[发明专利]一种炭质板岩隧道大变形控制施工方法

权利要求书

1.一种炭质板岩隧道大变形控制施工方法，其特征在于：包括如下步骤：

第一步，对上台阶掌子面进行封闭施工，铺设φ8钢筋网片，网格间距20×20cm，搭接1~2个网格，喷射C25混凝土，厚度30cm，采用湿喷工艺，上、中台阶距离6~8m，整平上台阶平台，并设置爬坡道，为钻孔提供作业平台；

第二步，钻孔，采用全站仪定位钻孔孔位，用于安装玻璃纤维锚杆的孔位布置以隧道设计中线为准，间距0.6×0.6m，梅花形布置孔位与隧道轴线方向一致，钻孔长度9m，孔径φ76mm；用于放置超前管棚的孔位间距0.3m，孔径φ140mm；用于安装上一循环大注浆锁脚锚管的孔位，大注浆锁脚锚管利用提前预埋的导向管定位；

第三步，在拱架弧顶安装起超前支护作用的超前管棚；在掌子面安装起超前预加固作用的玻璃纤维锚杆，插入孔内的长度不得短于超前管棚和玻璃纤维锚杆长度的95%，在上一循环初期支护拱脚安装起支撑拱架作用的大注浆锁脚锚管；

第四步，安装完成后，锚固剂封口，采用水灰比为0.8：1~1:1的水泥浆对超前管棚、玻璃纤维锚杆、大注浆锁脚锚管进行注浆，注浆采用注浆量与压力双重控制，控制指标：单根注浆量大于0.326立方，注浆压力大于1MPa时结束注浆，封孔并转入下孔施工；

第五步，在拱架弧顶安装和超前管棚配合的超前导管，安装完毕后，开始开挖掘进、立拱架，其中，相邻拱架之间采用提高初期支护的刚度和整体性的纵向连接器连接，开挖过程中，采用玻璃纤维锚杆微应变测试判定玻璃纤维锚杆对掌子面前方围岩的加固情况；

第六步，安装起抑制初期支护收敛变形和沉降变形的临时仰拱，临时仰拱包括上台阶临时仰拱和中台阶临时仰拱。

2.根据权利要求1所述的一种炭质板岩隧道大变形控制施工方法，其特征在于：第五步中所述基于玻璃纤维锚杆微应变测试判定前方掌子面的加固情况的方法，包括如下步骤：

第一步，在掌子面加固的若干玻璃纤维锚杆上布置微应变的若干测点，在测点布置应变片，应变片通过导线与应变仪连接；所述测点的数量不小于3个；所述测点沿玻璃纤维锚杆的轴向等间距或不等间距布置；

第二步，选定掌子面超前加固的测试玻璃纤维锚杆的点位，随同其他玻璃纤维锚杆一起施工；

第三步，施作掌子面超前加固的测试玻璃纤维锚杆并注浆，记录玻璃纤维锚杆应力的初始数值；

第四步，待浆液凝固后，开始掌子面的开挖施工，每开挖一循环后，测量并记录玻璃纤维锚杆微应变的数值，当玻璃纤维锚杆应力减小至初始数值的25%时，停止掘进，继续安装玻璃纤维锚杆进行掌子面的超前预加固施工。

3.根据权利要求1所述的一种炭质板岩隧道大变形控制施工方法，其特征在于：所述超前导管（1）和超前管棚（2）交替布置，超前导管（1）和超前管棚（2）的一端分别与拱架顶端连接，另一端位于隧道拱顶的钻孔内，玻璃纤维锚杆（3）沿着隧道的轴线插入隧道的内表面，临时仰拱包括上台阶临时仰拱（5）和中台阶临时仰拱（6），上台阶临时仰拱（5）的两端分别与隧道的上台阶处的拱架的两端连接，中台阶临时仰拱（6）的两端分别与隧道的中台阶处的拱架的两端连接，导向管的一端分别与上中台阶仰拱和拱架的连接端连接，另一端位于隧道内，大注浆锁脚锚管（6）的两端分别位于导向管内，纵向连接器（7）位于相邻拱架之间。

4.根据权利要求3所述的一种炭质板岩隧道大变形控制施工方法，其特征在于：所述超前导管（1）之间的间距为30cm，超前管棚（2）之间的间距为30cm。

5.根据权利要求4所述的一种炭质板岩隧道大变形控制施工方法，其特征在于：所述超前管棚（2）的长度比超前导管（1）的长度长。

6.根据权利要求5所述的一种炭质板岩隧道大变形控制施工方法，其特征在于：所述纵向连接器（7）包括位于拱架的工字钢（9）上下翼缘的角钢（8），其中，上翼缘设有两个背靠背构成T字形的角钢（8），下翼缘设有两个背靠背构成T字形的角钢（8），上下翼缘的角钢（8）上下左右对称布置。