CN112177634B - 隧道初期支护加固的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及隧道初期支护加固的处理方法，包括：在汇流积水区建造截水沟，将地表汇流积水区的排出；对隧道初期支护风险段进行测量放样，确定初期支护加固位置，通过设置注浆小导管对初期支护加固位置注浆，实现初期支护加固；根据在初期支护风险段布设的净空收敛监测点、拱顶下沉监测点和地表沉降监测点，以检测注浆后的初期支护变形量和初期支护围岩变化量；当初期支护变形量不在初期支护变形量阈值范围内，且初期支护围岩变化量不在初期支护围岩变化量阈值范围时，调浆并重新注浆。在积水区建造截水沟，实现截流引排。初期支护注浆加固之后持续监测，重新调整浆液并对不稳定的围岩和初期支护再注浆，保证初期支护稳定性。

Description

隧道初期支护加固的处理方法

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域，具体涉及一种隧道初期支护加固的处理方法。

背景技术

在山岭公路隧道的修建过程中，不时会遇到岩溶空洞、富水断层破碎带等不良地质情况，而不良地质易引起突水突泥和隧道变形。在富水、裂隙发育的岩溶隧道中，隧道的开挖施工极易诱发突涌水，而初期支护开裂涌水则是伴随突涌水发生，危害了隧道施工和作业人员的安全，并严重影响着隧道后期的建设和运营，有必要及时有效的对不良地质情况常引起的突水突泥和隧道变形进行处理。

目前，在处理岩溶隧道地质灾害时，常采用“以堵为主，堵排结合，综合治理”的原则。实际处理过程中，采取短进尺、分级开挖、快支护的施工方法，通过超前管棚支护、径向导管注浆，洞外设置截水沟，洞内设置管道排水进行综合治理，在固结软弱围岩，封堵渗水通道的同时建立监控量测系统和各项应急管理措施，确保施工安全，防治事故发生。然而，不同的工程和地质条件，注浆效果差异较明显。在隧道处于复杂岩溶管道系统时，如围岩节理裂隙和断裂构造发育，地下水十分丰富的情况，通过前述方法导致初期支护加固效果较差，影响着隧道后期的建设和运营。

发明内容

为克服以上技术问题，特别是在隧道处于复杂岩溶管道系统时，如围岩节理裂隙和断裂构造发育，地下水十分丰富的情况，通过现有技术进行初期支护加固的效果较差，影响着隧道后期的建设和运营的问题，特提出以下技术方案：

本申请实施例提供的一种隧道初期支护加固的处理方法，包括：

确定造成初期支护风险段的地表汇流积水区，在所述汇流积水区建造截水沟，将所述地表汇流积水区的排出；

在所述初期支护风险段布设的净空收敛监测点、拱顶下沉监测点和地表沉降监测点，实时检测初期支护变形量和初期支护围岩变化量；

对所述初期支护风险段进行测量放样，确定初期支护加固位置，通过设置注浆小导管对所述初期支护加固位置注浆，获得初期支护加固结构；

当所述初期支护变形量不在初期支护变形量阈值范围内，且所述初期支护围岩变化量不在初期支护围岩变化量阈值范围时，调整浆液参数，重新通过所述注浆小导管对所述初期支护加固位置注浆。

