[发明专利]隧道软岩大变形段施工工艺

说明书

隧道软岩大变形段施工工艺涉及隧道施工工艺。主要是为解决目前大变形段施工极易发生危险等情况而发明的。采用TSP加上地质雷达的方法和超前地质钻探法加上加深炮孔探测的方法进行超前地质预报；施工超前中管棚的过程是：布孔、成孔、插管、封口、注浆；施工超前小导管的过程是：布孔、成孔、插管、封口、注浆；然后进行初期支护，措施主要有：中空锚杆、砂浆锚杆、钢筋网片与钢架；最后喷射混凝土。优点是可保证施工安全和质量，施工工期短。

技术领域：

本发明涉及隧道施工工艺，具体是涉及一种隧道软岩大变形段的施工工艺。

背景技术：

深埋隧道通过软岩和断层带时，在高地应力和富水条件下通常产生大变形。这种大变特点为：围岩变形量大，一般可以达到数十厘米，位移速度很快，如果支护不当，初期支护将发生变形、开裂，甚至塌方。

人们通常把大变形机制分为两大类：

⑴大变形的原因之一，是开挖形成的应力重分布超过围岩强度而发生塑性变化。如果发生缓慢就属于挤出（如果是立刻发生就属于岩爆）。

⑵大变形的原因之二，是岩石中的某些矿物成分和水反应而发生膨胀。发生膨胀变形的围岩在开挖时一般有较高的强度，变形主要发生在隧道运营过程中，一般表现为底部鼓起，而隧道顶部和边墙保持较好的工作状态。

这种大变形危害巨大，严重威胁了工程安全，影响了工程质量，制约了工期。如果处理不当，极易发生危险。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是提供一种可保证施工安全和质量，施工工期短的隧道软岩大变形段施工工艺。

上述目的是这样实现的：

一，超前地质预报：

采用物探法（TSP+地质雷达）、超前钻探法（超前地质钻探法+加深炮孔探测）；

TSP：软弱、破碎地层或岩溶发育区，每次预报距离为100-120m，前后两次搭接长度10m以上；岩体完整的硬质岩层地区每次预报距离为120-150m，搭接长度不小于10m；

地质雷达法：地质雷达探测主要用于岩溶探测，亦可用于断层破碎带、软弱夹层不均匀体的探测，每25m一次，一次范围为30m，前后两次搭接长度5m以上；

超前地质钻孔：拟采用冲击钻和回转取芯，验证中近距离物探超前探测存在异常的地段，钻孔直径采用ф89.活动断裂带超前探测长度80-100m，搭接长度不小于10m，其余地段超前探测长度不小于30m。前后两次搭接长度不小于5m。钻孔是否取岩芯根据不同地质条件和探测目的确定；

加深炮孔：即加深炮孔超前探测，利用在隧道开挖工作面上钻小径浅孔获取地质信息的一种方法，每一循环钻设炮孔时布设3-20个加深炮孔，较循环进尺加深3m以上作为探测孔；

二，具体施工方案：

（1）、超前中管棚：

超前支护是保证围岩稳定，开挖施工安全的主要措施，是保证顺利开挖的关键工序，沿着开挖轮廓线，以5～7°外插角，向开挖面前方打入钢管、注浆，形成对开挖面前方围岩的预支护；

导管采用规格Φ76 mm热轧无缝钢管，壁厚6mm，单根长6m；管棚前端加工成尖端，管体钻设透浆孔，孔径6-8mm，孔间距10～20cm，梅花形布置，外插角度5°～7°导管尾端0.3米范围不钻孔，管尾焊接φ8 mm加劲箍；

a 布孔：根据中管棚的施工设计和开挖断面的中线，沿拱顶外轮廓线中心高程和支距进行布孔放样，并以插钎作为标记控制中管棚的间距；