联合支护结构及其施工方法。
背景技术
隧道工程中的一个关键环节就是隧道洞口段施工,特别是隧道洞口浅埋偏压段地质地形比较复杂,在施工的过程中比较容易发生大变形或坍塌等问题。所以,隧道洞口段是隧道施工的关键所在,应该必须控制好每一个施工细节。在施工洞口浅埋偏压段时,需要避免因偏压引起的岩体一侧失稳或者塌陷,还需避免偏压带来的混凝土脱落和裂缝,防止拱架发生扭曲变形、结构发生开裂和位移错位。如果所选施工方案不当,方法和工序不合理,就会影响隧道稳定性,甚至导致无法进洞。所以,在对隧道洞口进行浅埋偏压段施工时,需探讨有效的施工技术,严格控制山体边坡及隧道变形。
目前,针对与洞口多存在的浅埋偏压问题,通常是进行大量开挖施做明洞;或者是采用常规的喷锚支护再施做暗洞。
现有技术中,如进行大量开挖施做明洞,工程量大,并形成高边坡,对环境破坏严重,对运营安全也不利。如采用常规的喷锚支护再施做暗洞,但是该支护方式下边坡稳定性差,开挖扰动可能导致边坡失稳,进一步危及隧道结构的安全。
发明内容
本发明的目的是提供一种洞口浅埋偏压段空间联合支护结构及其施工方法,具有对山体的岩土体进行有效加固,从而增强山体的稳定性,能够减小隧道施工对山体的破坏,保护自然生态环境,同时能够有效减小隧道的围岩压力和偏侧压力,并防止隧道拱顶下沉,能够适应在不同地质地形条件下进行安全可靠的隧道施工的效果。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种洞口浅埋偏压段空间联合支护结构,包括位于山体内侧竖直方向间隔设置的多个内侧抗滑桩、位于山体外侧竖直方向间隔设置的多个外侧抗滑桩和位于内侧抗滑桩与外侧抗滑桩之间的隧道;所述多个内侧抗滑桩顶端连接有锁口加固梁;所述外侧抗滑桩之间设有钢板桩;所述外侧抗滑桩顶端设有导向管,所述导向管为水平方向设置,且所述导向管的端部靠近内侧抗滑桩的侧壁;所述导向管内穿设有小导管,所述小导管的端部贯穿内侧抗滑桩侧壁延伸入山体内;所述小导管位于山体内的端部连接有通过注浆形成的注浆体,所述注浆体靠近内侧抗滑桩的侧壁。
通过采用上述技术方案,在进行隧道施工的过程中,通过向山体内侧竖直方向上施做的多个内侧抗滑桩,便于对山体内侧施加反力,从而减小隧道开挖过程中山体内侧围岩的侧压力,从而便于有效防止隧道施工过程中隧道的拱顶下沉;通过外侧抗滑桩,便于对山体外侧施加反力,从而便于减少隧道施工过程中山体外侧围岩的偏侧压力,从而便于增加山体外侧坡体的稳定性;通过锁口加固梁,便于将位于山体内侧的多个内侧抗滑桩的桩顶连接成一体;同时,通过锁口加固梁,便于将内侧抗滑桩的桩顶进行封顶加固;通过导向管,便于为小导管穿过内侧抗滑桩侧壁延伸至山体内进行导向;通过小导管,便于进行注浆工作形成位于山体内且靠近内侧抗滑桩侧壁的注浆体,从而便于对山体内的岩土体进行加固,从而使得内侧抗滑桩、外侧抗滑桩和小导管之间形成空间联合支护结构;通过内侧抗滑桩、外侧抗滑桩、锁口加固梁、导向管、小导管和注浆体构成的联合支护结构,能对山体的岩土体进行有效加固,从而增强山体的稳定性,减小隧道施工对山体的破坏,保护自然生态环境,并同时能够有效减少隧道的围岩压力、偏侧压力并防止隧道拱顶下沉,从而能够适应在不同地质地形条件下的进行安全可靠的隧道施工。