可选地，所述在所述汇流积水区建造截水沟，包括：

对所述汇流积水区的地表进行测量放样，确定所述截水沟的挖掘位置；

在所述挖掘位置挖掘截水沟基坑至标高，在所述截水沟基坑内修建截水沟。

可选地，所述在所述截水沟基坑内修建截水沟，包括：

采用浆砌片石和圆管涵在所述截水沟基坑内修建所述截水沟。

可选地，所述采用浆砌片石和圆管涵在所述截水沟基坑内修建所述截水沟之前，包括：

当所述截水沟基坑的基底为岩层时，清洗并润湿所述基底表面；

当所述截水沟基坑的基底为土质时，平整所述基底表面。

可选地，所述确定造成初期支护风险段的地表汇流积水区之前，包括：

在所述初期支护风险段布设所述净空收敛监测点、拱顶下沉监测点和地表沉降监测点。

可选地，所述在所述初期支护风险段布设所述净空收敛监测点、拱顶下沉监测点和地表沉降监测点，包括：

在所述初期支护风险段等距布置监测断面，在每个所述检测断面布置所述净空收敛监测点、拱顶下沉监测点和地表沉降监测点。

可选地，所述在每个所述检测断面布置所述净空收敛监测点、拱顶下沉监测点和地表沉降监测点，包括：

每个所述监测断面布置多个地表沉降监测点、一个所述净空收敛监测点和四个所述拱顶下沉监测点；

所述监测断面最外侧的所述净空收敛监测点和拱顶下沉监测点的检测范围超出所述初期支护风险段的外边界，所述地表沉降监测点包括初期支护风险确定后增设的地表沉降监测点和隧道挖掘前布设的地表沉降监测点。

可选地，所述监测断面最外侧的所述净空收敛监测点和拱顶下沉监测点的检测范围至少超出所述初期支护风险段的外边界6m。

可选地，所述在所述初期支护风险段等距布置监测断面，包括：

在所述初期支护风险段每间距3m布置一个所述监测断面。

可选地，所述在所述初期支护风险段布设所述净空收敛监测点、拱顶下沉监测点和地表沉降监测点之后，包括：

实时采集所述净空收敛监测点、拱顶下沉监测点和地表沉降监测点检测的数据；

根据所述净空收敛监测点、拱顶下沉监测点和地表沉降监测点检测的数据，绘制所述监测断面的累积沉降/收敛的速率曲线、所述监测断面的沉降/收敛的速率曲线；

根据所述监测断面的累积沉降/收敛的速率曲线、所述监测断面的沉降/收敛的速率曲线，确定所述初期支护风险段的围岩位移变化规律；

根据所述初期支护风险段的围岩位移变化规律，预测所述初期支护风险段的围岩位移值。

可选地，所述实时检测注浆后的初期支护变形量和初期支护围岩变化量之后，包括：

当所述初期支护变形量在初期支护变形量阈值范围内，且所述初期支护围岩变化量在初期支护围岩变化量阈值范围内时；

所述初期支护表面无渗水/漏水时，拆除支撑所述初期支护风险段的临时支撑。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

本申请实施例提供的隧道初期支护加固的处理方法，确定造成初期支护风险段的地表汇流积水区，在所述汇流积水区建造截水沟，将所述地表汇流积水区的排出；在所述初期支护风险段布设的净空收敛监测点、拱顶下沉监测点和地表沉降监测点，实时检测初期支护变形量和初期支护围岩变化量；对所述初期支护风险段进行测量放样，确定初期支护加固位置，通过设置注浆小导管对所述初期支护加固位置注浆，获得初期支护加固结构；当所述初期支护变形量不在初期支护变形量阈值范围内，且所述初期支护围岩变化量不在初期支护围岩变化量阈值范围时，调整浆液参数，重新通过所述注浆小导管对所述初期支护加固位置注浆。通过确定地表汇流积水区，在积水区建造截水沟，实现将导致初期支护风险段的积水排出，通过截流引排，能够大幅度降低积水区水量累积，避免积水区水量过大导致围岩节理裂隙和断裂构造发育，影响隧道后期的建设和运营，因此也减小了施工风险。同时在对初期支护注浆加固之后，持续监测初期支护以及初期支护围岩的变形量，以判断初期支护结构的稳定性，在初期支护变形量不在初期支护变形量阈值范围内，且初期支护围岩变化量不在初期支护围岩变化量阈值范围内时，通过重新调整浆液参数，并重新对初期支护注浆加固，以解决不同的工程和地质条件，注浆效果差的问题，进而提高了初期支护结构的稳定性。

本申请实施例提供的隧道初期支护加固的处理方法，所述采用浆砌片石和圆管涵在所述截水沟基坑内修建所述截水沟之前，包括：当所述截水沟基坑的基底为岩层时，清洗并润湿所述基底表面；当所述截水沟基坑的基底为土质时，平整所述基底表面。采用浆砌片石和圆管涵在截水沟基坑内修建截水沟，保证了截水沟结构的稳定性，进而能够持续性的将汇流积水区的水排出，避免影响隧道后期的建设和运营。在截水沟基坑的基底为岩层时，清洗并润湿基底表面，当截水沟基坑的基底为土质时，平整基底表面，保证截水沟基底能够将水顺利导出，避免水流累积在截水沟中。

