[发明专利]隧道易切削锚杆全断面预加固施工方法

摘要

本发明公开了一种隧道易切削锚杆全断面预加固施工方法，包括以下步骤：首先进行施工前的勘测设计，通过岩土的取样分析和分类分级，采用易切削锚杆对掌子面待挖核心体进行预加固，同时安装量测仪器监测其变化，然后进行全断面开挖。本发明的施工方法中将如何处理好掌子面前方的“待挖核心体”作为控制此类隧道整体稳定性的关键，运用沿隧道纵向全断面预加固的易切削玻璃纤维锚杆来提高“待挖核心体”的等效刚度，控制“待挖核心体”的变形，使得隧道周边的拱效应能自然发挥作用，可以保证隧道全断面安全快速开挖掘进。该施工方法安全可靠，能够实现隧道全断面机械化现代化施工；具有良好的生产效率，施工进度持续、稳定，工程费用可以控制。

主权项

1. 一种隧道易切削锚杆全断面预加固施工方法，包括以下步骤：a. 进行施工前的勘测设计，包括地质钻探、地质素描，岩土体分类分级、稳定性分析、掌子面前方预加固范围确定、支护参数选择、变形测量方法规划和施工组织设计；将其中洞室按照稳定类型、短期稳定类型、不稳定类型三种不同的稳定状态进行分类；对于不稳定类型，围岩自稳能力差，不能自然形成“压力拱效应”，采用预加固施工方法；b. 根据a步骤中的结论对预加固施工方法做出具体施工方案，具体是针对不同的隧道稳定状态和岩土体等级，确定超前预加固范围、掌子面单位面积锚杆数量以及布设方式，施工量测监控和加固效果评价方法，其中，确定超前预加固范围、掌子面单位面积锚杆数量以及布设方式包括以下步骤：超前预加固范围大于扰动区影响半径R；掌子面单位面积锚杆数量，可以在0.1—1.0根/平方米之间，或者通过如下特征曲线方法进行计算：采用室内三轴或离心试验方法：试验求得挤压变形U与预加固支护约束力P的关系曲线，建立特征曲线，再通过确定稳定掌子面所需要的最小约束压力P1，计算出所需的锚杆数目；c. 根据b步骤获得的具体施工方案，进行隧道易切削锚杆全断面预加固施工：首先在掌子面上钻孔，插入易切削锚杆和安装监控测量装置，钻孔注浆在掌子面喷射混凝土完成后进行，其中：注浆材料采用快凝早强水泥浆液或化学浆材，注浆过程中控制注浆压力不超过0.5Mpa；注浆将易切削锚杆与围岩锚固，并填充空隙加固围岩，开挖过程中利用风镐配合挖掘机进行全断面开挖；d. 隧道全断面预加固施工过程中，量测监控岩土体的变形特性，在完整施工循环中，除了收敛、压力常规量测外，还进行开挖面挤出变形及前方预收敛的系统量测的监测，并将监控获得数据来反馈至上述步骤的设计、施工中；e. 待上述步骤完成，返回a步骤，调整预加固参数，进行下一循环的施工。