穿越滑坡体的黄土隧道进洞口段预加固结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种穿越滑坡体的黄土隧道进洞口段预加固结构，包括对所施工隧道进洞口段所处施工区域的黄土地层进行加固的洞身加固结构，隧道进洞口段为穿越需治理滑坡体的平直隧道段，洞身加固结构沿隧道纵向延伸方向布设，洞身加固结构的宽度大于隧道开挖宽度，洞身加固结构为采用多排水泥土搅拌桩对被加固土层进行加固后形成的加固结构。本实用新型专利技术结构简单、设计合理且施工简便、使用效果好，采用水泥土搅拌桩提前对隧道进洞口段所处施工区域的黄土地层进行加固处理，并对加固长度和加固深度进行有效限定，提前将隧道洞洞身松散土体进行固结，确保穿越滑坡体隧道进洞口段施工过程安全、可靠，并使施工成型的隧道进洞口段结构稳固。

【技术实现步骤摘要】
穿越滑坡体的黄土隧道进洞口段预加固结构
本技术属于隧道施工
，尤其是涉及一种穿越滑坡体的黄土隧道进洞口段预加固结构。
技术介绍
黄土是指在地质时代中的第四纪期间，以风力搬运的黄色粉土沉积物。黄土湿陷系数(也称湿陷系数)是评价黄土湿陷性的力学参数，指在一定压力下，黄土湿陷系数是指土样浸水前后高度之差与土样原始高度之比。黄土湿陷系数是评价黄土湿陷性的一个重要指标，可由试验直接测出。根据黄土湿陷系数不同，黄土分为湿陷性黄土和非湿陷性黄土。其中，非湿陷性黄土是指在自重和外部荷载作用下被水浸湿后完全不发生湿陷或黄土湿陷系数＜0.015的黄土。非湿陷性黄土是黄土是在干旱气候条件下形成的特种土，一般为浅黄、灰黄或黄褐色,具有目视可见的大孔和垂直节理。湿陷性黄土是指在上覆土层自重应力作用下，或者在自重应力和附加应力共同作用下，因浸水后土的结构破坏而发生显著附加变形的土，属于特殊土，有些杂填土也具有湿陷性，广泛分布于我国东北、西北、华中和华东部分地区的黄土多具湿陷性。通过地质勘察发现，黄土地层中黄土的类型较多，根据材质划分为砂质黄土(也称为砂黄土)、黏性黄土(也称为粘性黄土或粘黄土)等，其中砂黄土是指含有细砂颗粒量较高一般大于30％的黄土且其实质是黄土状土，粘黄土是指细砂含量小于15％、粘土含量大于25％的黄土且其实质是黄土状土；根据所处地质年代分为新黄土和老黄土，老黄土是地质年代属于早、中更新世的黄土且其一般不具有湿陷性，新黄土指比老黄土年代晚的黄土，新黄土结构疏松且一般具有湿陷性，新黄土多分布于老黄土之上。实际施工时，土体滑坡是一种常见的、多发的自然灾害。滑坡是指斜坡上的土体或者岩体，受河流冲刷、地下水活动、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影响，在重力作用下，沿着一定的软弱面或者软弱带，整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象。滑坡是斜坡岩土体沿着贯通的剪切破坏面所发生的滑移地质现象，滑坡的机制是某一滑移面上剪应力超过了该面的抗剪强度所致。运动的岩(土)体称为变位体或滑移体，未移动的下伏岩(土)体称为滑床。因而，滑坡体是指斜坡上向下滑动的那部分土体或岩体，简称滑体。黄土滑坡是在厚层黄土高边坡地段土体在重力作用下沿软弱面整体下滑的现象。实际施工时，土体滑坡是一种常见的、多发的自然灾害。黄土隧道要穿越滑坡体，并确保隧道的施工安全及后期的运营安全，隧道施工之前所处施工区域的土体预加固非常重要，采取有效的预加固措施，可避免因滑坡体地质围岩不稳定滑动导致初支与二衬出现开裂、局部变形、掉块等危害，甚至发生穿越滑坡体段隧道坍塌等安全事故。