[实用新型]浅埋倾斜基岩偏压隧道加固结构

说明书

本实用新型公开了一种浅埋倾斜基岩偏压隧道加固结构，涉及一种通过微型桩来加固浅埋在倾斜基岩内的偏压隧道的加固结构，该加固结构具体是在隧道两侧分别设有多根以隧道为中心呈梅花形布置的微型桩，每侧的多根微型桩顶端均设有相连接的冠梁，并通过合理确定浅埋倾斜基岩中微型桩的嵌岩深度，使其具有足够的抵抗浅埋倾斜偏压岩层的滑动和转动能力，故具有构造简单、安全可靠、经济合理、低碳环保等结构优点，同时还能有效确保加固结构的质量和安全，经济效益和社会效益显著。

技术领域

本实用新型涉及一种浅埋倾斜基岩偏压隧道施工领域，具体是指浅埋倾斜基岩偏压隧道加固结构。

背景技术

受地形及线路走向的限制,隧道结构埋置深度较浅，同时左右两侧覆土高度不同及围岩级别等产生地形偏压，常采用回填反压法、地表注浆法、设置抗滑桩、预应力锚杆和混凝土挡墙等方法处治。如公开的中国专利号为201610280927.4的“一种倾斜布置的微型桩结构”，它是对于水平分层围岩，提出一组穿过滑坡体与基岩固定连接的微型桩组合结构，向着滑坡体推力方向的倾斜桩始终具有预紧力，使得整个微型桩结构具有更好的固坡效果。而工程中分层围岩以倾斜居多，且埋置在基岩中微型桩的嵌岩深度对于浅埋倾斜基岩偏压隧道加固效果起到关键作用，基岩中微型桩的嵌岩深度过浅，起不到加固作用，过深则造成浪费。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷而提供一种构造简单、安全可靠、经济合理、低碳环保的浅埋倾斜基岩偏压隧道加固结构。

本实用新型的技术问题通过以下技术方案实现：

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，该浅埋有隧道的基岩地表面形成倾斜的地面线，所述的隧道两侧分别设有多根以隧道为中心呈梅花形布置的微型桩，每侧的多根微型桩顶端均设有相连接的冠梁。

所述的微型桩是通过钻孔桩施工机械在地层中钻出200mm～300mm的桩孔，桩孔中放置薄壁钢管和钢筋焊接而成的桩身并注入水泥浆成型，该微型桩由地面线开始穿过滑动面而嵌入基岩内，呈梅花形布置的多根微型桩在隧道纵向的间距为，横向的间距为。

所述的微型桩嵌入滑动面下基岩中的深度为，微型桩周边与滑动面的基岩界面粘结侧剪切应力为，滑动面倾角为，滑动面以上岩层滑动和转动块体a-b-c-d-e-f-g-j的下滑力为、对滑动面的正压力和转动力矩；假设微型桩受力时与滑动面以下基岩粘结为理想弹塑性模型，微型桩与基岩的粘结侧剪切应力达到最大粘结侧剪切应力时，该微型桩与滑动面以下基岩粘结面将进入塑性流动状态；当微型桩与滑动面以下基岩粘结在弹性工作状态时，即时，

式中，

——微型桩与滑动面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；

——微型桩与滑动面以下深度处基岩的粘结侧剪切应力，；

——微型桩的剪切位移函数，。

所述的微型桩直径为，假定微型桩在弹性工作状态时，与滑动面以下基岩粘结符合虎克定律，则在微型桩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：在微型桩的顶端,在微型桩的底端，可求得

当微型桩的顶端轴向拉力达到时，达到塑性流动状态时，微型桩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