[实用新型]一种陡坡偏压条件下小净距双行隧道的支护结构

说明书

技术领域

本实用新型属于土木工程技术领域，具体涉及一种陡坡偏压条件下小净距 双行隧道的支护结构。

背景技术

随着我国山区的高速公路建设的不断发展，交通线路规划中不可避免地出 现越来越多的陡坡(地表坡度≥45°)偏压小净距隧道，地形偏压对隧道与围岩 的影响越来越不能忽视。然而，传统的偏压小净距隧道设计都是依据相关规范 采用相应的支护与加固方式，尽管考虑到净距因素，在中夹岩处采用注浆、对 拉锚杆等方式加大支护力度，但却忽略了地形偏压对围岩及隧道结构的影响， 导致支护与加固方案的经济性和安全性要求无法同时满足。同时对于偏压条件 下的先行洞施工顺序(即先施工深埋侧隧道还是先施工浅埋测隧道)也没有形 成统一的规定，而施工顺序的不同对于围岩与隧道结构的偏压效果影响明显。

隧道支护工序是为了防止隧道在开挖后坍塌、而在挖掘出每段隧道通道之 后必须及时进行的施工，且支护工艺的设计只有与该处岩层的具体地质条件相 适应，才能起到良好的抗变形、抗坍塌的效果。但是现有技术中，在高地应力、 甚至极高地应力软岩层地质条件下挖掘隧道时，所采用的是与普通地应力岩层 条件下相同的支护工艺，具体为：

步骤1.密贴隧道通道的表面建立一榀刚性初期支护；具体采用与隧道通道 表面的断面形状相同的拱形型钢钢架从内侧支撑隧道通道，即拱形型钢钢架的 外缘与隧道通道的周向表面紧密贴合，然后再在拱形钢架上喷射混凝土。

步骤2.基于上述刚性初期支护实施二次衬砌；即在刚性初期支护内侧施作 模筑混凝土衬砌，以形成与隧道通道形状相似的、且沿隧道通道纵向延伸的平 滑的隧道表面。

现有技术中的支护工艺采用直接密贴隧道通道表面建立刚性初期支护的方 式，使得在隧道通道外围的岩层中的高应力作用下，经常造成初期支护中混凝 土开裂、剥落，及拱形型钢钢架扭曲变形；拱形型钢钢架的变形会侵占下一步 二次衬砌的空间，造成无法继续实施二次衬砌，从而不得不拆掉已建的刚性初 期支护、重新建立新的刚性初期支护；这样，便使工程成本和施工风险大幅增 加。

在陡坡偏压地形条件下，同一隧道左右两侧以及深、浅埋两个隧道的非对 称受力与变形明显，存在深埋侧隧道变形与受力均显著大于浅埋侧的强偏压效 应，如不采取相关加固措施，围岩与隧道结构会由于这一效应的存在而出现向 外侧运动的趋势，在此情况下，中夹岩及其上部也极易发生破坏。鉴于此，有 必要针对陡坡地形下的小净距隧道修建设计出专门的支护与加固方案，同时选 择合理的施工顺序，以解决偏压对围岩与隧道结构的影响，保证隧道施工的安 全性与经济性。

发明内容

本实用新型提供了一种陡坡偏压条件下小净距双行隧道的支护结构，以解 决传统方式下不能有效考虑偏压效应，导致隧道及中夹岩安全性下降以及材料 浪费的问题，达到缓解偏压对地层的扰动，保证中夹岩的施工安全，且减少材 料用量的目的。

一种陡坡偏压条件下小净距双行隧道的支护结构，包括：布置于浅埋侧隧 道和深埋侧隧道周围的注浆导管以及系统锚杆；其中：

对于浅埋侧隧道，注浆导管的布设范围从浅埋侧隧道远离中夹岩一侧的拱 肩至靠近中夹岩一侧的拱脚；系统锚杆的布设范围从浅埋侧隧道远离中夹岩一 侧的拱肩至远离中夹岩一侧的拱脚；

对于深埋侧隧道，注浆导管的布设范围从深埋侧隧道的拱顶至靠近中夹岩 一侧的拱脚；系统锚杆的布设范围从深埋侧隧道的拱顶至远离中夹岩一侧的拱 脚。

进一步地，布置于浅埋侧隧道和深埋侧隧道周围的注浆导管沿环向和纵向 呈梅花形布置，相邻两根注浆导管的环距为0.3～1.5m，纵距为0.5～2m。

进一步地，布置于浅埋侧隧道和深埋侧隧道周围的系统锚杆沿环向和纵向 呈梅花形布置，相邻两根系统锚杆的环距为1～1.5m，纵距为0.5～1.5m。

进一步地，所述的注浆导管与浅埋侧隧道或深埋侧隧道轴线呈10°～90°夹 角，且兼有系统支护与超前支护的作用。

进一步地，深埋侧隧道周围的系统锚杆比浅埋侧隧道周围的系统锚杆至少 长出1m。

进一步地，所述的系统锚杆采用先锚后灌式的中空注浆锚杆、注浆导管或 砂浆锚杆，其外径为25～100mm，壁厚为5～12mm，长度为3～10m。

进一步地，所述的注浆导管采用壁上开孔的钢管，其外径为42～150mm，壁 厚为4～10mm，长度为5～20m。