[发明专利]一种利用深部软岩形成空腔进行开挖洞室预加固的施工方法

摘要

一种利用深部软岩形成空腔进行开挖洞室预加固的施工方法，该方法包括以下步骤：步骤1：找出软岩层分布情况；步骤2：初次衬砌；步骤3：钻孔；步骤4：布设压力监测器；步骤5：将活动塞体的敞开端穿过孔洞插入软岩层的软岩内及长导管；步骤6：配制膨胀剂溶液；步骤7：将膨胀剂溶液灌入软岩层的软岩内；步骤8：膨胀溶液产生膨胀力，对软岩层的围岩进行挤压预裂；步骤9：在孔洞孔口处安装自动泄压阀；步骤10：从自动泄压阀泄出小粒垫层的流动母岩碎屑；步骤11：高压注浆，即完成开挖洞室预加固。本发明提供的一种利用深部软岩形成空腔进行开挖洞室预加固的施工方法，对隧道进行有效支护；大大提高隧洞的稳定性和安全性。

主权项

1.一种利用深部软岩形成空腔进行开挖洞室预加固的施工方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤1：探测隧道(2)周围岩层分布情况，对隧道(2)岩层进行分析，找出岩层的围岩（1）中软岩层(4)的分布情况；步骤2：开挖隧道(2)，在隧道(2)沿壁钻孔，施工完成初次衬砌（3）；步骤3：避开锚杆对隧道（2）顶部受力较大的部位进行钻孔形成孔洞（12）到达软岩层(4)中间部位并清理孔洞（12）中的碎石；步骤4：在所钻取的孔洞（12）四周布设可实时监测围岩应力的压力监测器（10）；步骤5：将一端设有可打开的顶盖（15），另一端敞开的活动塞体（6）的敞开端穿过孔洞（12）插入软岩层（4）的软岩内，选取长度大于孔洞深度（12）的长导管（7），使长导管（7）的一端顶开活动塞体（6）的顶盖（15）进入活动塞体（6）内，将长导管（7）的另一端与液体传输装置（8）连通；步骤6：配制适合浓度的膨胀剂溶液注入液体传输装置（8）内；步骤7：打开液体传输装置（8）将膨胀剂溶液通过长导管（7）灌入软岩层(4)的软岩内，在灌入膨胀剂溶液的同时，缓慢拔出长导管（7），当长导管一端（7）离开活动塞体（6）的顶盖（15）后停止灌入膨胀剂溶液；步骤8：等待一段时间至膨胀溶液产生膨胀力，对软岩层(4)的围岩进行挤压预裂，此时利用压力监测器(10)检测确定软岩层(4)内软岩状态，当通过压力检测器（10）监测的膨胀压力出现陡跌时，即认为膨胀溶液产生的膨胀力使得软岩层(4)大块破碎岩体被挤压预裂破坏成具有较高流动性的小粒垫层（14），停止灌入膨胀剂溶液；步骤9：拆除活动塞体（6）及长导管（7）；在孔洞孔口处（16）安装自动泄压阀（11）并设置阀值；步骤10：随着围岩变形，产生荷载达到卸压阈值，从自动泄压阀（11）泄出小粒垫层（14）的流动母岩碎屑，及时卸除上部围岩蠕变压力；步骤11：待泄出结束，软岩层(4)内形成抽吸空腔区（5），待围岩变形稳定后，将长导管（7）一端与自动泄压阀（11）连通，通过长导管（7）向软岩层(4)内形成的抽吸空腔区（5）内高压注浆，进行封堵加固，使得软岩夹层与岩性较好的围岩形成稳定的整体，即完成开挖洞室预加固。