[发明专利]一种在无自稳能力的地层中建造隧道的超前加固施工方法

说明书

本发明涉及一种在无自稳能力的地层中建造隧道的超前加固施工方法，包括在洞口位置沿拱顶边线制作在直径方向相互咬合的多个水平旋喷桩一形成固结的拱顶；在除过洞口位置之外的其他洞口仰坡上制作均布的多个水平旋喷桩二，沿洞体内壁设置均布的多个水平旋喷桩三，通过水平旋喷桩和超前注浆导管结合的方式对隧洞进行加固，有效防止了坍塌、开裂和流变等隧道病害现象发生，减少了施作临时仰拱和后期的施工费用，提高了施工速度，缩短了建设周期，同时也能保证工程总工期和后期运营安全，实用性高，值得推广。

技术领域

本发明属于隧道工程技术领域，具体涉及一种在无自稳能力的地层中建造隧道的超前加固施工方法。

背景技术

古语有云：“要想富，先修路”，其揭示了经济发展状况与交通水平的直接影响关系的大小，目前，随着经济水平的日益提高，交通事业的发展需求，连接大江南北的道路桥梁工程也是发展迅速，新技术不断涌现，其中，为了缩短路程而在山体之中进行施工的小净距隧道工程也有很多，但是隧道施工中，由于山体的地质状况不同，施工中采取的方案不合理，就会出现坍塌、开裂和流变等隧道病害现象，影响施工速度和建设周期，严重的甚至会危及人生安全，造成重大的经济损失。这类现象在饱和细沙层等无自稳能力的地层中表现最为明显，如大西铁路的上白隧道、厦深铁路梁山隧道等，传统单一的注浆加固已经难以解决易坍塌的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种在无自稳能力的地层中建造隧道的超前加固施工方法，以解决上述提出的技术问题。

本发明的技术方案是：

一种在无自稳能力的地层中建造隧道的超前加固施工方法，包括以下步骤：

在洞口位置沿拱顶边线均布多个水平旋喷桩一，所述水平旋喷桩一在直径方向相互咬合，形成固结的拱顶；

在除过洞口位置之外的其他洞口仰坡上设置均布的多个垂直于洞口仰坡表面的水平旋喷桩二，每一个水平旋喷桩二的顶端埋设连接块一之后在除过洞口位置之外的其他洞口仰坡上喷射混凝土，喷射混凝土层上方铺设钢丝绳网片一，钢丝绳网片一和连接块一通过锚固螺栓一紧固连接，钢丝绳网片一上方喷射混凝土后铺设高强渗透性聚合物砂浆形成防护面层一；

沿洞体内壁设置均布的多个垂直于洞体表面的水平旋喷桩三，每一个水平旋喷桩三的顶端埋设连接块二之后施做网喷混凝土形成混凝土层，混凝土层表面施工隔离层和防水层后间隔架设钢拱架，并在架设好的钢拱架之间铺设钢丝绳网片二，钢丝绳网片二和连接块二通过锚固螺栓二紧固连接，钢丝绳网片二的两端与钢拱架绑扎固定；

在水平旋喷桩三之间间隔设置加固用超前注浆导管，超前注浆导管的尾部均与钢丝绳网片二绑扎固定后，在超前注浆导管内进行超前注浆加固；

钢丝绳网片二和钢拱架的上表面铺设高强渗透性聚合物砂浆形成防护面层二。

优选的，水平旋喷桩一和水平旋喷桩三交错呈一夹角，且靠近水平旋喷桩一的水平旋喷桩三和水平旋喷桩一末端咬合，形成固结整体结构。

优选的，超前注浆导管直径为φ42。

优选的，超前注浆使用的注浆材料是水泥-水玻璃双液浆，且水泥和水玻璃溶液的体积比为1.2:0.65～1:1，注浆压力是3.6～4Mpa。

优选的，超前注浆使用的注浆材料是水泥浆，且水泥标号为C20。

优选的，钢丝绳网片一和钢丝绳网片二中使用的是直径φ12～φ15的钢丝绳。

与现有技术相比，本发明提供的一种在无自稳能力的地层中建造隧道的超前加固施工方法，具有以下的有益效果：

本发明有效防止了坍塌、开裂和流变等隧道病害现象发生，减少了施作临时仰拱和后期的施工费用，提高了施工速度，缩短了建设周期，同时也能保证工程总工期和后期运营安全，实用性高，值得推广。