本发明进一步设置为:所述钢板桩与外侧抗滑桩固定连接。
通过采用上述技术方案,通过钢板桩与外侧抗滑桩之间的固定连接,便于将山体外侧的多个外侧抗滑桩连接成一体,从而便于外侧抗滑桩与钢板桩之间的联合支护。
本发明进一步设置为:所述外侧抗滑桩的截面为等腰梯形,且所述外侧抗滑桩与外侧抗滑桩之间的间距为50-80cm。
通过采用上述技术方案,通过截面为等腰梯形的外侧抗滑桩及外侧抗滑桩与外侧抗滑桩之间的间距为50-80cm,便于外侧抗滑桩与外侧抗滑桩之间形成桩间土拱效应。
本发明进一步设置为:所述内侧抗滑桩的截面为矩形,且所述内侧抗滑桩与内侧抗滑桩之间的间距为50-80cm;所述内侧抗滑桩桩顶距地表面的高度为30cm,且所述内侧抗滑桩的桩顶预留有长度为30cm的钢筋。
通过采用上述技术方案,通过截面矩形的内侧抗滑桩和内侧抗滑桩与内侧抗滑桩之间的间距为50-80cm,便于内侧抗滑桩与内侧抗滑桩之间发挥桩间土拱效应;通过内侧抗滑桩的桩顶预留的长度为30cm钢筋,便于浇筑混凝土形成锁口加固梁。
本发明进一步设置为:所述锁口加固梁为在内侧抗滑桩桩顶预留的长度为30cm的钢筋的高度内与钢筋整体浇筑形成的钢筋混凝土结构。
通过采用上述技术方案,通过锁口加固梁便于将多个内侧抗滑桩连接成一个整体;同时,通过在内侧抗滑桩顶端预留的钢筋的高度范围内进行混凝土浇筑形成的钢筋混凝土结构,便于对内侧抗滑桩的桩顶进行封顶加固。
本发明进一步设置为:所述内侧抗滑桩桩体设有供小导管穿过的小孔,所述小孔靠近内侧抗滑桩顶端,所述小孔的直径为45-50mm。
通过采用上述技术方案,通过小孔,便于小导管的端部穿过内侧抗滑桩侧壁延伸至山体内。
本发明进一步设置为:所述山体的垂直横坡方向设置有靠近内侧抗滑桩顶端的截水天沟,所述截水天沟的尺寸为40cm×30cm;所述山体坡体的内顺坡设置有端部靠近截水天沟的排水管。
通过采用上述技术方案,通过截水天沟,便于充分排除地表水和地下水,从而能够防止地下水流渗入隧道。
一种洞口浅埋偏压段空间联合支护结构的施工方法,包括以下步骤:
1)初层支护,对山体的边坡进行削坡,并将山体基底平整压实,然后喷射混凝土,修筑阶梯;
2)根据地质地形条件,在山体外侧施做多个间距为50-80cm的外侧抗滑桩,且在外侧抗滑桩的顶端预设导向管;
3)向山体内侧施做多个间距为50-80cm的内侧抗滑桩,所述内侧抗滑桩的桩体预设有直径为45-50mm的小孔,且所述内侧抗滑桩顶端预留有长度为30cm的钢筋,然后在内侧抗滑桩顶端施做与钢筋连接的锁口加固梁;
4)施做钢板桩,通过静压方式在步骤2)中施做的多个外侧抗滑桩之间施做钢板桩,将多个外侧抗滑桩连接成整体;
5)施做小导管,通过步骤2)中所述的导向管向山体内打入小导管,然后通过小导管进行注浆,在山体内形成加固山体内侧岩土体的注浆体,使内侧抗滑桩、外侧抗滑桩和小导管之间形成空间联合支护结构;
6)在隧道顶端对内侧抗滑桩和外侧抗滑桩之间的剖面进行回填工序,所述回填工序由靠近隧道顶端至远离隧道顶端的方向依次采用中粗砂土、粉质黏土和黏土进行分层回填,然后进行碾压密实;所述分层回填中的中粗砂土、粉质黏土和黏土的厚度均为30-50cm,且所述中粗砂土、粉质黏土和黏土的总厚度为1-1.5m;