本申请实施例提供的隧道初期支护加固的处理方法，监测断面最外侧的所述净空收敛监测点和拱顶下沉监测点的检测范围的外边界至少超出所述初期支护风险段的外边界6m，在所述初期支护风险段每间距3m布置一个所述监测断面，保证初期支护风险段监测得到的数据的有效性和安全性，进而能够根据数据对初期支护风险段的情况进行准确地评估。

本申请实施例提供的隧道初期支护加固的处理方法，通过实时采集净空收敛监测点、拱顶下沉监测点和地表沉降监测点检测的数据，便于根据净空收敛监测点、拱顶下沉监测点和地表沉降监测点检测的数据，绘制所述监测断面的累积沉降/收敛的速率曲线、所述监测断面的沉降/收敛的速率曲线，以预测初期支护围岩的位移变化规律和位移变化量，进而确定围岩的稳定状态，以能够指导施工作作业，确保作业的安全性。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明隧道初期支护加固的处理方法的流程示意图；

图2为本发明隧道初期支护加固的处理方法中隧道支护加固后的横截面结构图；

图3为本发明隧道初期支护加固的处理方法中净空收敛监测点、拱顶下沉监测点和地表沉降监测点布设位置的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在特征、整数、步骤、操作，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本申请实施例提供的一种隧道初期支护加固的处理方法，如图1所示，包括：S10，S20，S30，S40。

S10：确定造成初期支护风险段的地表汇流积水区，在汇流积水区建造截水沟，将地表汇流积水区的排出。

在本申请提供的实施例中，在隧道施工过程中，隧道初期支护风险常常是由于不良地质引起的，特别是岩溶空洞、富水断层破碎带等地质状况，虽然目前的技术中采用超前地质探测解译，使得隧道能够避开不良地质状况，或者提前对不良地质状况容易引发的损伤进行加固处理，以保证隧道的建设和运营。然而，在隧道处于复杂岩溶管道系统时，如围岩节理裂隙和断裂构造发育，地下水十分丰富的情况，采用提前处理措施不能够完全避免隧道初期支护变形的状况，且现有技术中，以堵为主，堵排结合，综合治理的原则也适应不了围岩节理裂隙和断裂构造发育，地下水十分丰富的情况。

因此，本申请实施例提出的隧道初期支护损坏的处理方法，在岩溶隧道遇到初期支护具有风险状况时，如初期支护变形、开裂、突水突泥事故时，通过水文地质调查，确定导致初期支护风险的地表汇流积水区，在该地表汇流积水区建造截水沟，以将地表汇流积水区的水排走，实现截流引排。在地表汇流积水区的水减少时，也能够减少初期支护开裂涌水量，进而便于对初期支护结构进行加固施工，从事故源头减小隧道涌水风险，进而减小了施工风险；同时能够避免地表汇流积水区的区域发育扩大，进而影响隧道后期的建设运营。

需要说明的是，在本申请提供的实施例中，岩溶隧道开挖过程中遭遇初期支护风险事故时，如初期支护变形、开裂、突水突泥事故时，则立即停止隧道施工，并撤离工作人员，保证工作人员的生命安全。然后进行区域水文地质调查，在隧道涌水量减小至安全值之后，进行隧道现场勘查，确保施工安全的情况下尽快完成抽排积水、清理淤泥、平整场地等准备工作。

S20：在初期支护风险段布设的净空收敛监测点、拱顶下沉监测点和地表沉降监测点，实时检测注浆后的初期支护变形量和初期支护围岩变化量。

注浆完成之后，为了保证隧道结构整体的稳定性，以及隧道后期的建设和运营不受影响，在本申请提供的实施例中，根据初期支护风险发生后，如图3所示，布置的监测初期支护风险情况的净空收敛监测点8、拱顶下沉监测点9和地表沉降监测点10，实时监测注浆后初期支护变形量和初期支护围岩变化量，以便于确定注浆效果，在注浆效果较差时，便于及时地采取措施，以保证隧道结构整体的稳定性。

