【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及特殊地質條件下的隧道施工技術，具體涉及一種淺埋偏壓雙洞大跨度隧道復雜圍巖段施工方法。
技術介紹
1、淺埋偏壓雙洞大跨度隧道復雜圍巖段是指：1)淺埋：隧道埋深較淺，通常≤40m；2)偏壓：地層壓力分布不均勻，導致隧道結構受力不均；3)雙洞：具有淺埋側隧道和深埋側隧道；4)大跨度：指隧道的開挖寬度或直徑達到某個特定值，通常≥12m；5)復雜圍巖：圍巖地質條件復雜，可能包括軟弱巖層、破碎帶、含水層等。現有的淺埋偏壓雙洞大跨度隧道復雜圍巖段施工方案主要關注于隧道分步開挖方式、支護結構設計、隧道變形和圍巖變化監測等方面；針對軟弱圍巖，必要時也可進行地層注漿加固。目前，淺埋偏壓雙洞大跨度隧道復雜圍巖段施工過程中的一個難點在于：在隧道開挖過程中會發生圍巖應力重分布，疊加偏壓、復雜地質條件等因素，容易導致圍巖變形風險。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供一種淺埋偏壓雙洞大跨度隧道復雜圍巖段施工方法，以解決降低隧道開挖過程中圍巖變形風險的技術問題。
2、為此，提供了一種淺埋偏壓雙洞大跨度隧道復雜圍巖段施工方法，包括：對所述圍巖段進行圍巖壓力分布分析，繪制壓力分布場；對所述圍巖段進行整體注漿加固，所述整體注漿加固對所述圍巖段的強化程度根據所述壓力分布場中壓力由大到小的分布狀況呈由弱到強的梯度分布；所述整體注漿加固完成后，再進行隧道挖掘施工。
3、作為對上述淺埋偏壓雙洞大跨度隧道復雜圍巖段施工方法的改善化和/或實例化，進一步的是：所述壓力分布場包含：低壓區，所
4、作為對上述淺埋偏壓雙洞大跨度隧道復雜圍巖段施工方法的改善化和/或實例化，進一步的是：所述強化程度是根據對應巖體在所述整體注漿加固前后單軸壓縮強度增益倍數確定的。
5、作為對上述淺埋偏壓雙洞大跨度隧道復雜圍巖段施工方法的改善化和/或實例化，進一步的是：所述低壓區在所述整體注漿加固前后單軸壓縮強度增益倍數為3.5-5倍；所述中壓區在所述整體注漿加固前后單軸壓縮強度增益倍數為2.2-3.2倍；所述高壓區在所述整體注漿加固前后單軸壓縮強度增益倍數為1.2-2倍。
6、作為對上述淺埋偏壓雙洞大跨度隧道復雜圍巖段施工方法的改善化和/或實例化，進一步的是：所述整體注漿加固是通過在隧道掘進面的邊緣開設的沿掘進方向與隧道中心線呈5°-15°的夾角的傾斜的注漿孔并通過這些注漿孔進行注漿而實現的；所述整體注漿加固時，對所述低壓區、所述中壓區以及所述高壓區的整體注漿加固方案具體分別為：a.低壓區整體注漿加固方案：a1.注漿孔布置：環向間距：0.8-1.3m；縱向間距：1.2-1.8m；徑向布置：3-5排；孔徑：50-60mm；a2.注漿材料：注漿材料的材料組成為：水泥顆粒粒徑中位數小于5μm的超細水泥；膨脹劑：2-5％；減水劑：0.8-2％；水灰比：0.5-0.8；a3.注漿壓力：初始壓力：0.3-1.2mpa；終止壓力：1.5-3.5mpa；a4.單孔注漿量：250-400l/m；b.中壓區整體注漿加固方案：b1.注漿孔布置：環向間距：1.5-2.2m；縱向間距：1.8-2.5m；徑向布置：2-4排；孔徑：45-55mm；b2.注漿材料：注漿材料的材料組成為：材料組成：水泥顆粒粒徑中位數小于10μm的微細水泥；膨脹劑：1.5-3.5％；減水劑：0.6-1.5％；水灰比：0.6-0.8；b3.注漿壓力：初始壓力：0.8-2.0mpa；終止壓力：2.5-4.5mpa；b4.單孔注漿量：170-280l/m；c.高壓區整體注漿加固方案：c1.注漿孔布置：環向間距：2.0-3.0m；縱向間距：2.5-3.5m；徑向布置：1-3排；孔徑：40-50mm；c2.注漿材料：注漿材料的材料組成為：材料組成：普通硅酸鹽水泥；膨脹劑：0.5-2.5％；減水劑：0.3-1.2％；水灰比：0.65-0.85；c3.注漿壓力：初始壓力：1.2-2.5mpa；終止壓力：3.5-5.5mpa；c4.單孔注漿量：100-200l/m。