7)施做截水天沟,沿垂直山体横坡方向开挖开挖尺寸为40cm×30cm的截水天沟,且所述截水天沟靠近内侧抗滑桩顶端;然后在山体坡体的内顺坡设置端部靠近截水天沟的排水管。
通过采用上述技术方案,在隧道开挖洞口浅埋偏压段的施工过程中,通过步骤1)中对山体的边坡进行削坡,并将山体基底平整压实,然后喷射混凝土,修筑阶梯,便于对山体的坡体进行初层支护加固;通过在山体外侧施做多个间距为50-80cm的外侧抗滑桩,利于发挥桩间土拱效应;同时,通过外侧抗滑桩,便于对山体外侧的岩土体施加反力,从而利于减少隧道施工过程中山体外侧围岩体的偏侧压力,从而便于增加山体外侧坡体的稳定性;通过外侧抗滑桩的顶端预留的导向管,便于为注浆工序进行导向;通过山体内侧施做的多个间距为50-80cm的内侧抗滑桩,利于发挥内侧抗滑桩之间的桩间土拱效应;同时,通过内侧抗滑桩,便于对山体内侧施加反力,从而减小隧道开挖过程中山体内侧围岩的侧压力,从而便于有效防止隧道施工过程中隧道的拱顶下沉;通过内侧抗滑桩的桩体的直径为45-50mm的小孔,便于后续工序中小导管的端部穿过内侧抗滑桩的侧壁延伸入山体内部进行注浆工作;通过内侧抗滑桩顶端预留的长度为30cm的钢筋和在内侧抗滑桩顶端施做与钢筋连接的锁口加固梁,便于将多个内侧抗滑桩连接成一个整体;同时,通过锁口加固梁与钢筋的固定连接,便于对内侧抗滑桩的桩顶进行封顶加固;通过在多个外侧抗滑桩之间施做钢板桩,便于将多个外侧抗滑桩连接成一个整体;通过向导向管向内打入端部位于山体内小导管,然后通过小导管进行注浆,便于在山体内形成加固山体内侧岩土体的注浆体,从而便于使内侧抗滑桩、外侧抗滑桩和小导管之间形成空间联合支护结构;通过在隧道顶端对内侧抗滑桩和外侧抗滑桩之间的剖面进行回填工序,便于使得联合支护结构形成整体受力壳,从而便于保证后续隧道开挖支护的施工安全;通过施做截水天沟和排水管,便于充分排除地表水和地下水,防止水流渗入隧道;通过采用步骤1)至步骤7)的施工方法,便于在隧道的洞口浅埋偏压段形成空间联合支护结构,从而能对山体的岩土体进行有效加固,增强山体的稳定性,减小隧道施工过程中对山体的破坏,达到保护自然生态环境的,并且能够有效减少隧道的围岩压力、偏侧压力并防止隧道拱顶下沉,同时能够适应在不同地质地形条件下的进行安全可靠的施工。
本发明进一步设置为:对内侧抗滑桩和外侧抗滑桩的桩顶位移、山体的坡体的深层水平位移、钢板桩的挠度、山体坡面的地表沉降、地下水的流量和隧道结构变形等参数进行实时监测,并根据实时监测的结果确定通过小导管进行二次注浆加固,保证山体的坡体稳定。
通过采用上述技术方案,通过对内侧抗滑桩和外侧抗滑桩的桩顶位移、山体的坡体的深层水平位移、钢板桩的挠度、山体坡面的地表沉降、地下水的流量和隧道结构变形等参数进行实时监测,便于分析评价隧道洞口段坡体的稳定性,从而便于确定是否通过小导管进行二次注浆加固,从而便于保证上体的坡体稳定。
本发明进一步设置为:步骤1)中所述的混凝土的厚度不低于5cm。
通过采用上述技术方案,通过厚度不低于5cm的混凝土,便于对山体进行削坡后的坡体进行加固,从而便于增强坡体的稳定性。