S30：对初期支护风险段进行测量放样，确定初期支护加固位置，通过设置注浆小导管对初期支护加固位置注浆，获得初期支护加固结构。

在本申请提供的实施例中，通过截水沟从事故源头减小隧道涌水风险，进而降低了初期支护进一步损伤的概率，同时减少了初期支护涌水量，也便于对初期支护结构施工加固结构，以对初期支护结构进行加固，其中初期支护为隧道的初期支护结构。在本申请提供的隧道采用上下台阶法，如图2所示，在隧道施工过程中，隧道横截面的结构图中包括上台阶1、下台阶2、径向注浆小导管3、初期支护层(初期支护)4、复喷混凝土层5、钢拱架6、连接钢板7。

在进行初期支护加固前，在隧道初期支护风险段进行测量放样确定初期支护加固位置，通过搭设台车对该初期支护风险段施加临时支撑。其中，如图2所示，临时支撑采用I20b工字钢作为钢拱架6，钢拱架6安装在原初期支护结构的钢拱架之间的位置。由于钢拱架6由多个片段和单元构成，为了使得钢拱架6与原初期支护尽可能的贴合，钢拱架6采用分片段分单元形式进行安装，同时钢拱架6的尺寸也与初期支护4尺寸贴合。为了保证钢拱架的稳定性，以便于在钢拱架6的基础上对初期支护4进行加固，钢拱架6连接处设置有连接钢板7，且连接钢板7焊接在钢拱架6的连接处，同时钢拱架6的连接处还设置有螺栓，以保证钢拱架6之间的紧密结合。为了保证钢拱架的稳定性，钢拱架的拱脚安放在稳固基岩上并打设锁脚锚杆进行固定，钢拱架之间采用Φ20纵向钢筋进行连接。

在本申请提供的实施例中，完成临时支撑的设置之后，为了保证注浆小导管注入初期支护围岩中的浆液不会滴落，保证初期支护加固结构的稳定性，继续参考图2，在初期支护4表面喷射C20混凝土，以形成加固结构的封闭工作面，即复喷混凝土层5，避免围岩中的水从初期支护风险段流出或者滴落。在复喷混凝土层5完成之后，若复喷混凝土层5表面(即隧道内的表面/工作面)仍有滴水现象，说明初期支护4围岩区域可能有积水，则可预埋排水管或波纹管将围岩中的水或者初期支护4背面的积水引流至洞内排水沟，以能够尽快地进行初期支护加固结构的施工，保证隧道的施工进度。复喷混凝土层5在喷射混凝土时采用湿喷作业，在初期支护4表面预埋控制喷射厚度的标志钉，以保证封闭工作面的厚度，从拱脚自下而上分层进行，喷头与受喷面保持0.8m左右的距离并垂直，减少回弹保证密实度。

在完成封闭工作面的施工之后，如图2所示，采用风动式钻机在初期支护4上钻注浆孔，注浆孔钻设成型后，通过顶管机将注浆小导管3顶进注浆孔中，并将注浆小导管3的末端固定在钢拱架6上，同时在钢拱架6上焊接与注浆小导管3相匹配的止浆阀。其中注浆孔沿钢拱架径向钻设，因此，注浆小导管3也沿钢拱架4径向布置。在注浆小导管和止浆阀连接安装完成之后，通过该注浆小导管向隧道围岩的裂隙和孔洞进行充填加固，封堵渗水通道，提高整体稳定性。

需要说明的是，在本申请提供的实施例中，注浆小导管是在钢筋加工棚中加工完成后于现场进行安装，止浆阀采用开关式球形阀门。注浆小导管由φ50mm×5mm的热轧无缝钢管制作而成，长4500mm，尾部100mm为止浆段。工作面注浆孔环×纵间距为120cm×60cm，呈梅花形布置。

在本申请提供的实施例中，在注浆前，为了保证注浆后的初期支护结构的稳定性，需要先进行注浆实验，根据现场注浆试验确定注浆参数。本申请实施例中，采用双浆液注浆泵注浆，浆液成分主要为水灰比1：1的水泥浆液，添加有体积分数为5％的水玻璃，其浓度为35波美度。注浆顺序原则上由低孔位向高孔位进行，有水时从无水孔向有水孔进行，单孔注浆初压为0.5～1MPa，终压达到2.0MPa并稳压3min时停止注浆。注浆时如压力一直不上升，则采取间隙注浆方法，以控制注浆范围。

