[发明专利]一种穿越岩爆地段的隧道修建方法

说明书

本发明涉及一种穿越岩爆地段的隧道修建方法，包括如下步骤：步骤1、在掌子面施作锚杆控制掌子面岩爆；步骤2、采用预裂爆破沿隧道轮廓线炸出开挖槽，隧道纵向开槽长度始终超前掌子面，保留核心土部分围岩；步骤3、出渣以后施作型钢钢拱架和钢筋网，打设耗能锚杆，并压注大阻尼柔性材料填充，表面喷射钢纤维混凝土；步骤4、施作初期支护的同时沿隧道横断面方向在核心土施作对拉锚杆，在核心土竖向打入玻璃纤维锚杆；步骤5、按照预定进尺逐步爆破开挖核心土，爆破孔利用轴向中空锚杆孔装药卷，核心土横向进行割缝处理。本发明可以在一定程度上控制岩爆发生倾向，保障隧道施工过程的安全。

技术领域

本发明涉及铁路隧道施工技术领域，具体是一种穿越岩爆地段的隧道施工方法。

背景技术

随着国民经济的高速发展，地下资源开发、地下基础建设正以前所未有的速度向深部发展，其中随着埋深的增加或者受构造应力的影响，深埋或超深埋隧道中将穿越地层复杂的高地应力区。岩爆是高地应力地区常见的地质灾害。高地应力区的深部岩体中赋存较高的弹性应变能，开挖过程中开挖面附近在远场应力的影响下将出现能量积聚，当积聚的应变能超过岩体的储能极限时，多余的能量突发释放，并造成洞壁附近部分岩体从母岩中猛烈地弹射出来，发生岩爆。强烈的岩爆可将数米大小的岩块高速弹射出来，易造成施工仪器设备损坏，支护体系失效，严重影响施工进度，甚至造成人员伤亡等不良后果，岩爆灾害给工程建设带来了巨大的安全隐患。如何有效地控制岩爆的发生，减少其对地下工程施工人员和设备的危害，具有重要的实践意义。

中国发明专利CN107165638A公开了提供了一种深部隧洞岩爆主动防控方法，通过在岩爆段施工超前中心孔和周边孔，并进行割缝，能够在隧洞开挖轮廓线内的岩体中形成一定长度的环形缝槽，同时形成大量的微裂隙，在一定程度上改变了围岩的完整性，快速解除缝槽周围岩体的高应力状态。该方法虽然能超前释放隧洞应力，但也改变岩爆段围岩力学特性，造成围岩应力的不定释放，加剧岩爆的发生倾向和不确定性；中国发明专利CN107893673A公开了一种抗岩爆和大变形翼式挤压型吸能锚杆，包括：锚杆体以及设置在其尾部的托盘和螺母，能提升吸能让压以及深部地下工程岩爆或大变形等灾害控制效果，但该发明构造过于简单，岩爆发生时吸收能量有限，无法真正起到耗散岩爆能量，有效控制岩爆的作用；中国发明专利CN106368721A公开了一种隧道防岩爆支护方法及隧道防岩爆支护体系，包括围岩、喷射混凝土层和多根预应力释能锚杆，喷射混凝土层开设有间隔设置的多个凹槽，能够在一定程度防止岩爆的发生或减弱岩爆的发生程度趋势，但该方法在初期支护喷砼上开槽难免加剧其应力集中程度，从另一方面增加岩爆发生可能。再者，以上发明均着重于减弱和控制岩爆的发生，不能在岩爆发生时对施工人员和设备起到防护作用，降低岩爆的影响。

发明内容

本发明旨在提供一种穿越岩爆地段的隧道修建方法，可以在一定程度上控制岩爆发生倾向，保障隧道施工过程的安全。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明公开的穿越岩爆地段的隧道修建方法，包括如下步骤：

步骤1、在掌子面施作锚杆控制掌子面岩爆；

步骤2、采用预裂爆破沿隧道轮廓线炸出开挖槽，隧道纵向开槽长度始终超前掌子面，保留核心土部分围岩；

步骤3、出渣以后施作型钢钢拱架和钢筋网，打设耗能锚杆，并压注大阻尼柔性材料填充，表面喷射钢纤维混凝土；

步骤4、施作初期支护的同时沿隧道横断面方向在核心土施作对拉锚杆，在核心土竖向打入玻璃纤维锚杆；

步骤5、按照预定进尺逐步爆破开挖核心土，爆破孔利用轴向中空锚杆孔装药卷，核心土横向进行割缝处理。

优选的，所述锚杆长度为9m，锚固端为3m，其余长度留空用于埋设爆破药卷，所述开挖槽的宽度为0.8m，所述预定进尺为2m，隧道纵向开槽长度始终超前掌子面6m。