[发明专利]高陡土质边坡下穿并行隧道偏压治理方法及快速测量装置有效
申请号: | 202110610178.8 | 申请日: | 2021-06-01 |
公开(公告)号: | CN113389598B | 公开(公告)日: | 2022-11-29 |
发明(设计)人: | 李新平;王婧;甘鑫;郭运华;龚航里;裴晨浩;黄文旭;沙剑鸣 | 申请(专利权)人: | 武汉理工大学 |
主分类号: | E21F17/18 | 分类号: | E21F17/18;E21F17/00;E21D11/10;E21D9/14 |
代理公司: | 武汉开元知识产权代理有限公司 42104 | 代理人: | 刘琳;潘杰 |
地址: | 430070 湖*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 土质 边坡下穿 并行 隧道 偏压 治理 方法 快速 测量 装置 | ||
1.高陡土质边坡下穿并行隧道偏压治理方法,其特征在于:所述方法包括如下步骤:
1)根据隧道开挖过程中洞顶地形横向坡度与隧道埋深进行产生偏压条件分析,对于受到偏压土体的滑移侧隧道洞口处堆积反压挡土坡;
2)在主体边坡的间隔阶边坡上钻孔,埋设快速测量装置用于测量反压挡土坡的变形数据;
3)根据隧道线路以左洞进口为起点,右洞出口为终点,设计预期钢管桩支挡线路;
4)对反压挡土坡的间隔阶设置位移观测点,对所述钢管桩桩顶安装快速测量装置,对反压挡土坡及钢管桩进行位移观测;
5)根据观测结果计算边坡下土的固结度,确定预压时间,形成稳定支护;
所述快速测量装置包括支撑钢管(6),所述支撑钢管(6)的顶部设置有支座铁球(3),所述支座铁球(3)通过底部焊接的连接链条(4)与定位铁球(5)固定连接,所述支座铁球(3)的顶部焊接支座(2),所述支座上设置有棱镜(1),所述定位铁球(5)位于支撑钢管(6)的内腔中,所述支座铁球(3)搁置于支撑钢管(6)顶部,所述支撑钢管(6)随边坡变形发生位移时,所述定位铁球(5)受重力影响保持垂直于地面,所述支座铁球(3)在连接链条(4)的带动下沿支撑钢管(6)内腔边缘滑动,从而带动支座(2)和棱镜(1)产生角度变化。
2.根据权利要求1所述的高陡土质边坡下穿并行隧道偏压治理方法,其特征在于:所述步骤3)中预期钢管桩支挡线路的设置方法为:在左右洞中间以上部分的土坡沿预期线路间隔均匀水平布置、倾斜打入钢管桩,钢管桩桩身带有均匀注浆孔,对钢管桩周围及底部土体进行注浆。
3.根据权利要求2所述的高陡土质边坡下穿并行隧道偏压治理方法,其特征在于:所述钢管桩打入深度不超过围岩锚杆最大深度,与隧洞围岩锚杆支护相错开,路径沿隧道轴线方向,管口高出坡面0.5~2米。
4.根据权利要求1所述的高陡土质边坡下穿并行隧道偏压治理方法,其特征在于:所述步骤1)中反压挡土坡坡顶高度高于隧道拱顶且坡面为阶梯型。
5.根据权利要求1所述的高陡土质边坡下穿并行隧道偏压治理方法,其特征在于:所述步骤4)中在隧道外无扰动处浇筑混凝土桩,桩顶预埋钢筋,所述钢筋顶部磨圆刻十字丝作为测量后视点,测量人员在后视点处使用GPS放样,记录后视点绝对坐标。
6.根据权利要求1所述的高陡土质边坡下穿并行隧道偏压治理方法,其特征在于:所述步骤5)在位移观测完成后,根据位移观测数据绘制地面位移曲线图:荷载—时间—水平位移过程线,用沉降时间的变化曲线计算最终沉降量以及边坡下土的固结度,确定预压时间,待单位时间内的沉降降到允许范围内时继续开挖,形成稳定支护。
7.根据权利要求2所述的高陡土质边坡下穿并行隧道偏压治理方法,其特征在于:所述钢管桩倾斜角度为65°~75°。
8.一种快速测量装置,其特征在于:所述装置用于实现根据权利要求1~7中任一项所述的高陡土质边坡下穿并行隧道偏压治理方法。
9.根据权利要求8所述的快速测量装置,其特征在于:所述定位铁球(5)的质量不小于500g。
10.根据权利要求8所述的快速测量装置,其特征在于:所述棱镜(1)中心位置设置有用于全站仪采集坐标的标记。
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