S40：当初期支护变形量不在初期支护变形量阈值范围内，且初期支护围岩变化量不在初期支护围岩变化量阈值范围时，调整浆液参数，重新通过注浆小导管对初期支护加固位置注浆。

如前，在实时监测注浆后初期支护变形量和初期支护围岩变化量，确定注浆效果较差时，即初期支护变形量不在初期支护变形量阈值范围内，且初期支护围岩变化量不在初期支护围岩变化量阈值范围时，为了保证整体的稳定性，避免初期支护风险段持续发展损伤，及时地调整注浆的浆液参数，然后通过注浆小导管再次进行初期支护加固位置注浆，以加固初期支护围岩，保证初期支护的稳定性。

可选地，实时检测注浆后的初期支护变形量和初期支护围岩变化量之后，包括：

当初期支护变形量在初期支护变形量阈值范围内，且初期支护围岩变化量在初期支护围岩变化量阈值范围时；

初期支护表面无渗水/漏水时，拆除支撑初期支护风险段的临时支撑。

在本申请提供的实施例中，当在第一次注浆完成或者两次以及两次以上的注浆完成之后，通过实时监测，确定初期支护变形量在初期支护变形量阈值范围内，且初期支护围岩变化量在初期支护围岩变化量阈值范围内，同时初期支护表面无渗水/漏水时，说明初期支护和围岩已经稳定，为了保证后期的隧道施工，避免支护初期支护风险段的临时支撑结构对隧道后期结构造成影响，拆除支撑初期支护风险段的临时支撑，即拆除钢拱架结构。

可选地，在汇流积水区建造截水沟，包括：

对汇流积水区的地表进行测量放样，确定截水沟的挖掘位置；

在挖掘位置挖掘截水沟基坑至标高，在截水沟基坑内修建截水沟。

在本申请提供的实施例中，在进行截水沟修建之间，需要先进行测量放样，以保证截水沟能够将地表汇流积水区的水引到不影响隧道建设和运营的区域，同时还需保证截水沟的尺寸不会影响周边地质建筑结构。截水沟放样完成之后，利用挖机、风镐等机械开挖截水沟基坑至设计标高，然后按规范要求处理基坑，保证截水沟的平整度和稳定性。可选地，采用浆砌片石和圆管涵在截水沟基坑内修建截水沟之前，包括：当截水沟基坑的基底为岩层时，清洗并润湿基底表面。即截水沟基坑挖掘完成之后，若基坑的基底为岩层，则挖掘完成时已经具有较好的平整度，且不容易下陷，此时，则清洗并湿润基底表面，然后在基坑内砌筑截水沟。

可选地，当截水沟基坑的基底为土质时，平整基底表面。基底为土质，则基底容易凹陷，且容易挖掘出不平整的基底表面，为了保证截水沟的稳定性，使其不易塌陷且具有较好的平整度，先对土质的基底表面进行平整，然后在平整基底的基坑内砌筑截水沟。

可选地，在截水沟基坑内修建截水沟，包括：

采用浆砌片石和圆管涵在截水沟基坑内修建截水沟。

在本申请提供的实施例中，由于地表汇流积水区是水流聚积区域，因此，会有不断的有水从截水沟排走，为了保证截水沟不会被堵塞，且便于清理，本申请采用浆砌片石和圆管涵在截水沟基坑内修建截水沟。需要说明的是，选用浆砌片石和圆管涵修建截水沟，其强度等级和规格尺寸可根据地质条件和质量要求进行选择，如采用M7.5的浆砌片石和直径100cm的圆管涵进行截水沟的修建，以实现对地表汇流积水区的水进行截流引排。可选地，在本申请提供的实施例中，设置截水沟过水断面尺寸为1×1m，壁厚40cm。

