[发明专利]一种大跨径隧道塌体的加固方法

权利要求书

1.一种大跨径隧道塌体的加固方法，其特征是：包括

步骤1、塌体状态评估；

步骤1.1、确定塌体范围，采用人工观察测量、地质雷达扫描及其他辅助手段获取塌体岩土特征，所述特征包括但不限于内摩擦角、是否含地下水、塌体的几何特征及规模；

步骤1.1.1、具体过程包括沿隧道纵向延伸长度Lz、沿隧道径向延伸长度Lj、沿隧道环向延伸长度Lh以及估计塌体重心与水平线的夹角α，结合前兆现象及已经发生小范围坍塌的情况对塌体状况进行综合评估；

步骤1.2、对潜在塌体的风险性进行划分：

步骤1.2.1、滑塌风险：考虑潜在滑移的可能性重心及角度、岩土参数摩擦角φ，塌体临界滑移角φc，假设塌体与周边岩土脱离为临界状态下的滑移角为φc，塌体局部的滑移体也有同样的临界滑移角φc，取φc=φ，则α＞φc，塌体发生滑移的可能性增大，相反则滑移风险降低，简化定义：拱顶范围为I级；跨拱顶和侧墙为II级；侧墙范围为III级；

其中，塌体总宽度Lh=d1+d2，d1≤0则塌体位于侧墙范围内，视为III级风险，d10则塌体位于侧墙与拱顶分界上，当0.6Lh＞d10，视为II级风险，当d1≥0.6Lh时视为I级风险；

步骤1.2.2、规模风险及后果：

记隧道开挖面积为S（单位平方米），以每延米开挖体积为为基准，评估塌体坍塌后果风险，体积大于以S×1/3计为I级；体积小于S×1/3且大于S×1/4计为II级计算，体积小于S×1/4计为III级；

步骤2、对塌体进行加固作业

步骤2.1、针对不同风险等级采取不同的塌体加固参数：

步骤2.1.1确定加固参数包括：

1）注浆参数：水泥浆配比、注浆压力；

2）钢拱架、洞周锚杆、长锁脚锚杆参数、钢拱架间距Gd，钢拱架工字钢型号Gx，长锁脚锚杆、钢横担的施作范围：塌体范围+前后距离d；

3）超前管棚参数:施作数量Cn，环向间距Cd；

步骤2.1.2、加固施工：

1）钢拱架及长锁脚锚杆一体化、横担钢架连接：塌体分布区间范围内的钢拱架架设、打入长锁脚锚杆、将长锁脚锚杆端部与横担钢架焊接；

2）塌体区域环向管棚，超前注浆；

3）洞周小导管注浆；

4）塌体区域注浆加固：

4.1）掌子面后方塌体区域注浆加固，小导管注浆；

4.2）掌子面前方塌体区域注浆加固：超前大管棚；随开挖的进行，后续开挖区域的塌体范围内跟进小导管注浆。