[发明专利]大跨径隧道拱顶沉降处理方法

说明书

本发明公开了一种大跨径隧道拱顶沉降处理方法，包括以下步骤：对拱顶沉降的隧道进行土体回填以形成支承基体。在支承基体与隧道的拱顶之间搭建两端支撑。在拱顶的内壁上进行沿径向的径向注浆。将支承基体划分为位于中部的中心支承土体及位于中心支承土体两侧的左支承土体和右支承土体，采用多台阶分步开挖法开挖支承基体，且开挖过程中每开挖出一个台阶后对构成台阶的土体进行支撑，同时开挖过程中在隧道上与支承基体对应的侧壁上进行沿隧道径向的径向注浆。采用本发明的处理方法对大跨径隧道的拱顶沉降进行处理时，不仅更有效防止拱顶沉降，且降低开挖支承基体过程中的安全风险，并在隧道拱顶和侧壁上进行径向注浆，进一步加固隧道拱顶及其侧壁。

技术领域

本发明涉及隧道施工领域，特别地，涉及一种大跨径隧道拱顶沉降处理方法。

背景技术

目前，城市化进程越来越快，交通压力越来越大，城市隧道的断面尺寸越来越大，净宽大于20m的大跨径隧道比比皆是。大跨径隧道由于净宽较大，故施工过程中，容易发生拱顶沉降，当拱顶沉降量过大时，容易引发安全施工，故需对发生拱顶沉降的隧段进行处理。

传统的处理方式为换拱，即首先在拱顶沉降段的隧道内架设临时拱架支撑，清理沉降侵限的岩体后，再架立永久拱架形成初支结构。

换拱主要用于隧道变形周期短，且变形稳定后的处理，但对于地质条件复杂、变形周期长、变形量大、沉降发展快等隧道无明显稳定趋势，且换拱风险大，现场需要以最快的方式控制变形，防止因隧道变形进一步加大，造成更大的事故。

发明内容

本发明提供了一种大跨径隧道拱顶沉降处理方法，以解决大跨径隧道拱顶沉降采用换拱方法处理时存在的不适应地质条件复杂、变形周期长、变形量大、沉降发展快的隧道，并换拱风险大的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种大跨径隧道拱顶沉降处理方法，包括以下步骤：对拱顶沉降的隧道进行土体回填以形成支承基体；在支承基体与隧道的拱顶之间搭建两端分别抵顶两者的组合支撑；在拱顶的内壁上进行沿径向的径向注浆；将支承基体沿隧道宽度方向划分为位于中部的中心支承土体及位于中心支承土体两侧的左支承土体和右支承土体，采用首先分别对左支承土体和右支承土体由上至下成台阶式开挖、然后再对中心支承土体由上至下成台阶式开挖的多台阶分步开挖法开挖支承基体，且开挖过程中每开挖出一个台阶后对构成台阶的土体进行支撑，同时开挖过程中在隧道上与支承基体对应的侧壁上进行沿隧道径向的径向注浆。

进一步地，组合支撑包括铺设于支承基体表面的由多根地梁搭设而成的支撑底架，支撑底架上竖直支撑有多根支撑立杆，各支撑立杆的顶端抵顶拱顶的内壁；相邻支撑立杆间连接有至少一根连接斜杆。

进一步地，径向注浆在隧道延伸方向的范围为：拱顶沉降段及其前后各4m～10m；径向注浆在周向的范围为：起拱线以上部分及起拱线以下0.8m～2m。

进一步地，径向注浆的工艺流程为：制备注浆管；钻孔、清孔；将注浆管安装固定至钻孔中；制备注浆液；将注浆液注入注浆管；检测注浆管中的注浆压力和注浆流量是否达到设计要求，如两者均达到设计要求则注浆结束，如其中一者没有达到设计要求则适当调整注浆速度、浆液参数或更换注浆材料直至注浆压力和注浆流量均达到设计要求后结束。

进一步地，开挖支承基体前，还包括步骤：在中心支承土体的端面上进行沿隧道轴向的轴向注浆。