可选地，在初期支护风险段布设净空收敛监测点、拱顶下沉监测点和地表沉降监测点，包括：

在初期支护风险段等距布置监测断面，在每个检测断面布置净空收敛监测点、拱顶下沉监测点和地表沉降监测点。

可选地，在每个检测断面布置净空收敛监测点、拱顶下沉监测点和地表沉降监测点，包括：

每个监测断面布置多个地表沉降监测点、一个净空收敛监测点和四个拱顶下沉监测点；

监测断面最外侧的净空收敛监测点和拱顶下沉监测点的检测范围超出初期支护风险段的外边界，地表沉降监测点包括初期支护风险后增设的地表沉降监测点和隧道挖掘前布设的地表沉降监测点。

为了便于获取围岩和初期支护变化量，同时能够基于监测的数据指导施工，保证施工的安全。在初期支护风险段等距布置检测断面，且每个检测断面均布置有净空收敛监测点、拱顶下沉监测点和地表沉降监测点，如图3所示，本申请提供的实施例中，一个监测断面包括四个拱顶下沉监测点和一个净空收敛监测点，同时在每个检测断面的地表上布置多个地表沉降监测点，以便于监测隧道上方地表变化和隧道的变化，在变化过大时，能够及时撤退施工人员，保证施工安全。其中，监测点的布置可以与截水沟的修建同步进行，以提高初期支护风险处理的效率。

为了保证各个检测点检测的数据有效，同时保证施工的安全性，在本申请提供的实施例中，每个检测断面最外侧监测点检测范围的外边界均需要超出初期支护风险段的外边界，例如，同一监测断面最外侧的地表沉降监测点超出该检测断面的边界，在同一初期支护风险段两端的监测断面上布置的地表沉降监测点、净空收敛监测点和拱顶下沉监测点检测范围均需要超出初期支护风险段端部边界。

在申请提供的实施例中，由于在隧道挖掘之前已经布置有地表沉降监测点，则在进行初期支护风险处理时，则可以将初期支护风险段的该地表沉降监测点增加到初期支护风险处理过程中的地表沉降监测点，在地表沉降监测点不足时，则再在初期支护风险段增设地表沉降监测点，合理利用资源，节约成本。地表沉降监测点据围岩级别和隧道埋深确定测点间距。

可选地，监测断面最外侧的净空收敛监测点和拱顶下沉监测点的监测范围至少超出初期支护风险段的外边界6m。

可选地，在初期支护风险段等距布置监测断面，包括：

在初期支护风险段每间距3m布置一个监测断面。

在本申请提供的实施例中，在初期支护发生损伤之后，避免初期支护风险处理过程中再出现初期支护风险加剧，导致施工人员安全得不到保证的情况，监测断面以及监测断面隧道内布置的净空收敛监测点和拱顶下层监测点从严布置，相应的，初期支护风险段每间距3m布置一个监测断面，监测断面最外侧的净空收敛监测点和拱顶下沉监测点的监测范围至少超出初期支护风险段的外边界6m，即监测范围的外边界至少要超出初期支护风险段6m，以确保数据的有效性和施工的安全性。

可选地，在初期支护风险段布设净空收敛监测点、拱顶下沉监测点和地表沉降监测点之后，包括：

实时采集净空收敛监测点、拱顶下沉监测点和地表沉降监测点检测的数据；

根据净空收敛监测点、拱顶下沉监测点和地表沉降监测点检测的数据，绘制监测断面的累积沉降/收敛的速率曲线、监测断面的沉降/收敛的速率曲线；

根据监测断面的累积沉降/收敛的速率曲线、监测断面的沉降/收敛的速率曲线，确定初期支护风险段的围岩位移变化规律；

根据初期支护风险段的围岩位移变化规律，预测初期支护风险段的围岩位移值。

在本申请提供的实施例中，为了能够有效保证监测点监测的数据指导当前初期支护风险段的施工作业，确保作业安全，在监测点布置完成之后，实时采集净空收敛监测点、拱顶下沉监测点和地表沉降监测点检测的数据，然后根据净空收敛监测点、拱顶下沉监测点和地表沉降监测点检测的数据，绘制监测断面的累积沉降/收敛的速率曲线、监测断面的沉降/收敛的速率曲线，以便对监测断面的累积沉降/收敛的速率曲线、监测断面的沉降/收敛的速率曲线进行分析，确定围岩位移变化规律，更进一步地，在围岩位移变化规律确定出未来一段时间内围岩的位移变化量，在进行施工作业指导时，能够根据围岩位移变化规律确定出未来一段时间内围岩的位移变化量提前对可能造成初期支护风险的围岩进行加固，进而保证初期支护的稳定性，避免初期支护风险段的增加。