综上所述,本发明具有以下有益效果:通过向山体内侧竖直方向上施做的多个内侧抗滑桩,便于对山体内侧施加反力,从而减小隧道开挖过程中山体内侧围岩的侧压力,从而便于有效防止隧道施工过程中隧道的拱顶下沉;通过外侧抗滑桩,便于对山体外侧施加反力,从而便于减少隧道施工过程中山体外侧围岩的偏侧压力,从而便于增加山体外侧坡体的稳定性;通过锁口加固梁,便于将位于山体内侧的多个内侧抗滑桩的桩顶连接成一体;同时,通过锁口加固梁,便于将内侧抗滑桩的桩顶进行封顶加固;通过导向管,便于为小导管穿过内侧抗滑桩侧壁延伸至山体内进行导向;通过小导管,便于进行注浆工作形成位于山体内且靠近内侧抗滑桩侧壁的注浆体,从而便于对山体内的岩土体进行加固,从而使得内侧抗滑桩、外侧抗滑桩和小导管之间形成空间联合支护结构;通过内侧抗滑桩、外侧抗滑桩、锁口加固梁、导向管、小导管和注浆体构成的联合支护结构,能对山体的岩土体进行有效加固,从而增强山体的稳定性,减小隧道施工对山体的破坏,保护自然生态环境,并同时能够有效减少隧道的围岩压力、偏侧压力并防止隧道拱顶下沉,从而能够适应在不同地质地形条件下的进行安全可靠的隧道施工。
附图说明
图1是本发明实施例1中的结构示意图;
图2是本发明实施例1中山体的剖面示意图;
图3是本发明实施例1中外侧抗滑桩与钢板桩的连接结构示意图;
图4是本发明实施例1中内侧抗滑桩与锁口加固梁的连接结构示意图;
图5是本发明实施例1中截水天沟和排水管的结构示意图;
图6是本发明实施例2中的流程图。
图中:1、山体;2、内侧抗滑桩;3、外侧抗滑桩;4、隧道;5、锁口加固梁;6、导向管;7、小导管;8、注浆体;9、钢板桩;10、钢筋;11、小孔;12、截水天沟;13、排水管。
具体实施方式
以下结合附图1-6对本发明作进一步详细说明。
实施例1:一种洞口浅埋偏压段空间联合支护结构,如图1、图2、图3、图4和图5所示,包括竖直方向间隔打入山体1内侧岩土体的多个内侧抗滑桩2、竖直方向间隔打入山体1外侧岩土体的多个外侧抗滑桩3和位于内侧抗滑桩2与外侧抗滑桩3之间的隧道4。内侧抗滑桩2顶端施做有锁口加固梁5。外侧抗滑桩之间施做有钢板桩。外侧抗滑桩3顶端安装有水平方向的导向管6,且导向管6的端部靠近内侧抗滑桩2的侧壁。导向管6内穿插有用于注浆的小导管7,小导管7的端部贯穿内侧抗滑桩2侧壁延伸入山体1内。小导管7位于山体1内的端部连接有通过注浆形成的注浆体8,注浆体8靠近内侧抗滑桩2的侧壁。
在本实施例中,在进行隧道4施工前,通过向山体1内侧竖直方向上施做的多个内侧抗滑桩2,便于对山体1内侧施加反力,从而减小隧道4开挖过程中山体1内侧围岩的侧压力,从而便于有效防止隧道4施工过程中隧道4的拱顶下沉。通过外侧抗滑桩3,便于对山体1外侧施加反力,从而便于减少隧道4施工过程中山体1外侧围岩的偏侧压力,从而便于增加山体1外侧坡体的稳定性。通过锁口加固梁5,便于将位于山体1内侧的多个内侧抗滑桩2的桩顶连接成一体。同时,通过锁口加固梁5,便于将内侧抗滑桩2的桩顶进行封顶加固。通过导向管6,便于为小导管7穿过内侧抗滑桩2侧壁延伸至山体1内进行导向。通过小导管7,便于进行注浆工作形成位于山体1内且靠近内侧抗滑桩2侧壁的注浆体8,从而便于对山体1内的岩土体进行加固,从而使得内侧抗滑桩2、外侧抗滑桩3和小导管7之间形成空间联合支护结构。通过内侧抗滑桩2、外侧抗滑桩3、锁口加固梁5、导向管6、小导管7和注浆体8构成的联合支护结构,能够隧道4施工过程中减小对山体1的破坏,保护自然生态环境,并对山体1的岩土体进行有效加固,从而增强山体1的稳定性,同时能够有效减少隧道4的围岩压力、偏侧压力并防止隧道4拱顶下沉,从而能够适应在不同地质地形条件下的进行安全可靠的隧道4施工。