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种穿越滑坡体的黄土隧道进洞口段预加固结构，其结构简单、设计合理且施工简便、使用效果好，采用水泥土搅拌桩提前对隧道进洞口段所处施工区域的黄土地层进行加固处理，并对加固长度和加固深度进行有效限定，提前将隧道洞洞身松散土体进行固结，确保穿越滑坡体隧道进洞口段施工过程安全、可靠，并使施工成型的隧道进洞口段结构稳固。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种穿越滑坡体的黄土隧道进洞口段预加固结构，其特征在于：包括对所施工隧道进洞口段所处施工区域的黄土地层进行加固的洞身加固结构，所述隧道进洞口段所处施工区域的黄土地层为被加固土层，所述隧道进洞口段的隧道洞位于所述被加固土层内，所述被加固土层位于岩层上；所述隧道进洞口段为穿越需治理滑坡体的平直隧道段，所述需治理滑坡体后部支撑于上部土层的前部上方，所述上部土层前部为位于需治理滑坡体下方的滑床，所述需治理滑坡体为黄土滑坡的滑坡体且其为在所述滑床上由后向前进行滑动的滑坡体；所述需治理滑坡体的前部和中部均支撑于下部土层上，所述上部土层支撑于下部土层上；所述需治理滑坡体和上部土层均为砂黄土层，所述下部土层为老黄土层，所述需治理滑坡体和上部土层组成位于下部土层上的不稳定土层；所述需治理滑坡体后部与上部土层之间的接触面为滑体滑动面，所述上部土层后部与下部土层之间的接触面均为不稳定土层滑动面，所述不稳定土层滑动面位于滑体滑动面后方；所述隧道进洞口段由前至后经滑体滑动面和不稳定土层滑动面后从所述不稳定土层穿出；所述需治理滑坡体、下部土层和上部土层均为所述黄土地层；所述隧道进洞口段前端为隧道进洞口且其后端为进洞口段后端，所述隧道进洞口段为所施工黄土隧道中靠近隧道进洞口的一个隧道段，所述进洞口段后端位于所述不稳定土层后方，所述隧道进洞口位于需治理滑坡体上且隧道进洞口位于需治理滑坡体中部；所述隧道进洞口段中位于隧道进洞口与所述不稳定土层滑动面之间的隧道段为被加固隧道段；所述洞身加固结构沿所述被加固隧道段的隧道纵向延伸方向布设，所述洞身加固结构的纵向长度不小于所述被加固隧道段的纵向长度，所述洞身加固结构的前端面与隧道进洞口相平齐；所述洞身加固结构的宽度大于隧道进洞口段的开挖宽度，所述隧道进洞口段的隧道埋深小于30m，所述洞身加固结构为采用多排水泥土搅拌桩对所述被加固土层进行加固后形成的加固结构，多排所述水泥土搅拌桩沿隧道纵向延伸方向由前向后布设，前后相邻两排所述水泥土搅拌桩的桩身相互咬合；每排所述水泥土搅拌桩均包括多根由左至右布设于隧道进洞口段同一隧道横断面上的水泥土搅拌桩，每根所述水泥土搅拌桩均呈竖直向布设，每根所述水泥土搅拌桩底部均支撑于位于其下方的所述岩层上，每排所述水泥土搅拌桩中左右相邻两根所述水泥土搅拌桩的桩身相互咬合；前后相邻两排所述水泥土搅拌桩中的水泥土搅拌桩呈交错布设。上述穿越滑坡体的黄土隧道进洞口段预加固结构，其特征是：所述洞身加固结构的纵向长度与所述被加固隧道段的纵向长度相同，所述洞身加固结构的后端面位于隧道进洞口段的一个隧道横断面上。上述穿越滑坡体的黄土隧道进洞口段预加固结构，其特征是：所述洞身加固结构中的所有水泥土搅拌桩呈梅花形布设，所述洞身加固结构中的所有水泥土搅拌桩呈均匀布设，所述洞身加固结构中前后相邻所述水泥土搅拌桩之间的间距与每排所述水泥土搅拌桩中左右相邻两根所述水泥土搅拌桩之间的间距均为L0，L0的取值范围为70cm～80cm；所述洞身加固结构中所有水泥土搅拌桩的结构和尺寸均相同，每根所述水泥土搅拌桩均为圆柱桩且其桩径为d0，d0的取值范围为φ75cm～φ85cm，其中d0＞L0。