[发明专利]用于控制隧道小里程挤压变形段初支大变形的方法

说明书

本发明公开一种用于控制隧道小里程挤压变形段初支大变形的方法，包括初支变形破裂段维修阶段和继续开挖后的初支加强阶段；在初支变形破裂段维修阶段对变形开裂的初支进行维修加固处理后，没有再开裂，可降低安全隐患和质量隐患；此外，继续开挖挤压变形段，隧道初支在主动预留变形V型槽和主动收敛变形量之后，锁脚锚管和中空注浆锚杆通过钢筋垫板焊接及双层螺丝拧紧实现锚管锚杆双锁定，通过锁脚锚管、中空注浆锚杆、双层钢筋网以及喷射混凝土层四方紧密耦合后，形成整体“城墙”共同抵抗变形，再配合适当加强个别材料的规格型号，使继续开挖挤压变形段也再没有出现侵限现象，保证了初支施工质量和结构安全，彻底消除了安全隐患，实用性强。

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，特别是涉及一种用于控制隧道小里程挤压变形段初支大变形的方法。

背景技术

月直山隧道斜井工区正洞里程DK243+387～DK243+367段的地层岩性为变质砂岩、板岩和千枚岩夹片岩，围岩级别为Ⅲ级，原设计为Ⅲ_b1型复合衬砌，加强支护采用拱部格栅钢架，且拱架间距为1.5m/榀。当施工里程DK243+400时，开挖揭示地质情况较原设计差，在小里程方向，左边岩层主要是板岩和变质砂岩，倾角在60°～80°，层状较厚，右边岩层均为板岩，倾角在85°～90°，层状较薄，有受挤压现象，因此，在里程DK243+400～DK243+380段衬砌类型由原来的Ⅲ_b1型复合式衬砌变更设计为IV_b型复合式衬砌，其中：初期支护调整为全环I18型钢钢架，间距调整为0.8m/榀；拱腰钢架接头处每处增设4根Φ42锁脚锚管，每榀8根，每根长4.5m；洞身拱部90°以外线路左侧拱墙范围采用Φ32普通中空注浆锚杆加固，锚杆长8m/根，间距1.2m×1.2m(环×纵)，环向共计3排，交错布置。

目前，隧道向小里程掘进至里程DK243+387，揭示地层岩性为灰色至深灰色中薄层状板岩夹中厚层状板岩，不仅围岩岩体较破碎，岩质软，含方解石脉竖向条带，产状扭曲，节理裂隙较发育，呈密闭状，无充填，而且岩层走向与洞身小角度相交，岩层越来越大，尤其是左边接近垂直；同时由于掌子面干燥、无水、拱顶且侧壁掉块较严重，围岩整体自稳性较差，使该段埋深超过1000m，存在高地应力和围岩顺层偏压双重作用，导致隧道里程DK243+420～DK243+400段施工中初支预留25cm变形量不足，左侧拱腰局部最大侵限26cm，即最大变形位移51cm，从而致使部分锚管拉断或者螺丝拉平，尤其是型钢拱架折成小“之”形，喷射混凝土也严重开裂、掉块，整体初支破坏严重。

上述可知，由于岩层大变形，锚管抗拉强度不够，套扣螺丝长度短，拱架强度不够以及整体初支强度不够，导致初支破坏严重，并侵限，造成的安全和质量隐患很大，因此为确保施工安全和隧道结构安全，避免出现初支侵限换拱情况，需对里程DK243+387～DK243+367段进行加强。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于控制隧道小里程挤压变形段初支大变形的方法，在倾角接近90°的板岩地质条件下，可有效防止开挖后的隧道出现局部初支大变形的开裂，防止初支侵限，施工安全，能够确保初支结构安全和质量合格。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种用于控制隧道小里程挤压变形段初支大变形的方法，包括初支变形破裂段维修阶段和继续开挖后的初支加强阶段，步骤如下：

步骤1：进行所述初支变形破裂段维修阶段，对变形开裂的初支进行维修加固：

步骤1.1、利用开挖台架将开裂混凝土支掉后，使用两臂凿岩台车在隧道侧壁凿打若干锚管安装孔，并在每个所述锚管安装孔内安装一侧壁钻有小孔的锚管；

步骤1.2、通过灌浆孔向所述锚管内注入浆液，按照从初支开裂部位的两端逐步向中间的方式实施；

步骤1.3、注浆完成后，用浓浆封住所述灌浆孔；