钢板桩9与外侧抗滑桩3固定连接。
在本实施例中,通过钢板桩9与外侧抗滑桩3之间的固定连接,便于将山体1外侧的多个外侧抗滑桩3连接成一体,从而便于外侧抗滑桩3与钢板桩9之间的联合支护。
外侧抗滑桩3的截面为等腰梯形,且外侧抗滑桩3与外侧抗滑桩3之间的间距为50-80cm。
在本实施例中,通过截面为等腰梯形的外侧抗滑桩3及外侧抗滑桩3与外侧抗滑桩3之间的间距为50-80cm,便于外侧抗滑桩3与外侧抗滑桩3之间形成桩间土拱效应。
内侧抗滑桩2的截面为矩形,且内侧抗滑桩2与内侧抗滑桩2之间的间距为50-80cm。内侧抗滑桩2桩顶距地表面的高度为30cm,且内侧抗滑桩2的桩顶预留有长度为30cm钢筋10。
在本实施例中,通过截面矩形的内侧抗滑桩2和内侧抗滑桩2与内侧抗滑桩2之间的间距为50-80cm,便于内侧抗滑桩2与内侧抗滑桩2之间发挥桩间土拱效应。通过内侧抗滑桩2的桩顶预留的长度为30cm钢筋10,便于浇筑混凝土形成锁口加固梁5。
锁口加固梁5为在内侧抗滑桩2桩顶预留的长度为30cm的钢筋10的高度内与钢筋10整体浇筑形成的钢筋混凝土结构。
在本实施例中,通过锁口加固梁5,便于将多个内侧抗滑桩2连接成一个整体;同时,通过在内侧抗滑桩2顶端预留的钢筋10的高度范围内进行混凝土浇筑形成的钢筋混凝土结构,便于对内侧抗滑桩2的桩顶进行封顶加固。
内侧抗滑桩2桩体加工有供小导管7穿过的小孔11,小孔11靠近内侧抗滑桩2顶端,小孔11的直径为45-50mm。
在本实施例中,通过小孔11,便于小导管7的端部穿过内侧抗滑桩2侧壁延伸至山体1内。
山体1的垂直横坡方向开挖有靠近内侧抗滑桩2顶端的截水天沟12,截水天沟12的尺寸为40cm×30cm。山体1坡体的内顺坡安装有端部靠近截水天沟12的排水管13。
在本实施例中,通过截水天沟12,便于充分排除地表水和地下水,从而能够防止地下水流渗入隧道4。
实施例2:一种洞口浅埋偏压段空间联合支护结构的施工方法,如图6所示,包括以下步骤:
1)初层支护,对山体1的边坡进行削坡,并将山体1基底平整压实,然后喷射混凝土,修筑阶梯。
2)根据地质地形条件,在山体1外侧施做多个间距为50-80cm的外侧抗滑桩3,且在外侧抗滑桩3的顶端预装导向管6。
3)向山体1内侧施做多个间距为50-80cm的内侧抗滑桩2,内侧抗滑桩2的桩体预设有直径为45-50mm的小孔11,且内侧抗滑桩2顶端预留有长度为30cm的钢筋10,然后在内侧抗滑桩2顶端施做与钢筋10连接的锁口加固梁5。
4)施做钢板桩9,通过静压方式在步骤2)中施做的多个外侧抗滑桩3之间施做钢板桩9,将多个外侧抗滑桩3连接成整体。
5)施做小导管7,通过步骤2)中的导向管6向山体1内打入小导管7,然后通过小导管7进行注浆,在山体1内形成加固山体1内侧岩土体的注浆体8,使内侧抗滑桩2、外侧抗滑桩3和小导管7之间形成空间联合支护结构。