上述穿越滑坡体的黄土隧道进洞口段预加固结构，其特征是：所述隧道进洞口段的隧道开挖断面不小于100m2，所述被加固隧道段的长度大于120m。上述穿越滑坡体的黄土隧道进洞口段预加固结构，其特征是：所述水泥土搅拌桩的桩长为20m～27m。上述穿越滑坡体的黄土隧道进洞口段预加固结构，其特征是：所述被加固土层的左右两侧壁均为竖向侧壁，所述被加固土层的宽度D0比隧道进洞口段的开挖宽度D1大4m～8m。上述穿越滑坡体的黄土隧道进洞口段预加固结构，其特征是：所述被加固土层的宽度D0＝18m，隧道进洞口段的开挖宽度D1＝12m。本技术与现有技术相比具有以下优点：1、结构简单、设计合理且投入施工成本较低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种穿越滑坡体的黄土隧道进洞口段预加固结构，其特征在于：包括对所施工隧道进洞口段(10)所处施工区域的黄土地层进行加固的洞身加固结构(8)，所述隧道进洞口段(10)所处施工区域的黄土地层为被加固土层，所述隧道进洞口段(10)的隧道洞位于所述被加固土层内，所述被加固土层位于岩层上；/n所述隧道进洞口段(10)为穿越需治理滑坡体(1)的平直隧道段，所述需治理滑坡体(1)后部支撑于上部土层(14)的前部上方，所述上部土层(14)前部为位于需治理滑坡体(1)下方的滑床，所述需治理滑坡体(1)为黄土滑坡的滑坡体且其为在所述滑床上由后向前进行滑动的滑坡体；所述需治理滑坡体(1)的前部和中部均支撑于下部土层(13)上，所述上部土层(14)支撑于下部土层(13)上；所述需治理滑坡体(1)和上部土层(14)均为砂黄土层，所述下部土层(13)为老黄土层，所述需治理滑坡体(1)和上部土层(14)组成位于下部土层(13)上的不稳定土层；所述需治理滑坡体(1)后部与上部土层(14)之间的接触面为滑体滑动面(4)，所述上部土层(14)后部与下部土层(13)之间的接触面均为不稳定土层滑动面(7)，所述不稳定土层滑动面(7)位于滑体滑动面(4)后方；所述隧道进洞口段(10)由前至后经滑体滑动面(4)和不稳定土层滑动面(7)后从所述不稳定土层穿出；所述需治理滑坡体(1)、下部土层(13)和上部土层(14)均为所述黄土地层；/n所述隧道进洞口段(10)前端为隧道进洞口(2)且其后端为进洞口段后端，所述隧道进洞口段(10)为所施工黄土隧道中靠近隧道进洞口(2)的一个隧道段，所述进洞口段后端位于所述不稳定土层后方，所述隧道进洞口(2)位于需治理滑坡体(1)上且隧道进洞口(2)位于需治理滑坡体(1)中部；所述隧道进洞口段(10)中位于隧道进洞口(2)与不稳定土层滑动面(7)之间的隧道段为被加固隧道段；/n所述洞身加固结构(8)沿所述被加固隧道段的隧道纵向延伸方向布设，所述洞身加固结构(8)的纵向长度不小于所述被加固隧道段的纵向长度，所述洞身加固结构(8)的前端面与隧道进洞口(2)相平齐；所述洞身加固结构(8)的宽度大于隧道进洞口段(10)的开挖宽度，所述隧道进洞口段(10)的隧道埋深小于30m，所述洞身加固结构(8)为采用多排水泥土搅拌桩(3)对所述被加固土层进行加固后形成的加固结构，多排所述水泥土搅拌桩(3)沿隧道纵向延伸方向由前向后布设，前后相邻两排所述水泥土搅拌桩(3)的桩身相互咬合；每排所述水泥土搅拌桩(3)均包括多根由左至右布设于隧道进洞口段(10)同一隧道横断面上的水泥土搅拌桩(3)，每根所述水泥土搅拌桩(3)均呈竖直向布设，每根所述水泥土搅拌桩(3)底部均支撑于位于其下方的所述岩层上，每排所述水泥土搅拌桩(3)中左右相邻两根所述水泥土搅拌桩(3)的桩身相互咬合；前后相邻两排所述水泥土搅拌桩(3)中的水泥土搅拌桩(3)呈交错布设。/n...

