[发明专利]穿越隧道顺层地段坍塌体施工方法

说明书

本发明涉及井下采区充入充填物的方法或装置领域，具体为一种穿越隧道顺层地段坍塌体施工方法。一种穿越隧道顺层地段坍塌腔施工方法，包括：步骤一、排查；其特征是：还包括如下步骤：步骤二、排水；步骤三、泵砼；步骤四、封闭坍塌腔；步骤五、管棚加固；步骤六、混凝土加固；步骤七、支护加固；步骤八、限制移位；步骤九、闭环；步骤十、封闭二衬。本发明防护效果好，安全可靠。

技术领域

本发明涉及井下采区充入充填物的方法或装置领域，具体为一种穿越隧道顺层地段坍塌体施工方法。

背景技术

隧道工程属于地下工程，工程风险高，难度系数大，地质情况复杂多变，各种不可预见的地质构造对整个施工过程影响巨大，一旦对塌方处理不当，不仅会额外增加工程费用，还可能使工期受到延误，并且顺层地段二次坍塌的风险非常大，倘若处理不当，则会使施工人员的生命财产安全受到威胁。

目前，面对顺层地段发生塌方的情况，传统的做法是先用砂袋或片石对塌腔进行回填，然后对空腔泵送混凝土进行填充，此时忽略了对塌腔内的填充仍不密实，同时换拱过程中仍然存在填充混凝土块四周松散土体涌出导致填充混凝土块移位的可能；甚至为了抢施工进度，轻视了预防坍塌方施工措施，在开挖、爆破、支撑、量测方面都做得不尽人意，直接给工程质量遗留隐患，加上忽略了顺层地段侧向力比较大的特点，很容易造成围岩处于失稳的状态，增加了二次安全事故发生的风险。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，提供一种防护效果好、安全可靠的隧道施工方法，本发明公开了一种穿越隧道顺层地段坍塌腔施工方法。

本发明通过如下技术方案达到发明目的：

一种穿越隧道顺层地段坍塌腔施工方法，包括：步骤一、排查：排查隧道坍塌腔的险情，测得坍塌腔的位置和尺寸，以准确掌握坍塌腔的范围和状况，为之后对坍塌腔的处理建立现场依据；其特征是：还包括如下步骤：

步骤二、排水：将坍塌腔处的积水排出隧道外，防止隧道的围岩受到进一步的冲刷和软化，避免二次坍塌；

步骤三、泵砼：确定坍塌腔稳定后，先预埋至少两根输砼管和输气管，所述输气管的高度高于所述输砼管的高度，就近用渣土将坍塌腔回填密实，随后通过所述输砼管向坍塌腔泵送混凝土，坍塌腔内的空气通过所述输气管排出，在坍塌腔处设置钢质逃生通道，确保施工人员安全；

步骤四、封闭坍塌腔：对坍塌腔用20cm的C20喷射混凝土予以封闭；

步骤五、管棚加固：由于顺层侧向力较大，围岩不易稳定，很容易导致二次坍塌，故以开挖面为基准，在所述开挖面的后方初支部位采用两排长5m、外径108mm、壁厚6mm的径向导管进行加固，再在坍塌腔开挖面位置施作长21m的环向的管棚(3)，用外径108mm、壁厚6mm的导管进行加固，保证坍塌腔处理的安全性；

步骤六、混凝土加固：采用泵送混凝土加固开挖面的前方和后方，使得原有裂隙或松散土颗粒形成一个整体，提高松散、破碎围岩的稳定性，使得围岩获得一定的自承能力，配合管棚(3)共同受力，防止顺层岩体的进一步坍塌；

步骤七、支护加固：增加开挖面的前方和后方可能存在变形的临时支护及永久支护钢拱架的密度，所述临时支护及永久支护钢拱架都用工字钢制成，加强工字钢对围岩的支撑，提高初支的强度，防止支撑变形移位；

步骤八、限制移位：采用长9m、外径108mm、壁厚6mm的导管作为锁脚锚管，加固已完成初期支护段落，限制永久支护钢拱架的刚体移位，保证隧道的初期支护的稳定；

步骤九、闭环：在径向管棚锁脚加固完成后对加固段仰拱进行闭环施工，仰拱浇筑跟进完成后及时填充片石混凝土，以进一步稳固已施工地段初期支护的稳定性；

步骤十、封闭二衬：待仰拱浇筑跟进完成后，根据监控量测数据及时对二衬进行封闭施工，确保隧道整体稳定性。

穿越隧道顺层地段坍塌腔施工方法，其特征是：

步骤三时，对坍塌腔实施监控和测量，监控和测量的频率为每天一至三次，发现隧道拱顶下沉、地表沉降等异常时要停止作业、撤离人员；向坍塌腔内采用片石混凝土填筑；