6)在隧道4顶端对内侧抗滑桩2和外侧抗滑桩3之间的剖面进行回填工序,回填工序由靠近隧道4顶端至远离隧道4顶端的方向依次采用中粗砂土、粉质黏土和黏土进行分层回填,然后进行碾压密实。分层回填中的中粗砂土、粉质黏土和黏土的厚度均为30-50cm,且中粗砂土、粉质黏土和黏土的总厚度为1-1.5m。
7)施做截水天沟12,沿垂直山体1横坡方向开挖开挖尺寸为40cm×30cm的截水天沟12,且截水天沟12靠近内侧抗滑桩2顶端。然后在山体1坡体的内顺坡设置端部靠近截水天沟12的排水管13。
在本实施例中,在隧道4开挖洞口浅埋偏压段的施工过程中,通过步骤1)中对山体1的边坡进行削坡,并将山体1基底平整压实,然后喷射混凝土,修筑阶梯,便于对山体1的坡体进行初层支护加固。通过在山体1外侧施做多个间距为50-80cm的外侧抗滑桩3,利于发挥桩间土拱效应。同时,通过外侧抗滑桩3,便于对山体1外侧的岩土体施加反力,从而利于减少隧道4施工过程中山体1外侧围岩体的偏侧压力,从而便于增加山体1外侧坡体的稳定性。通过外侧抗滑桩3的顶端预留的导向管6,便于为注浆工序进行导向。通过山体1内侧施做的多个间距为50-80cm的内侧抗滑桩2,利于发挥内侧抗滑桩2之间的桩间土拱效应。同时,通过内侧抗滑桩2,便于对山体1内侧施加反力,从而减小隧道4开挖过程中山体1内侧围岩的侧压力,从而便于有效防止隧道4施工过程中隧道4的拱顶下沉。通过内侧抗滑桩2的桩体的直径为45-50mm的小孔11,便于后续工序中小导管7的端部穿过内侧抗滑桩2的侧壁延伸入山体1内部进行注浆工作。通过内侧抗滑桩2顶端预留的长度为30cm的钢筋10和在内侧抗滑桩2顶端施做与钢筋10连接的锁口加固梁5,便于将多个内侧抗滑桩2连接成一个整体。同时,通过锁口加固梁5与钢筋10的固定连接,便于对内侧抗滑桩2的桩顶进行封顶加固。通过在多个外侧抗滑桩3之间施做钢板桩9,便于将多个外侧抗滑桩3连接成一个整体。通过向导向管6向内打入端部位于山体1内小导管7,然后通过小导管7进行注浆,便于在山体1内形成加固山体1内侧岩土体的注浆体8,从而便于使内侧抗滑桩2、外侧抗滑桩3和小导管7之间形成空间联合支护结构。通过在隧道4顶端对内侧抗滑桩2和外侧抗滑桩3之间的剖面进行回填工序,便于使得联合支护结构形成整体受力壳,从而便于保证后续隧道4开挖支护的施工安全。通过施做截水天沟12和排水管13,便于充分排除地表水和地下水,防止水流渗入隧道4。通过采用步骤1)至步骤7)的施工方法,便于在隧道4的洞口浅埋偏压段形成空间联合支护结构,从而能对山体1的岩土体进行有效加固,增强山体的稳定性,减小隧道施工过程中对山体的破坏,达到保护自然生态环境的,并且能够有效减少隧道的围岩压力、偏侧压力并防止隧道拱顶下沉,同时能够适应在不同地质地形条件下的进行安全可靠的施工。
对内侧抗滑桩2和外侧抗滑桩3的桩顶位移、山体1的坡体的深层水平位移、钢板桩9的挠度、山体1坡面的地表沉降、地下水的流量和隧道结构变形等参数进行实时监测,并根据实时监测的结果确定通过小导管7进行二次注浆加固,保证山体1的坡体稳定。
在本实施例中,通过对内侧抗滑桩2和外侧抗滑桩3的桩顶位移、山体1的坡体的深层水平位移、钢板桩9挠度、山体1坡面的地表沉降、地下水的流量和隧道结构变形等参数进行实时监测,便于分析评价隧道4洞口段坡体的稳定性,从而便于确定是否通过小导管7进行二次注浆加固,从而便于保证上体的坡体稳定。
