适用于大变形围岩的隧道结构及隧道围岩大变形控制方法技术

本发明专利技术适用于大变形围岩的隧道结构及隧道围岩大变形控制方法，属于隧道工程领域，目的是降低围岩变形对隧道结构的影响。沿其径向包括外层的初期支护和内层的二次衬砌；沿隧道纵向，在隧道外周设置有数组变形释放孔；各组中的变形释放孔有N个，且各组中的N个变形释放孔环绕隧道环向布置；各变形释放孔沿隧道径向由初期支护钻设至隧道围岩内。该适用于大变形围岩的隧道结构，通过设置变形释放孔，为隧道围岩预留变形空间，释放部分围岩压力，从而降低初期支护承受的压力，缩小初期支护变形。隧道围岩大变形控制方法，通过不断监测变形等相关数据，反馈指导施工，达到动态调整变形释放孔与围岩变形相适配，实现合理有效的释放围岩变形压力的目的。

【技术实现步骤摘要】
适用于大变形围岩的隧道结构及隧道围岩大变形控制方法
本专利技术属于隧道工程领域，具体的是适用于大变形围岩的隧道结构及隧道围岩大变形控制方法。
技术介绍
随着我国交通事业的快速发展，在地质环境恶劣、高地应力、软弱围岩地区建设长隧道的工程越来越多。然而，这种地区内修建隧道，面临围岩大变形问题，其给工程建设带来了极大的安全隐患。对于大变形围岩隧道，目前常采用提高支护刚度的方式来控制隧道围岩大变形。如提高钢拱架的刚度，增加喷砼的厚度、增加锚杆的埋设长度，增加二次衬砌的厚度和强度等来提高对围岩大变形抵抗。然而，该方式，由于施工阶段围岩大变形作用于初期支护，初期支护极易发生大变形，通过提高结构的刚度和强度，不仅增加成本，且过大的围岩变形依旧会导致隧道结构变形、侵限、塌方等问题；后期运营过程中甚至会对二次衬砌带来开裂等病害，处治难度极大。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决隧道围岩大变形导致隧道变形的问题，提供一种适用于大变形围岩的隧道结构及隧道围岩大变形控制方法，以降低围岩变形对隧道结构的影响，有效降低围岩变形对隧道的压力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.适用于大变形围岩的隧道结构，沿其径向包括外层的初期支护(4)和内层的二次衬砌(5)；其特征在于：沿隧道纵向，在一个隧道纵向监控段内，环绕隧道外周设置有数组变形释放孔(1)；各组中的变形释放孔(1)有N个，且各组中的N个变形释放孔(1)环绕隧道环向布置；各所述变形释放孔(1)沿隧道径向由初期支护(4)钻设至隧道围岩内。/n

【技术特征摘要】
1.适用于大变形围岩的隧道结构，沿其径向包括外层的初期支护(4)和内层的二次衬砌(5)；其特征在于：沿隧道纵向，在一个隧道纵向监控段内，环绕隧道外周设置有数组变形释放孔(1)；各组中的变形释放孔(1)有N个，且各组中的N个变形释放孔(1)环绕隧道环向布置；各所述变形释放孔(1)沿隧道径向由初期支护(4)钻设至隧道围岩内。


2.如权利要求1所述的适用于大变形围岩的隧道结构，其特征在于：一个隧道纵向监控段内，相邻两组变形释放孔(1)的纵向间距相等，且为M；各个变形释放孔(1)的直径为D；各个变形释放孔(1)的深度为L；一个隧道纵向监控段内变形释放孔(1)的总体积为V孔；
V孔＝0.785×D2×L×N÷M；
V孔＝a(V-V0)；
式中，V：一个隧道纵向监控段内围岩自然变形体积；
V0：一个隧道纵向监控段内围岩收敛允许变形量；
A：富有系数，2≤a≤3。


3.如权利要求1或2所述的适用于大变形围岩的隧道结构，其特征在于：各个所述变形释放孔(1)沿隧道径向向外延伸并沿隧道纵向向前倾斜设置，且倾斜角度为30-60°。


4.如权利要求1或2所述的适用于大变形围岩的隧道结构，其特征在于：还设置有泄水管(2)和连接管(3)；所述泄水管(2)插接于变形释放孔(1)内，且泄水管(2)的开口端位于隧道初期支护(4)内；连接管(3)的一端与泄水管(2)的开口端相连通，另一端与隧道的中央排水沟(6)相连通；所述泄水管(2)的外径为D1,D1≤D/2。


5.如权利要求4所述的适用于大变形围岩的隧道结构，其特征在于：所述隧道沿其环向包括底部的仰拱和顶部的拱部；
所述连接管(3)包括与隧道拱部对应的变形释放孔(1)内的泄水管(2)相连接的拱部连接管(31)和与仰拱对应的变形释放孔(1)内的泄水管(2)相连接的底部连接管(32)；
拱部连接管(3)包括连接段一(311)和连接段二(312)；所述连接段一(311)与泄水管(2)对接的另一端贴着拱...

【专利技术属性】
技术研发人员：向龙，林国进，王联，田尚志，唐协，魏艳庆，何佳，王俊，唐锐，丁尧，聂亮，安俊吉，李世琪，
申请(专利权)人：四川省公路规划勘察设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51