7、作為對上述淺埋偏壓雙洞大跨度隧道復雜圍巖段施工方法的改善化和/或實例化，進一步的是：所述隧道挖掘施工按照先挖掘出設定深度的淺埋側隧道，再挖掘出設定深度的深埋側隧道的方式進行。
8、作為對上述淺埋偏壓雙洞大跨度隧道復雜圍巖段施工方法的改善化和/或實例化，進一步的是：在挖掘出設定深度的淺埋側隧道后，設置淺埋側隧道支護結構；在挖掘出設定深度的深埋側隧道后，設置深埋側隧道支護結構。
9、作為對上述淺埋偏壓雙洞大跨度隧道復雜圍巖段施工方法的改善化和/或實例化，進一步的是：所述淺埋側隧道支護結構包含：初期支護包括25-28cm厚噴射混凝土，配合直徑20-25mm、間距95-105cm的系統錨桿，以及間距75-85cm的i18a型鋼拱架鋼拱架；仰拱采用26-30cm厚鋼筋混凝土；所述深埋側隧道支護結構包含：初期支護包括28-32cm厚噴射混凝土，配合直徑20-25mm、間距75-85cm的系統錨桿，以及間距55-65cm的i20a型鋼拱架鋼拱架；加強支護使用直徑30-35mm、長度8-10m的預應力錨索，布置間距為(1.4-1.6m)×(1.4-1.6m)；仰拱采用30-35cm厚鋼筋混凝土。
10、作為對上述淺埋偏壓雙洞大跨度隧道復雜圍巖段施工方法的改善化和/或實例化，進一步的是：所述整體注漿加固依據所述壓力分布場中壓力由小到大的順序而分步進行。
11、作為對上述淺埋偏壓雙洞大跨度隧道復雜圍巖段施工方法的改善化和/或實例化，進一步的是：先對所述低壓區進行整體注漿加固，當所述低壓區的整體注漿加固完成后再對所述中壓區進行整體注漿加固，當所述中壓區的整體注漿加固完成后再對所述高壓區進行整體注漿加固。
12、淺埋偏壓雙洞大跨度隧道復雜圍巖段內部壓力分布不均性高，隧道開挖前，原本的低壓區往往巖體強度較低或結構較松散，更接近其承載能力的極限，隧道開挖后，圍巖的應力會發生重分布，原本的低壓區往往會因突然承受了超過其原有承載能力的壓力，從而更容易發生變形。本專利技術的淺埋偏壓雙洞大跨度隧道復雜圍巖段施工方法中，通過對所述圍巖段進行整體注漿加固，能夠對強度不足的軟弱圍巖進行加固，防止軟弱圍巖的變形。更重要的是，由于整體注漿加固對圍巖段的強化程度根據壓力分布場中壓力由大到小的分布狀況呈由弱到強的梯度分布，這樣，就使得更容易變形的低壓區得到更有針對性的強化，從而更有效的控制圍巖變形，有效降低隧道開挖過程中圍巖變形風險；其次，這種差異化的注漿加固方式優化了資源分配，避免了對高壓區的過度加固，可節省材料和施工成本，減少了對周圍環境的不必要本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.淺埋偏壓雙洞大跨度隧道復雜圍巖段施工方法，其特征在于：包括：
2.如權利要求1所述的淺埋偏壓雙洞大跨度隧道復雜圍巖段施工方法，其特征在于：所述壓力分布場包含：
3.如權利要求2所述的淺埋偏壓雙洞大跨度隧道復雜圍巖段施工方法，其特征在于：所述強化程度是根據對應巖體在所述整體注漿加固前后單軸壓縮強度增益倍數確定的。
4.如權利要求3所述的淺埋偏壓雙洞大跨度隧道復雜圍巖段施工方法，其特征在于：所述低壓區在所述整體注漿加固前后單軸壓縮強度增益倍數為3.5-5倍；所述中壓區在所述整體注漿加固前后單軸壓縮強度增益倍數為2.2-3.2倍；所述該壓區在所述整體注漿加固前后單軸壓縮強度增益倍數為1.2-2倍。