综上，本申请提供的隧道初期支护加固的处理方法包括如下有益效果：

本申请实施例提供的隧道初期支护加固的处理方法，确定造成初期支护风险段的地表汇流积水区，在所述汇流积水区建造截水沟，将所述地表汇流积水区的排出；在所述初期支护风险段布设的净空收敛监测点、拱顶下沉监测点和地表沉降监测点，实时检测初期支护变形量和初期支护围岩变化量；对所述初期支护风险段进行测量放样，确定初期支护加固位置，通过设置注浆小导管对所述初期支护加固位置注浆，获得初期支护加固结构；当所述初期支护变形量不在初期支护变形量阈值范围内，且所述初期支护围岩变化量不在初期支护围岩变化量阈值范围时，调整浆液参数，重新通过所述注浆小导管对所述初期支护加固位置注浆。通过确定地表汇流积水区，在积水区建造截水沟，实现将导致初期支护风险段的积水排出，通过截流引排，能够大幅度降低积水区水量累积，避免积水区水量过大导致围岩节理裂隙和断裂构造发育，影响隧道后期的建设和运营，因此也减小了施工风险。同时在对初期支护注浆加固之后，持续监测初期支护以及初期支护围岩的变形量，以判断初期支护结构的稳定性，在初期支护变形量不在初期支护变形量阈值范围内，且初期支护围岩变化量不在初期支护围岩变化量阈值范围内时，通过重新调整浆液参数，并重新对初期支护注浆加固，以解决不同的工程和地质条件，注浆效果差的问题，进而提高了初期支护结构的稳定性。

本申请实施例提供的隧道初期支护加固的处理方法，所述采用浆砌片石和圆管涵在所述截水沟基坑内修建所述截水沟之前，包括：当所述截水沟基坑的基底为岩层时，清洗并润湿所述基底表面；当所述截水沟基坑的基底为土质时，平整所述基底表面。采用浆砌片石和圆管涵在截水沟基坑内修建截水沟，保证了截水沟结构的稳定性，进而能够持续性的将汇流积水区的水排出，避免影响隧道后期的建设和运营。在截水沟基坑的基底为岩层时，清洗并润湿基底表面，当截水沟基坑的基底为土质时，平整基底表面，保证截水沟基底能够将水顺利导出，避免水流累积在截水沟中。

本申请实施例提供的隧道初期支护加固的处理方法，监测断面最外侧的所述净空收敛监测点和拱顶下沉监测点的检测范围的外边界至少超出所述初期支护风险段的外边界6m，在所述初期支护风险段每间距3m布置一个所述监测断面，保证初期支护风险段监测得到的数据的有效性和安全性，进而能够根据数据对初期支护风险段的情况进行准确地评估。

本申请实施例提供的隧道初期支护加固的处理方法，通过实时采集净空收敛监测点、拱顶下沉监测点和地表沉降监测点检测的数据，便于根据净空收敛监测点、拱顶下沉监测点和地表沉降监测点检测的数据，绘制所述监测断面的累积沉降/收敛的速率曲线、所述监测断面的沉降/收敛的速率曲线，以预测初期支护围岩的位移变化规律和位移变化量，进而确定围岩的稳定状态，以能够指导施工作作业，确保作业的安全性。

以上仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种隧道初期支护加固的处理方法，其特征在于，包括：

确定造成初期支护风险段的地表汇流积水区，在所述汇流积水区建造截水沟，将所述地表汇流积水区的排出；

在所述初期支护风险段布设的净空收敛监测点、拱顶下沉监测点和地表沉降监测点，实时检测初期支护变形量和初期支护围岩变化量；

对所述初期支护风险段进行测量放样，确定初期支护加固位置，在所述初期支护表面喷射复喷混凝土层，以形成加固结构的封闭工作面，当复喷混凝土层完成喷射后，隧道内的表面有滴水现象时，预埋排水管道将所述初期支护围岩或者所述初期支护背面的积水引流至洞内排水沟；通过设置注浆小导管对所述初期支护加固位置注浆，获得初期支护加固结构；

