[发明专利]小断面陡斜坡隧道持续性塌方冒顶的治理施工方法

说明书

本发明公开了一种小断面斜隧道持续性塌方冒顶的治理施工方法，包括以下步骤：A、设置多排支撑拱架；B、通过布设的阻挡层、支撑层和保护层管棚所形成的单根梁结构支撑体系和整体拱结构支撑体系，对爆破荷载扰动后的松动危岩进行阻挡，削弱下滑冲击力，形成多层缓冲保护层；C、通过可拼装接长的自进式钻管和带螺旋形旋转钢勒的锥型钻头，克服小断面陡斜坡隧道受限空间的局限性，并提高钻管的旋转钻进力度和粉碎破岩效果；d、支撑拱架顶部设置隔离防水层削弱地下水浸泡软化作用，保证硐内施工用电安全。本发明对小断面陡斜坡隧道持续性塌方冒顶地灾治理具有高效、快速和安全可靠的效果，且能保证隧道爆破开挖的正常进行，加快施工工期。

技术领域

本发明涉及隧道施工领域，具体涉及一种小断面陡斜坡隧道持续性塌方冒顶的治理施工方法。

背景技术

目前，在国内外隧道及地下工程中，仍以“钻爆法”施工作为隧道开挖掘进的主要手段，即通过炮眼钻孔、装药、爆破、出渣等工艺流程完成隧道破岩掘进。然而，由于地下复杂多变的岩层地质结构，在爆破开挖过程中往往会因为断层破碎带、松散软土以及突水突涌等不良地质的存在而导致隧道出现塌方冒顶事故。为了确保隧道及地下工程能顺利完成，就必须针对此类地质灾害进行有效的治理。目前，在“一种隧道施工过程中断层破碎带塌方治理方法(CN 201410382380.X)”中提出了一种液压千斤顶结构初期支护型钢拱架共同支撑定型模板，通过预留孔穿插注浆管进行高压注浆，以板结固化后形成的混凝土结构层来阻挡拱顶塌方下滑体的施工技术；而在“一种隧道防塌方支护结构(CN201611086604.8)”中是借助外部隧道体条形凸起、内部隧道体以及之间的细砂充填体和支撑拉杆共同形成的支撑体系来阻挡隧道拱顶塌方体的下滑；在“一种隧道工作面塌方应急处理方法(CN201610950048.8)”中又通过支撑在安全区段单体液压支柱上的拱梁并延伸至塌方区工作面，再在其上布置承载体和防水型金属格栅承载体后，通过预留泵送管进行顶部混凝土浇筑，以固结的混凝土结构作为塌方区承载结构。除此之外，在“一种采用超前小导管预注浆工艺处理隧道塌方冒顶的方法(CN201811529871.7)”中通过调整水泥-水玻璃双液注浆材料的配比，对塌方空腔进行预注浆填充能有效改善其凝结时间过快及结石体孔结构来提高其强度及耐久性；而在“隧道衬砌背后空洞的施工方法及施工后的复合衬砌结构(CN201710851355.5)”中考虑到塌方空腔直接采用混凝土或砂浆回填会因自重过大而额外增加支撑体所承受的荷载，于是采用相对轻质的泡沫混凝土进行充填而形成一种复合衬砌结构。由此可知，目前所提出的隧道塌方治理方案重点强调的是在隧道塌方空腔形成后，且基本稳定不再继续塌方的情况下，针对塌方空腔的支护回填结构及注浆填充材料进行特征处理。然而，对于有些隧道因破碎岩体本身松散，加上地下水的润滑作用出现持续塌方，即塌方事故发生后将持续几天甚至几周，且塌方区域高度相对较高，无法像上述情况待其形成相对稳定的塌方空腔后再进行塌方空腔加强支护治理。而这种持续塌方若不能及时有效的加以治理将直接导致塌方区的进一步扩展，甚至演变致地表塌陷而出现整体式塌方冒顶事故。此外，由于一般的公路、铁路等交通隧道在满足交通及排水要求时，常会设置0.3％～3.5％的坡度；而矿山小断面隧道常用于矿业皮带输送通廊，其设计中常会出现达21％以上的陡斜坡，以致常规用于交通隧道塌方治理方案实施中受到诸多局限。与此同时，又受到常规的注浆填充、封堵胶凝材料凝结固化时间的限制，难以满足持续性塌方治理的及时、快速、有效性的原则，难以保证隧道爆破开挖的正常进行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种小断面陡斜坡隧道持续性塌方冒顶的治理施工方法，可快速有效地制止持续塌方。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：小断面陡斜坡隧道持续性塌方冒顶的治理施工方法，包括以下步骤：

A、出现持续性塌方时先不急于塌方出渣，而是在隧道塌方空腔后方的安全区域内设置多排支撑拱架，并通过拱架连接筋、加强筋和立柱剪力墙整体加强稳固，提供安全保障。