【技术实现步骤摘要】
一种层状软岩隧道非对称支护结构及施工方法
本专利技术涉及地下工程
，特别是一种层状软岩隧道非对称支护结构及施工方法。
技术介绍
在我国西部的藏区地带，广泛分布有千枚岩、板岩、页岩、砂岩为主的软弱围岩地层，这些地层具有显著的沉积特性，呈现出各向异性的力学特性，其中以碳质千枚岩最为显著。隧道穿越层状软岩地层时，围岩变形特性与支护结构的力学性能具有显著的非对称特性。并且如果隧道轴线方向与主应力场不是垂直或平行关系时，初始地应力场在隧道结构周边产生的剪切应力会加剧这种非对称变形特性，对支护结构的安全性能产生影响。由于软弱围岩强度较低、自承能力较差，隧道支护结构将承担较大的荷载，隧道可能发生挤压性破坏。其变形特性和破坏模式与层理面的角度密切相关。对于水平层状围岩隧道，支护结构的破坏主要集中在拱顶与拱底，容易发生坍塌与底鼓灾害；对于斜倾层状围岩隧道，则具有明显的非对称变形机理，沿层理面法线方向的围岩发生向内侧临空面的弯折内鼓变形，隧道支护结构的左侧拱肩与右侧拱脚位置容易出现非对称开裂灾害；对于陡倾层状围岩隧道，围岩的变形则集中在左...
【技术保护点】
1.一种层状软岩隧道非对称支护结构，包括设置于层状软岩隧道围岩内的管棚超前支护，其特征在于：所述管棚超前支护包括由钢导管组成的垂直于层状软岩层理面方向管棚支护（1）和非垂直于层状软岩层理面方向管棚支护（5），垂直于层状软岩层理面方向管棚支护（1）采用的钢导管的长度大于非垂直于层状软岩层理面方向管棚支护（5）采用的钢导管的长度，在层状软岩隧道围岩壁下方设置钢拱架，沿着层状软岩隧道围岩钻设有用于锚固钢拱架的垂直于层状软岩层理面方向砂浆锚杆（3）和非垂直于层状软岩层理面方向砂浆锚杆（7），所述垂直于层状软岩层理面方向砂浆锚杆（3）的长度大于非垂直于层状软岩层理面方向砂浆锚杆（7）...
【技术特征摘要】
1.一种层状软岩隧道非对称支护结构，包括设置于层状软岩隧道围岩内的管棚超前支护，其特征在于：所述管棚超前支护包括由钢导管组成的垂直于层状软岩层理面方向管棚支护（1）和非垂直于层状软岩层理面方向管棚支护（5），垂直于层状软岩层理面方向管棚支护（1）采用的钢导管的长度大于非垂直于层状软岩层理面方向管棚支护（5）采用的钢导管的长度，在层状软岩隧道围岩壁下方设置钢拱架，沿着层状软岩隧道围岩钻设有用于锚固钢拱架的垂直于层状软岩层理面方向砂浆锚杆（3）和非垂直于层状软岩层理面方向砂浆锚杆（7），所述垂直于层状软岩层理面方向砂浆锚杆（3）的长度大于非垂直于层状软岩层理面方向砂浆锚杆（7）的长度，沿着层状软岩隧道围岩在垂直于层理面方向还设有用于锚固钢拱架的压力型锚索（12），在位于隧道的上台阶环形开挖部内的钢拱架的两侧拱脚处沿着层状软岩隧道围岩安装有上台阶锁脚锚杆（10），在位于隧道的下台阶环形开挖部内的钢拱架的两侧拱脚处沿着层状软岩隧道围岩安装有下台阶锁脚锚杆（11），在位于隧道的仰拱开挖部内设置仰拱初期支护（13），所述钢拱架与层状软岩隧道围岩之间设有初期喷砼（9），初期喷砼（9）下壁设置二次衬砌。
2.根据权利要求1所述的层状软岩隧道非对称支护结构，其特征在于：所述钢拱架包括垂直于层状软岩层理面方向钢拱架（2）和非垂直于层状软岩层理面方向钢拱架（6），所述垂直于层状软岩层理面方向钢拱架（2）采用工20b型工字钢，非垂直于层状软岩层理面方向钢拱架（6）采用工20a型工字钢。
3.根据权利要求1所述的层状软岩隧道非对称支护结构，其特征在于：所述二次衬砌包括垂直于层状软岩层理面方向二次衬砌（4）、非垂直于层状软岩层理面方向二次衬砌（8），所述垂直于层理面方向二次衬砌（4）较非垂直于层状软岩层理面方向二次衬砌（8）厚5-10cm。
4.根据权利要求1所述的层状软岩隧道非对称支护结构，其特征在于：所述初期喷砼（9）与二次衬砌之间设有防水层（14）。
5.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：何川，牟力，杨文波，张文居，赖孝辉，郑斌，陈子全，
申请(专利权)人：西南交通大学，四川藏区高速公路有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。