[发明专利]一种绿泥石片岩地层大跨度隧道的大变形控制方法

权利要求书

1.一种绿泥石片岩地层大跨度隧道的大变形控制方法，其特征在于，所述方法根据隧道围岩条件，将绿泥石片岩地层大跨度隧道的大变形划分为五个变形等级，所述五个变形等级为：极严重大变形、严重大变形、中等大变形、轻微大变形和无大变形；针对每个变形等级，分别确定相应的大跨度隧道变形控制措施，以确保隧道支护结构安全稳定，避免隧道变形侵限；

所述极严重大变形对应的隧道围岩条件为：隧道围岩由单一的绿泥石片岩构成，岩体的饱和单轴抗压强度R_c＜5MPa，呈粉末状或散体状结构；

所述严重大变形对应的隧道围岩条件为：隧道围岩为绿泥石片岩，含少量石英脉，石英含量小于20％，有地下水，岩体的饱和单轴抗压强度R_c＝5～10MPa，岩体完整性系数K_v≤0.15，呈碎裂状或散体状结构；

所述中等大变形对应的隧道围岩条件为：隧道围岩为绿泥石片岩，含少量石英脉，石英含量小于20％，无地下水，岩体的饱和单轴抗压强度R_c＝10～20MPa，岩体完整性系数K_v为0.15～0.35，呈层厚小于10cm的薄层状或碎裂状结构；

所述轻微大变形对应的隧道围岩条件为：隧道围岩为绿泥石片岩，含粒径大于5cm的大块石英脉，无地下水，岩体的饱和单轴抗压强R_c＝20～25MPa，岩体完整性系数K_v为0.35～0.55，呈层厚大于10cm的厚层状或块状结构；

所述无大变形对应的隧道围岩条件为：隧道围岩为绿泥石钠长石片岩或其他以绿泥石为主的地层，无地下水，岩石单轴饱和抗压强度R_c≥25MPa，岩体完整性系数K_v为0.55～0.75，呈块状结构。

2.根据权利要求1所述一种绿泥石片岩地层大跨度隧道的大变形控制方法，其特征在于，所述大跨度隧道为单洞三车道公路隧道，或具有相同跨度的其他隧道。

3.根据权利要求1所述一种绿泥石片岩地层大跨度隧道的大变形控制方法，其特征在于，对于每个变形等级，相应的所述大跨度隧道变形控制措施按照施工过程依次包括施做超前支护、设置预留变形、隧道开挖、施做初期支护、施做二次衬砌步骤。

4.根据权利要求3所述一种绿泥石片岩地层大跨度隧道的大变形控制方法，其特征在于，所述方法通过控制超前注浆小导管的排数、预留变形量、开挖过程中仰拱最底处距离仰拱回填上表面的距离、钢架的型号和间距以及每层钢架对应的预留变形量、锁脚锚管的管径和数量、喷射混凝土厚度和二次衬砌混凝土厚度，对大跨度隧道不同变形等级时的变形进行控制，以确保隧道支护结构安全稳定。

5.根据权利要求3所述一种绿泥石片岩地层大跨度隧道的大变形控制方法，其特征在于，所述极严重大变形相对应的大跨度隧道变形控制措施具体为：

施做超前支护：采用双排超前注浆小导管进行超前支护；

设置预留变形：预留变形量采用90～120cm；

隧道开挖：采用三台阶预留核心土法进行隧道开挖；仰拱开挖时，仰拱最底处距离仰拱回填上表面为3～4m，改善仰拱的受力条件，有效防止仰拱的开裂、隆起；

施做初期支护：隧道拱部、边墙及仰拱处均采用双层初期支护，并进行分次支护，其中第一层初期支护对应的预留变形量为90～120cm，当预留变形量剩余45～60cm时施做第二层初期支护；每层初期支护均采用纵向间距50～60cm的HK200b型钢钢架和厚26～30cm的喷射混凝土，每层钢架均设置双层钢筋网片；第一层钢架上、中、下台阶每侧拱脚和墙脚处均打设双排直径≤50mm的小管径锁脚锚管；第二层钢架中、下台阶每侧拱脚和墙脚处每一榀钢架施做一根直径≥89mm的大管径锁脚锚管；锁脚锚管打设角度为20°～50°；

施做二次衬砌：二次衬砌在拱部及边墙处采用70～90cm厚钢筋混凝土，在仰拱处采用70～100cm厚钢筋混凝土。