步骤1)中的混凝土的厚度不低于5cm。
在本实施例中,通过厚度不低于5cm的混凝土,便于对山体1进行削坡后的坡体进行加固,从而便于增强坡体的稳定性。
工作原理:在进行隧道4施工前,通过向山体1内侧竖直方向上施做的多个内侧抗滑桩2,便于对山体1内侧施加反力,从而减小隧道4开挖过程中山体1内侧围岩的侧压力,从而便于有效防止隧道4施工过程中隧道4的拱顶下沉。通过外侧抗滑桩3,便于对山体1外侧施加反力,从而便于减少隧道4施工过程中山体1外侧围岩的偏侧压力,从而便于增加山体1外侧坡体的稳定性。通过锁口加固梁5,便于将位于山体1内侧的多个内侧抗滑桩2的桩顶连接成一体。同时,通过锁口加固梁5,便于将内侧抗滑桩2的桩顶进行封顶加固。通过导向管6,便于为小导管7穿过内侧抗滑桩2侧壁延伸至山体1内进行导向。通过小导管7,便于进行注浆工作形成位于山体1内且靠近内侧抗滑桩2侧壁的注浆体8,从而便于对山体1内的岩土体进行加固,从而使得内侧抗滑桩2、外侧抗滑桩3和小导管7之间形成空间联合支护结构。通过内侧抗滑桩2、外侧抗滑桩3、锁口加固梁5、导向管6、小导管7和注浆体8构成的联合支护结构,能对山体1的岩土体进行有效加固,从而增强山体1的稳定性,减小隧道4施工对山体1的破坏,保护自然生态环境,同时能够有效减少隧道4的围岩压力、偏侧压力并防止隧道4拱顶下沉,从而能够适应在不同地质地形条件下的进行安全可靠的隧道4施工。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种洞口浅埋偏压段空间联合支护结构,其特征是:包括位于山体(1)内侧竖直方向间隔设置的多个内侧抗滑桩(2)、位于山体(1)外侧竖直方向间隔设置的多个外侧抗滑桩(3)和位于内侧抗滑桩(2)与外侧抗滑桩(3)之间的隧道(4);所述多个内侧抗滑桩(2)顶端连接有锁口加固梁(5);所述外侧抗滑桩(3)之间设有钢板桩(9);所述外侧抗滑桩(3)顶端设有导向管(6),所述导向管(6)为水平方向设置,且所述导向管(6)的端部靠近内侧抗滑桩(2)的侧壁;所述导向管(6)内穿设有小导管(7),所述小导管(7)的端部贯穿内侧抗滑桩(2)侧壁延伸入山体(1)内;所述小导管(7)位于山体(1)内的端部连接有通过注浆形成的注浆体(8),所述注浆体(8)靠近内侧抗滑桩(2)的侧壁。
2.根据权利要求1所述的一种洞口浅埋偏压段空间联合支护结构,其特征是:所述钢板桩(9)与外侧抗滑桩(3)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种洞口浅埋偏压段空间联合支护结构,其特征是:所述外侧抗滑桩(3)的截面为等腰梯形,且所述外侧抗滑桩(3)与外侧抗滑桩(3)之间的间距为50-80cm。
4.根据权利要求1所述的一种洞口浅埋偏压段空间联合支护结构,其特征是:所述内侧抗滑桩(2)的截面为矩形,且所述内侧抗滑桩(2)与内侧抗滑桩(2)之间的间距为50-80cm;所述内侧抗滑桩(2)桩顶距地表面的高度为30cm,且所述内侧抗滑桩(2)的桩顶预留有长度为30cm钢筋(10)。