当所述初期支护变形量不在初期支护变形量阈值范围内，且所述初期支护围岩变化量不在初期支护围岩变化量阈值范围时，调整浆液参数，重新通过所述注浆小导管对所述初期支护加固位置注浆。

2.根据权利要求1所述的隧道初期支护加固的处理方法，其特征在于，所述在所述汇流积水区建造截水沟，包括：

对所述汇流积水区的地表进行测量放样，确定所述截水沟的挖掘位置；

在所述挖掘位置挖掘截水沟基坑至标高，在所述截水沟基坑内修建截水沟。

3.根据权利要求2所述的隧道初期支护加固的处理方法，其特征在于，所述在所述截水沟基坑内修建截水沟，包括：

采用浆砌片石和圆管涵在所述截水沟基坑内修建所述截水沟。

4.根据权利要求3所述的隧道初期支护加固的处理方法，其特征在于，所述采用浆砌片石和圆管涵在所述截水沟基坑内修建所述截水沟之前，包括：

当所述截水沟基坑的基底为岩层时，清洗并润湿所述基底表面；

当所述截水沟基坑的基底为土质时，平整所述基底表面。

5.根据权利要求1所述的隧道初期支护加固的处理方法，其特征在于，所述确定造成初期支护风险段的地表汇流积水区之前，包括：

在所述初期支护风险段布设所述净空收敛监测点、拱顶下沉监测点和地表沉降监测点。

6.根据权利要求5所述的隧道初期支护加固的处理方法，其特征在于，所述在所述初期支护风险段布设所述净空收敛监测点、拱顶下沉监测点和地表沉降监测点，包括：

在所述初期支护风险段等距布置监测断面，在每个所述监测断面布置所述净空收敛监测点、拱顶下沉监测点和地表沉降监测点。

7.根据权利要求6所述的隧道初期支护加固的处理方法，其特征在于，所述在每个所述监测断面布置所述净空收敛监测点、拱顶下沉监测点和地表沉降监测点，包括：

每个所述监测断面布置多个地表沉降监测点、一个所述净空收敛监测点和四个所述拱顶下沉监测点；

所述监测断面最外侧的所述净空收敛监测点和拱顶下沉监测点的检测范围超出所述初期支护风险段的外边界，所述地表沉降监测点包括初期支护风险确定后增设的地表沉降监测点和隧道挖掘前布设的地表沉降监测点。

8.根据权利要求6所述的隧道初期支护加固的处理方法，其特征在于，所述监测断面最外侧的所述净空收敛监测点和拱顶下沉监测点的检测范围的外边界至少超出所述初期支护风险段的外边界6m。

9.根据权利要求6所述的隧道初期支护加固的处理方法，其特征在于，所述在所述初期支护风险段等距布置监测断面，包括：

在所述初期支护风险段每间距3m布置一个所述监测断面。

10.根据权利要求6所述的隧道初期支护加固的处理方法，其特征在于，所述在所述初期支护风险段布设所述净空收敛监测点、拱顶下沉监测点和地表沉降监测点之后，包括：

实时采集所述净空收敛监测点、拱顶下沉监测点和地表沉降监测点检测的数据；

根据所述净空收敛监测点、拱顶下沉监测点和地表沉降监测点检测的数据，绘制所述监测断面的累积沉降/收敛的速率曲线、所述监测断面的沉降/收敛的速率曲线；

根据所述监测断面的累积沉降/收敛的速率曲线、所述监测断面的沉降/收敛的速率曲线，确定所述初期支护风险段的围岩位移变化规律；

根据所述初期支护风险段的围岩位移变化规律，预测所述初期支护风险段的围岩位移值。

11.根据权利要求1所述的隧道初期支护加固的处理方法，其特征在于，所述实时检测初期支护变形量和初期支护围岩变化量之后，包括：

当所述初期支护变形量在初期支护变形量阈值范围内，且所述初期支护围岩变化量在初期支护围岩变化量阈值范围内时；

所述初期支护表面无渗水/漏水时，拆除支撑所述初期支护风险段的临时支撑。

Images