[实用新型]浅埋倾斜基岩偏压隧道加固结构

权利要求书

1.一种浅埋倾斜基岩偏压隧道加固结构，包括浅埋在倾斜基岩内的偏压隧道，该浅埋有隧道（2）的基岩地表面形成倾斜的地面线（1），其特征在于所述的隧道（2）两侧分别设有多根以隧道为中心呈梅花形布置的微型桩（4），每侧的多根微型桩（4）顶端均设有相连接的冠梁（5）。

2.根据权利要求1所述的浅埋倾斜基岩偏压隧道加固结构，其特征在于所述的微型桩（4）是通过钻孔桩施工机械在地层中钻出200mm～300mm的桩孔（41），桩孔中放置薄壁钢管（42）和钢筋焊接而成的桩身并注入水泥浆成型，该微型桩（4）由地面线（1）开始穿过滑动面（3）而嵌入基岩内，呈梅花形布置的多根微型桩（4）在隧道（2）纵向的间距为，横向的间距为。

3.根据权利要求2所述的浅埋倾斜基岩偏压隧道加固结构，其特征在于所述的微型桩（4）嵌入滑动面（3）下基岩中的深度为，微型桩（4）周边与滑动面（3）的基岩界面粘结侧剪切应力为，滑动面（3）倾角为，滑动面（3）以上岩层滑动和转动块体a-b-c-d-e-f-g-j的下滑力为、对滑动面（3）的正压力和转动力矩；假设微型桩（4）受力时与滑动面（3）以下基岩粘结为理想弹塑性模型，微型桩（4）与基岩的粘结侧剪切应力达到最大粘结侧剪切应力时，该微型桩（4）与滑动面（3）以下基岩粘结面将进入塑性流动状态；当微型桩（4）与滑动面（3）以下基岩粘结在弹性工作状态时，即时，

式中，

——微型桩（4）与滑动面（3）以下基岩粘结界面的剪切刚度系数，，标志着粘结强度为发挥的强弱；

——微型桩（4）与滑动面（3）以下深度处基岩的粘结侧剪切应力，；

——微型桩（4）的剪切位移函数，。

4.根据权利要求3所述的浅埋倾斜基岩偏压隧道加固结构，其特征在于所述的微型桩（4）直径为，假定微型桩（4）在弹性工作状态时，与滑动面（3）以下基岩粘结符合虎克定律，则在微型桩（4）深度处取一微型桩的微段，其长度为，则在处微型桩轴向拉力为，粘结侧剪切应力为，剪切位移为，微型桩（4）的受力由以下公式计算：

公式一、

其中，、为待定系数，由边界条件确定：在微型桩（4）的顶端,在微型桩（4）的底端，可求得

当微型桩（4）的顶端轴向拉力达到时，达到塑性流动状态时，微型桩（4）达到极限轴向拉力和极限轴向压力分别为

公式二、

在公式一、公式二中

——微型桩（4）嵌入滑动面（3）下基岩中的深度，；

——相邻两根微型桩（4）的横向间距，；

——相邻两根微型桩（4）的纵向间距，；

——隧道左侧或右侧相邻两排宽度内微型桩中心一边的微型桩根数，隧道左侧或右侧相邻两排微型桩总根数为根；

——微型桩（4）在深度处的轴向拉力，；

——微型桩（4）的顶端的轴向拉力，，；

——微型桩（4）的底端的轴向拉力，；

——微型桩（4）与滑动面（3）以下深度处基岩的粘结侧剪切应力，；

——微型桩（4）周边与滑动面（3）的基岩界面最大粘结侧剪切应力，；

——微型桩（4）的允许剪切强度，；

——滑动面（3）的倾角，；

——横向两排宽度内滑动面以上岩层块体a-b-c-d-e-f-g-j的重量，；

——横向两排宽度内滑动面以上岩层块体a-b-c-d-e-f-g-j的下滑力，；

——横向两排宽度内滑动面以上岩层块体a-b-c-d-e-f-g-j对滑动面的正压力, ；

——横向两排宽度内滑动面以上岩层块体a-b-c-d-e-f-g-j的转动力矩，；

——隧道左侧或右侧相邻两排距受拉一边微型桩中心最远端桩、即第根桩的极限轴向拉力，位于隧道左侧或右侧相邻两排微型桩中心桩、即第0根桩的轴向拉力为0，其余第、、…、2、1根桩的轴向拉力为线性分布，；

——隧道左侧或右侧相邻两排距受拉一边微型桩中心最远端桩、即第根桩的极限轴向压力，与在数值上时相等的，但方向相反，位于隧道左侧或右侧相邻两排微型桩中心桩、即第0根桩的轴向压力为0，其余第、、…、2、1根桩的轴向压力为线性分布，；

——微型桩（4）的剪切位移函数，；

——横向两排宽度滑动面（3）以上岩层块体a-b-c-d-e-f-g-j与滑动面（3）之间的滑动摩阻系数；

——微型桩（4）与滑动面（3）以下基岩粘结界面的剪切刚度系数，；

——系数，，无量纲；

——微型桩（4）的弹性模量，。