【技术特征摘要】
1.一种穿越滑坡体的黄土隧道进洞口段预加固结构，其特征在于：包括对所施工隧道进洞口段(10)所处施工区域的黄土地层进行加固的洞身加固结构(8)，所述隧道进洞口段(10)所处施工区域的黄土地层为被加固土层，所述隧道进洞口段(10)的隧道洞位于所述被加固土层内，所述被加固土层位于岩层上；
所述隧道进洞口段(10)为穿越需治理滑坡体(1)的平直隧道段，所述需治理滑坡体(1)后部支撑于上部土层(14)的前部上方，所述上部土层(14)前部为位于需治理滑坡体(1)下方的滑床，所述需治理滑坡体(1)为黄土滑坡的滑坡体且其为在所述滑床上由后向前进行滑动的滑坡体；所述需治理滑坡体(1)的前部和中部均支撑于下部土层(13)上，所述上部土层(14)支撑于下部土层(13)上；所述需治理滑坡体(1)和上部土层(14)均为砂黄土层，所述下部土层(13)为老黄土层，所述需治理滑坡体(1)和上部土层(14)组成位于下部土层(13)上的不稳定土层；所述需治理滑坡体(1)后部与上部土层(14)之间的接触面为滑体滑动面(4)，所述上部土层(14)后部与下部土层(13)之间的接触面均为不稳定土层滑动面(7)，所述不稳定土层滑动面(7)位于滑体滑动面(4)后方；所述隧道进洞口段(10)由前至后经滑体滑动面(4)和不稳定土层滑动面(7)后从所述不稳定土层穿出；所述需治理滑坡体(1)、下部土层(13)和上部土层(14)均为所述黄土地层；
所述隧道进洞口段(10)前端为隧道进洞口(2)且其后端为进洞口段后端，所述隧道进洞口段(10)为所施工黄土隧道中靠近隧道进洞口(2)的一个隧道段，所述进洞口段后端位于所述不稳定土层后方，所述隧道进洞口(2)位于需治理滑坡体(1)上且隧道进洞口(2)位于需治理滑坡体(1)中部；所述隧道进洞口段(10)中位于隧道进洞口(2)与不稳定土层滑动面(7)之间的隧道段为被加固隧道段；
所述洞身加固结构(8)沿所述被加固隧道段的隧道纵向延伸方向布设，所述洞身加固结构(8)的纵向长度不小于所述被加固隧道段的纵向长度，所述洞身加固结构(8)的前端面与隧道进洞口(2)相平齐；所述洞身加固结构(8)的宽度大于隧道进洞口段(10)的开挖宽度，所述隧道进洞口段(10)的隧道埋深小于30m，所述洞身加固结构(8)为采用多排水泥土搅拌桩(3)对所述被加固土层进行加固后形成的加固结构，多排所述水泥土搅拌桩(...

【专利技术属性】
技术研发人员：任少强，曹运祥，谢江胜，刘之涛，马传明，王建军，张会安，李强，葛亮亮，申运涛，高王峰，吴小波，
申请(专利权)人：中铁二十局集团有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61