5.如權利要求4所述的淺埋偏壓雙洞大跨度隧道復雜圍巖段施工方法，其特征在于：所述整體注漿加固是通過在隧道掘進面的邊緣開設的沿掘進方向與隧道中心線呈5°-15°的夾角的傾斜的注漿孔并通過這些注漿孔進行注漿而實現的；所述整體注漿加固時，對所述低壓區、所述中壓區以及所述高壓區的整體注漿加固方案具體分別為：
6.如權利要求1-5中任意一
7.如權利要求6所述的淺埋偏壓雙洞大跨度隧道復雜圍巖段施工方法，其特征在于：在挖掘出設定深度的淺埋側隧道后，設置淺埋側隧道支護結構；在挖掘出設定深度的深埋側隧道后，設置深埋側隧道支護結構。
8.如權利要求7所述的淺埋偏壓雙洞大跨度隧道復雜圍巖段施工方法，其特征在于：所述淺埋側隧道支護結構包含：初期支護包括25-28cm厚噴射混凝土，配合直徑20-25mm、間距95-105cm的系統錨桿，以及間距75-85cm的I18a型鋼拱架鋼拱架；仰拱采用26-30cm厚鋼筋混凝土；所述深埋側隧道支護結構包含：初期支護包括28-32cm厚噴射混凝土，配合直徑20-25mm、間距75-85cm的系統錨桿，以及間距55-65cm的I20a型鋼拱架鋼拱架；加強支護使用直徑30-35mm、長度8-10m的預應力錨索，布置間距為(1.4-1.6m)×(1.4-1.6m)；仰拱采用30-35cm厚鋼筋混凝土。
9.如權利要求1-5中任意一項權利要求所述的淺埋偏壓雙洞大跨度隧道復雜圍巖段施工方法，其特征在于：所述整體注漿加固依據所述壓力分布場中壓力由小到大的順序而分步進行。
10.如權利要求9所述的淺埋偏壓雙洞大跨度隧道復雜圍巖段施工方法，其特征在于：先對所述低壓區進行整體注漿加固，當所述低壓區的整體注漿加固完成后再對所述中壓區進行整體注漿加固，當所述中壓區的整體注漿加固完成后再對所述高壓區進行整體注漿加固。
...【技術特征摘要】
1.淺埋偏壓雙洞大跨度隧道復雜圍巖段施工方法，其特征在于：包括：
2.如權利要求1所述的淺埋偏壓雙洞大跨度隧道復雜圍巖段施工方法，其特征在于：所述壓力分布場包含：
3.如權利要求2所述的淺埋偏壓雙洞大跨度隧道復雜圍巖段施工方法，其特征在于：所述強化程度是根據對應巖體在所述整體注漿加固前后單軸壓縮強度增益倍數確定的。
4.如權利要求3所述的淺埋偏壓雙洞大跨度隧道復雜圍巖段施工方法，其特征在于：所述低壓區在所述整體注漿加固前后單軸壓縮強度增益倍數為3.5-5倍；所述中壓區在所述整體注漿加固前后單軸壓縮強度增益倍數為2.2-3.2倍；所述該壓區在所述整體注漿加固前后單軸壓縮強度增益倍數為1.2-2倍。
5.如權利要求4所述的淺埋偏壓雙洞大跨度隧道復雜圍巖段施工方法，其特征在于：所述整體注漿加固是通過在隧道掘進面的邊緣開設的沿掘進方向與隧道中心線呈5°-15°的夾角的傾斜的注漿孔并通過這些注漿孔進行注漿而實現的；所述整體注漿加固時，對所述低壓區、所述中壓區以及所述高壓區的整體注漿加固方案具體分別為：
6.如權利要求1-5中任意一項權利要求所述的淺埋偏壓雙洞大跨度隧道復雜圍巖段施工方法，其特征在于：所述隧道挖掘施工按照先挖掘出設定深度的淺埋側隧道，再挖掘出設定深度的深埋側隧道的方式進行。
7.如權利要求6所述的淺埋偏壓雙洞...
【專利技術屬性】
技術研發人員：鐘興武，徐富山，王嘉偉，
申請(專利權)人：中電建路橋集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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