山区公路隧道洞口临界边坡预平衡稳定控制结构及方法技术

本发明专利技术公开了一种山区公路隧道洞口临界边坡预平衡稳定控制结构及方法，属于施工领域。本发明专利技术通过在隧道洞口坡脚进行支挡反压实现力学平衡，配合超前管棚+护拱支护零开挖进洞的预平衡稳定控制方案，两者结合进一步起到预先整体稳定洞口高陡临界边坡作用，避免在隧道开挖支护过程中产生失稳风险。另外，采用短台阶预留核心土近似全断面施工方法，使得隧道的分部开挖支护施工接近平面力学问题，与隧道设计保持一致，在近似全断面的开挖方式下也能够保证隧道的围岩稳定。该方法还避免了初期钢支护中间节点薄弱环节的支护稳定性问题。

Structure and method of pre equilibrium stability control for critical slope of tunnel portal in mountainous area

The invention discloses a pre balanced stable control structure and method for the critical slope of a mountain highway tunnel portal, which belongs to the construction field. The invention can realize the mechanical counter pressure retaining balance in the tunnel entrance slope, with advanced pipe shed and support arch zero excavation control scheme into the hole of the pre equilibrium, both to further advance the overall stability of the high steep slope critical role, avoid the instability risk of excavation in tunnel. In addition, the short bench reservation core soil near full section construction method, the tunnel excavation support construction close to plane mechanics problems, consistent with the tunnel design, in the approximate full face excavation method can guarantee the stability of the surrounding rock of the tunnel. The method also avoids the support stability problem of the weakest link of the middle section of the steel support in the early stage.

【技术实现步骤摘要】
山区公路隧道洞口临界边坡预平衡稳定控制结构及方法
本专利技术属于施工方法领域，具体涉及一种山区公路隧道洞口临界边坡预平衡稳定控制结构及方法。
技术介绍
我国修建的部分山区公路隧道因规划要求，需要穿越高陡的临界边坡，设计规范强调按新奥法设计施工，但新奥法隐含适用条件是山体整体稳定，仅仅研究围岩稳定性问题。当山区公路隧道因规划要求，需要穿越洞口高陡临界边坡时，现有的设计施工往往忽视了洞口高陡边坡稳定性问题，有时造成洞口施工坍塌甚至伤亡事故。目前，有较多边坡滑坍风险的防治方法，如锚杆或锚索加固、抗滑桩支档、挖除滑移块卸载加固及延长明洞等。但这些方法都是在出现滑塌征兆或者事故之后才开始采取措施，此时修复不仅浪费人力财力，还容易引发二次事故。因此，在隧道修建的同时预先对洞口进行临界边坡预平衡稳定控制具有更重要的现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决隧道洞口临界边坡岩体较差时容易发生隧道施工坍塌的问题，并提供一种山区公路隧道洞口临界边坡预平衡稳定控制方法，防止临界边坡设计与施工力学之间的稳定平衡问题出现偏差。本专利技术所采用的具体技术方案如下：山区公路隧道洞口临界边坡预平衡稳定控制结构，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种山区公路隧道洞口临界边坡预平衡稳定控制结构，其特征在于，在待开挖隧道进出洞口的边坡背离山体一侧设置坡脚支护挡墙，在隧道洞顶的坡面上填土石方层，土石方层一侧搭接于坡脚支护挡墙上，由坡脚支挡结构提供朝向山体方向的支撑平衡力；所述的土石方层和/或坡脚支护挡墙底部通过锚杆锚固于山体中；待开挖隧道出洞口的围岩中沿着隧道轮廓线外缘间隔打设有超前管棚，超前管棚中注满水泥砂浆，在隧道护拱位置处开挖的槽形基础上浇筑有钢筋混凝土护拱，超前管棚与护拱结合成整体作为隧道超前预支护结构。

【技术特征摘要】
1.一种山区公路隧道洞口临界边坡预平衡稳定控制结构，其特征在于，在待开挖隧道进出洞口的边坡背离山体一侧设置坡脚支护挡墙，在隧道洞顶的坡面上填土石方层，土石方层一侧搭接于坡脚支护挡墙上，由坡脚支挡结构提供朝向山体方向的支撑平衡力；所述的土石方层和/或坡脚支护挡墙底部通过锚杆锚固于山体中；待开挖隧道出洞口的围岩中沿着隧道轮廓线外缘间隔打设有超前管棚，超前管棚中注满水泥砂浆，在隧道护拱位置处开挖的槽形基础上浇筑有钢筋混凝土护拱，超前管棚与护拱结合成整体作为隧道超前预支护结构。2.如权利要求1所述的山区公路隧道洞口临界边坡预平衡稳定控制结构，其特征在于，隧道轮廓线内的掌子面上开设有上下台阶，上台阶比下台阶超前，上下台阶均留有核心土；已开挖的隧道中设置有初期支护，用于承担全部围岩荷载。3.如权利要求1所述的山区公路隧道洞口临界边坡预平衡稳定控制结构，其特征在于，所述的坡脚支护挡墙采用抗滑挡墙或抗滑桩。4.如权利要求1所述的山区公路隧道洞口临界边坡预平衡稳定控制结构，其特征在于，所述的超前管棚以2～10°倾角设置，钢管之间的间隔为45～55cm。5.如权利要求1所述的山区公路隧道洞口临界边坡预平衡稳定控制结构，其特征在于，所述的超前管棚直径为φ108～120mm。6.如权利要求2所述的山区公路隧道洞口临界边坡预平衡稳定控制结构，其特征在于，所述的初期支护包括钢架支撑以及混凝土层，其中所述的钢架支撑采用工字钢，沿隧道纵向每隔50～80...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱汉华，邓之友，陈孟冲，
申请(专利权)人：宁波市交通规划设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33