[发明专利]一种软岩隧道施工支护时机确定方法

说明书

本发明涉及隧道施工的领域，具体而言，涉及一种软岩隧道施工支护时机确定方法，采用台阶法施工，每部分开挖后立即施作第一层支护。上台阶第一层支护后：若岩体以极软岩为主，立即施作上台阶第二层支护。若初支已出现开裂或掉块，立即施作上台阶第二层支护。否则，暂不施作上台阶第二层支护。下台阶第一层支护后：若岩体以极软岩为主，立即施作下台阶第二层支护。若初支已出现开裂或掉块，立即施作下台阶第二层支护。否则，暂不施作下台阶第二层支护。仰拱第一层支护后，立即施作仰拱第二层支护。本发明根据围岩变形特点和力学特性，明确了一次支护和二次支护施作时机，有效控制围岩变形，同时也较为经济。

技术领域

本发明涉及隧道施工的领域，具体而言，涉及一种软岩隧道施工支护时机确定方法。

背景技术

高地应力软岩条件下，隧道开挖后，洞周围岩压力将随着围岩变形逐步释放，因此针对这种特性，针对高地应力软岩严重大变形隧道，为有效控制隧道变形，可采用多重支护方式，一方面逐步释放围岩压力，另一方面逐步提高支护抗力，最后围岩压力与支护抗力相平衡，达到控制最终变形的目的。但目前规范中仅提出多重支护的理念，实际应用案例较少，经验不足，同时对于各层支护施作的时机无明确规定，随意性较大，若支护施作过早，围岩压力太大，支护难以抵抗，若支护施作过晚，则围岩已发生过大变形。

发明内容

本发明的目的在于提供一种软岩隧道施工支护时机确定方法，其能够在合适的时机进行支护，避免隧道大变形。

本发明的实施例是这样实现的：

一种软岩隧道施工支护时机确定方法，采用台阶法施工，每部分开挖后立即施作第一层支护；

上台阶第一层支护后：若岩体以极软岩为主，立即施作上台阶第二层支护；若初支已出现开裂或掉块，立即施作上台阶第二层支护；否则，暂不施作上台阶第二层支护；

下台阶第一层支护后：若岩体以极软岩为主，立即施作下台阶第二层支护；若初支已出现开裂或掉块，立即施作下台阶第二层支护；否则，暂不施作下台阶第二层支护；

仰拱第一层支护后，立即施作仰拱第二层支护。

进一步地，还包括锚杆施作时机；上台阶开挖后，若岩体以极软岩为主，则在掌子面后方4～6m处施作上台阶锚杆，否则在掌子面后方10～15m处施作上台阶锚杆；

下台阶的锚杆随下台阶第一层支护一同施作；

仰拱的锚杆随仰拱第一层支护一同施作。

进一步地，所述极软岩是指岩石饱和强度小于15MPa的岩层。

进一步地，仰拱第二层支护施作后，立即施作仰拱二衬、仰拱填充，仰拱与掌子面距离不得大于35m。

进一步地，隧道包括仰拱和仰拱上方的拱墙；仰拱二衬和仰拱填充完成后，若拱墙第二层支护未施作，则根据断面扫描结果判断拱墙第二层支护的支护时机；

若拱墙变形量达到隧道预留变形量50％，施作拱墙第二层支护；

拱墙变形量大于20cm，但未达到隧道预留变形量50％：若拱墙变形速率大于5mm/d，且变形速率呈上升趋势，施作拱墙第二层支护；否则可不施作拱墙第二层支护；

拱墙变形量未达到20cm：若变形速率趋于平缓，则可不施作拱墙第二层支护；若变形速率呈增加，则继续监测拱墙变形情况。

进一步地，隧道预留变形量为50～70cm。

进一步地，隧道包括第一层支护、第二层支护和二次衬砌；所述第一层支护、第二层支护和二次衬砌由外向内依次分布。

进一步地，围岩收敛速率小于或等于0.6mm/d或拱部下沉速率小于或等于0.3mm/d时，施工二次衬砌。