[发明专利]一种适用于深部隧道仰拱破坏的修复治理方法

说明书

本发明涉及一种适用于深部隧道仰拱破坏的修复治理方法，根据仰拱变形及二衬开裂情况加密加强隧道结构的变形量测；将隧道两侧的排水沟截流、水流进行引排，改移隧道边墙施工用风、水管；在仰拱凿除范围外的隧道二衬表面拼装装配式波纹板支护；在波纹板支护表面架设环向钢腰梁，同时在波纹板表面及壁后安装结构监测传感器；在隧道边墙底部穿过波纹板打设锁脚注浆管桩，同时在基地打设注浆管；凿除开挖原施工仰拱；重新设置型钢并施工仰拱混凝土；施工仰拱填充混凝土；重新恢复路面及管沟施工用附属设施。本方法能够提高施工效率、降低施工风险，有效减小因仰拱拆除导致隧道二衬混凝土开裂渗漏水等问题的发生。

技术领域

本发明涉及深部隧道地质灾害修复领域，尤其涉及一种适用于深部隧道仰拱破坏的修复治理方法。

背景技术

仰拱是为改善上部支护结构受力条件而设置在隧道底部的反向拱形结构，是隧道结构的主要组成部分之一，它一方面要将隧道上部的地层压力通过隧道边墙结构或将路面上的荷载有效的传递到地下，而且还有效的抵抗隧道下部地层传来的反力。仰拱一般为钢筋混凝土结构，与二次衬砌构成隧道整体，增加结构稳定性。

在深部隧道施工过程中，经常遇到地质构造活动强烈、岩体节理裂隙发育、岩层破碎、围岩稳定性差的不良地段，局部区域还可能遇到强风化甚至全风化围岩，岩体呈散体状结构的软质岩石，层间有大量的粘土填充，遇水易软化且带有膨胀性；围岩层间结合力差，强度较低。在围岩静载及列车动载的共同作用下，仰拱结构会出现大量开裂、破损甚至沉陷错台的现象，比如兰渝铁路天池坪隧道，因围岩破碎裂隙发育、强度较低加之膨胀岩遇水膨胀，导致仰拱沿纵向开裂，最大隆起量达到39.2cm；向莆铁路雪峰山隧道，高地应力作用下仰拱出现“V”字型裂缝，隧道左线仰拱填充裂缝最深达到82cm，隧道右线仰拱填充裂缝最深达129cm；兰渝铁路马家坡隧道，围岩遇水膨胀导致仰拱填充出现纵向裂缝，表面裂缝宽度1～5cm，局部裂缝错台3～5cm，最大隆起变形达20～30cm。出现仰拱破坏及上浮的隧道还有很多，因此，保证隧道仰拱充分稳定以及破坏后及时有效修复具有十分重要的工程价值及现实意义。

发明内容

基于现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种适用于深部隧道仰拱破坏的修复治理方法，本方法能够提高施工效率、降低施工风险，有效减小因仰拱拆除导致隧道二衬混凝土开裂渗漏水等问题的发生。

本发明的目的通过以下技术方案实现的：

一种适用于深部隧道仰拱破坏的修复治理方法，包括以下步骤：

步骤S1、根据仰拱底鼓及二衬开裂情况，加密对隧道拱顶和水平方向的变形监控测量频率；

步骤S2、将隧道两侧的排水沟截流，水流进行引排，改移隧道边墙施工用风管、水管，防止水流继续渗入仰拱底部；

步骤S3、在仰拱凿除范围内的隧道二衬表面以及仰拱凿除范围两端的隧道二衬表面拼装装配式波纹板支护；在波纹板支护表面架设多个环向钢腰梁，同时在波纹板支护表面及壁后安装结构监测传感器；在隧道边墙底部穿过波纹板支护打设锁脚注浆管桩，并对位于仰拱凿除范围两端的隧道仰拱打设注浆钢管，布设微型桩；

步骤S4、依次凿除开挖原有仰拱填充与仰拱，拆除原有仰拱的型钢，开挖至原有仰拱的施工基底；

步骤S5、根据隧道监控量测信息，当隧道衬砌变形收敛后，重新设置型钢并施工仰拱混凝土；

步骤S6、施工仰拱填充混凝土；

步骤S7、重新恢复路面及管沟施工用附属设施。

所述步骤S1中，监控测量装置包括设置在隧道边墙部位的激光收敛仪。

所述步骤S3中，结构监测传感器包括设置在波纹钢支护壁后的土压力传感器、设置在波纹板支护表面和环向钢腰梁表面的应变传感器。