[发明专利]穿越隧道顺层地段坍塌体施工方法

权利要求书

1.一种穿越隧道顺层地段坍塌腔施工方法，包括：步骤一、排查：排查隧道(1)坍塌腔(2)的险情，测得坍塌腔(2)的位置和尺寸，以准确掌握坍塌腔(2)的范围和状况，为之后对坍塌腔(2)的处理建立现场依据；其特征是：还包括如下步骤：

步骤二、排水：将坍塌腔(2)处的积水排出隧道(1)外，防止隧道(1)的围岩受到进一步的冲刷和软化，避免二次坍塌；

步骤三、泵砼：确定坍塌腔(2)稳定后，先预埋至少两根输砼管和输气管，所述输气管的高度高于所述输砼管的高度，就近用渣土将坍塌腔(2)回填密实，随后通过所述输砼管向坍塌腔(2)泵送混凝土(22)，坍塌腔(2)内的空气通过所述输气管排出，在坍塌腔(2)处设置钢质逃生通道，确保施工人员安全；

步骤四、封闭坍塌腔：对坍塌腔(2)用20cm的C20喷射混凝土予以封闭；

步骤五、管棚加固：以开挖面(21)为基准，在所述开挖面的后方初支部位采用两排长5m、外径108mm、壁厚6mm的径向导管进行加固，再在坍塌腔(2)开挖面位置施作长21m的环向的管棚(3)，用外径108mm、壁厚6mm的导管加固，保证坍塌腔(2)处理的安全性；

步骤六、混凝土加固：采用泵送混凝土(22)加固开挖面(21)的前方和后方，使得原有裂隙或松散土颗粒形成一个整体，提高松散、破碎围岩的稳定性，使得围岩获得一定的自承能力，配合管棚(3)共同受力，防止顺层岩体的进一步坍塌；

步骤七、支护加固：增加开挖面(21)的前方和后方的临时支护及永久支护钢拱架的密度，所述临时支护及永久支护钢拱架都用工字钢制成，加强工字钢对围岩的支撑，提高初支的强度，防止支撑变形移位；

步骤八、限制移位：采用长9m、外径108mm、壁厚6mm的导管作为锁脚锚管，加固已完成初期支护段落，限制永久支护钢拱架的刚体移位，保证隧道(1)的初期支护的稳定；

步骤九、闭环：在径向管棚锁脚加固完成后对加固段仰拱进行闭环施工，仰拱浇筑跟进完成后及时填充片石混凝土，以进一步稳固已施工地段初期支护的稳定性；

步骤十、封闭二衬：待仰拱浇筑跟进完成后，根据监控量测数据及时对二衬进行封闭施工，确保隧道整体稳定性。

2.如权利要求1所述的穿越隧道顺层地段坍塌腔施工方法，其特征是：

步骤三时，对坍塌腔(2)实施监控和测量，监控和测量的频率为每天一至三次，发现隧道拱顶下沉、地表沉降要停止作业、撤离人员；向坍塌腔(2)内采用片石混凝土填筑；

步骤五时，采用五根管棚(3)穿透先前坍塌腔(2)内填充的泵送混凝土块，再进行注浆加固；使空腔内的泵送混凝土块与前后土体密实固结形成整体，防止后续处理过程中塌腔上方松散土体涌出和混凝土块滑移，减小塌方区域处理的风险，管棚(3)采用外径108mm×壁厚6mm的带注浆孔钢花管，长21m，角度为5°～7°斜向上方，注浆液采用1:1水泥浆液，注浆压力为0.5Mpa～0.8Mpa，五根管棚(3)布置在开挖面(21)拱顶永久支撑一侧均匀分布；

开挖面(21)后方设环向导管，采用外径108mm×壁厚6mm的带注浆孔钢花管，长度为5m，倾角为15°，导管内注浆，注浆液采用1:1水泥浆液，浆液扩散半径不小于0.5m，注浆压力为0.5Mpa～0.8MPa；

步骤八时，对初期支护段落进行加固的锁脚锚管每个断面四根，即每侧拱腰(11)和拱脚(12)各一根，导管外露锁口位置用工字钢(13)与初期支护钢拱架进行焊接，纵向间距1.5m；采用1:1水泥浆液注浆，注浆压力为0.5Mpa～0.8Mpa，加固范围为仰拱已完里程至拱顶进入强风化岩层5m。