[发明专利]一种隧道涌泥清淤反压回填厚度的确定方法

说明书

本发明属于隧道建设技术领域，具体涉及到一种隧道涌泥清淤反压回填厚度的确定方法。本发明通过确定隧道涌泥体的高度，端部坡面的坡度，反压回填的填石高度，涌泥的粘聚力、内摩擦角和重度，涌泥体的失稳角，反压回填填石的重度，填石与隧道底部的摩擦系数和反压回填体的安全系数，单位宽度内挖掘机重量和拟滑动涌泥体本身重量之和，单位宽度内挖掘机重量和拟滑动涌泥体本身重量对回填体造成的水平推力，最终确定了涌泥清淤反压回填厚度，具有流程性强、实施方便和结果可靠的优点。

技术领域

本发明属于隧道建设技术领域，具体涉及到一种隧道涌泥清淤反压回填厚度的确定方法。

背景技术

在断裂破碎带、侵入接触带和软弱夹层处开挖隧道时，若提前处理不当，容易诱发隧道突水突泥。突出的涌泥占据隧道较长距离，长达几十米至数百米不等。为了隧道的正常施工，必须对涌泥进行清淤，涌泥含水量往往较高，力学性质较差，直接对涌泥进行开挖，容易导致涌泥进一步流动，可能导致二次突水突泥灾害。因此，在清淤前对涌泥进行处理非常有必要性。在各种处理方法中，涌泥下半部反压回填、分台阶开挖是较好的方法。即在突泥前方采用开挖的洞渣进行反压回填，能够增加突泥的稳定性。设置合理的反压回填对涌泥稳定性至关重要。相反，若反压回填设置不合理，如厚度过小，则可能在后方涌泥推力作用下沿基底发生滑动。迄今为止，反压回填的设置厚度大都基于工程经验，缺乏相应的理论进行指导，因此，施工过程中往往带有一定的随意性。

发明内容

本发明为解决现有技术的不足，提供一种隧道涌泥清淤反压回填厚度的确定方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种隧道涌泥清淤反压回填厚度的确定方法，包括以下步骤：

步骤一：确定隧道涌泥体的高度H₀和端部坡面的坡度β；

步骤二：确定出反压回填的填石高度H；

H＝H₀/2 (1)；

步骤三：确定涌泥的粘聚力c、内摩擦角和重度γ；

步骤四：确定涌泥体的失稳角

步骤五：确定反压回填填石的重度γ₀、填石与隧道底部的摩擦系数μ和反压回填体的安全系数F；

步骤六：确定涌泥清淤开挖的挖掘机重量G₀和宽度b，进一步确定单位宽度的挖掘机重量G₁；

G₁＝G₀/b (3)；

步骤七：计算挖掘机在上台阶开挖清淤时，单位宽度内挖掘机重量和拟滑动涌泥体本身重量之和G；

步骤八：计算挖掘机在上台阶开挖清淤时，单位宽度内挖掘机重量和拟滑动涌泥体本身重量对回填体造成的水平推力T；

步骤九：确定反压回填体的厚度W；

作为优选方案：

所述步骤一中，采用水准仪测量出涌泥体的底面标高和顶面标高，顶面标高减去底面标高得到涌泥体的高度H₀。

所述步骤一中，在涌泥体端部坡面上采用倾角仪测量端部坡面的坡度，在端部坡面上半部的中心、下半部的中心和整个端部坡面的中心各测量一次，取三次测量结果的平均值作为端部坡面的坡度β。

所述步骤三中，通过直接剪切试验，测得涌泥的粘聚力c和内摩擦角