5.根据权利要求4所述的一种洞口浅埋偏压段空间联合支护结构,其特征是:所述锁口加固梁(5)为在内侧抗滑桩(2)桩顶预留的长度为30cm的钢筋的高度内与钢筋(10)整体浇筑形成的钢筋混凝土结构。
6.根据权利要求1所述的一种洞口浅埋偏压段空间联合支护结构,其特征是:所述内侧抗滑桩(2)桩体设有供小导管(7)穿过的小孔(11),所述小孔(11)靠近内侧抗滑桩(2)顶端,所述小孔(11)的直径为45-50mm。
7.根据权利要求1所述的一种洞口浅埋偏压段空间联合支护结构,其特征是:所述山体(1)的垂直横坡方向设置有靠近内侧抗滑桩(2)顶端的截水天沟(12),所述截水天沟(12)的尺寸为40cm×30cm;所述山体(1)坡体的内顺坡设置有端部靠近截水天沟(12)的排水管(13)。
8.一种洞口浅埋偏压段空间联合支护结构的施工方法,其特征是:包括以下步骤:
1)初层支护,对山体(1)的边坡进行削坡,并将山体(1)基底平整压实,然后喷射混凝土,修筑阶梯;
2)根据地质地形条件,在山体(1)外侧施做多个间距为50-80cm的外侧抗滑桩(3),且在外侧抗滑桩(3)的顶端预设导向管(6);
3)向山体(1)内侧施做多个间距为50-80cm的内侧抗滑桩(2),所述内侧抗滑桩(2)的桩体预设有直径为45-50mm的小孔(11),且所述内侧抗滑桩(2)顶端预留有长度为30cm的钢筋(10),然后在内侧抗滑桩(2)顶端施做与钢筋(10)连接的锁口加固梁(5);
4)施做钢板桩(9),通过静压方式在步骤2)中施做的多个外侧抗滑桩(3)之间施做钢板桩(9),将多个外侧抗滑桩(3)连接成整体;
5)施做小导管(7),通过步骤2)中所述的导向管(6)向山体(1)内打入小导管(7),然后通过小导管(7)进行注浆,在山体(1)内形成加固山体(1)内侧岩土体的注浆体(8),使内侧抗滑桩(2)、外侧抗滑桩(3)和小导管(7)之间形成空间联合支护结构;
6)在隧道(4)顶端对内侧抗滑桩(2)和外侧抗滑桩(3)之间的剖面进行回填工序,所述回填工序由靠近隧道(4)顶端至远离隧道(4)顶端的方向依次采用中粗砂土、粉质黏土和黏土进行分层回填,然后进行碾压密实;所述分层回填中的中粗砂土、粉质黏土和黏土的厚度均为30-50cm,且所述中粗砂土、粉质黏土和黏土的总厚度为1-1.5m;
7)施做截水天沟(12),沿垂直山体(1)横坡方向开挖开挖尺寸为40cm×30cm的截水天沟(12),且所述截水天沟(12)靠近内侧抗滑桩(2)顶端;然后在山体(1)坡体的内顺坡设置端部靠近截水天沟(12)的排水管(13)。
9.根据权利要求8所述的一种洞口浅埋偏压段空间联合支护结构的施工方法,其特征是:对内侧抗滑桩(2)和外侧抗滑桩(3)的桩顶位移、山体(1)的坡体的深层水平位移、钢板桩(9)的挠度、山体(1)坡面的地表沉降、地下水的流量和隧道(4)结构变形等参数进行实时监测,并根据实时监测的结果确定通过小导管(7)进行二次注浆加固,保证山体(1)的坡体稳定。
10.根据权利要求8所述的一种洞口浅埋偏压段空间联合支护结构的施工方法,其特征是:步骤1)中所述的混凝土的厚度不低于5cm。
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