【技术实现步骤摘要】
一种纵向层理下不同大变形等级超前小导管定向加固方法
[0001]本专利技术涉及隧道工程
，特别是一种纵向层理下不同大变形等级超前小导管定向加固方法。
技术介绍
[0002]在我国西部山区修建了大量交通隧道，随着山区隧道逐渐向高海拔、高埋深、高地应力等险恶地形地质延申，将遇见各种不良地质现象，层状软岩大变形隧道就是山区隧道修建过程中常见的一种。软岩大变形隧道发生挤压变形，严重危害隧道的使用寿命，同时，层状软岩大变形隧道表现出极强的层理特性，而目前隧道所采用的超前支护均没有针对这种层理特性进行优化设计。
[0003]目前软岩大变形隧道的专利技术与研究大多为控制大变形的新方法，也有关于锚杆超前以及支护体系的一些研究，如软岩大变形隧道中的让压支护，但针对层状软岩大变形隧道，随着纵向层理角度的变化，隧道围岩最大变形、塑性区分布等都会有极为明显的变化，而目前层状软岩下所采用的超前小导管设计仍为传统的方法，不同纵向层理角度下超前小导管外插角与环向间距均未发生变化，未体现纵向层理角度差异。
技术实现思路
[00...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种纵向层理下不同大变形等级超前小导管定向加固方法，其特征在于，包括纵向层理斜向下倾斜不同大变形等级超前小导管定向加固方法和纵向层理斜向上倾斜不同大变形等级超前小导管定向加固方法，所述纵向层理斜向下倾斜不同大变形等级超前小导管定向加固方法是通过改变超前小导管外插角对超前小导管定向加固，所述纵向层理斜向上倾斜不同大变形等级超前小导管定向加固方法是通过改变超前小导管间距对超前小导管定向加固。2.根据权利要求1所述的纵向层理下不同大变形等级超前小导管定向加固方法，其特征在于，所述纵向层理斜向下倾斜不同大变形等级超前小导管定向加固方法具体包括：S1、在施工现场加强对洞周变形的监测，并对隧道变形破坏特征进行记录，以隧道相对变形量为主要依据，表观现象为辅助，判定层状软岩大变形隧道的大变形等级；S2、对层状软岩隧道掌子面位置处的纵向层理角度进行测量，纵向层理以斜向下为正；S3、大变形隧道现场运回代表性层状岩体，在实验室中测量其物理力学参数，从而确定数值模拟的计算参数；S4、通过地应力反演推得不同大变形等级下的地应力数值，从而作为后续数值模拟中大变形的控制因素；S5、大变形等级越高，相应的超前小导管应有加强，因而大变形等级为轻微、中等时，超前采用单层小导管，尺寸等有所差异，大变形为强烈时，采用双层小导管；S6、对不同大变形与纵向层理下超前小导管外插角进行优化，以45
°
层理为基准，纵向层理角度增大，外插角应有相应减小，纵向层理角度减小，外插角应有相应增大，轻微大变形以及中等大变形采用单层小导管；强烈大变形采用双层小导管；S7、根据地应力反演结果以及实验确定的数值模拟计算参数，在FLAC中建立层状软岩大变形隧道模型，采用遍布节理本构模拟层理角度以及之间的相互关系，在数值模拟中对比分析了不同大变形等级与纵向层理斜向下时，超前小导管外插角优化前后的情况，比较两者之间围岩支护结构受力变形的差异发现，纵向层理斜向下时通过超前小导管外插角的优化设计，达到有效控制围岩支护结构的效果，从而验证了纵向层理斜向下时超前小导管的作用；S8、以不同大变形等级以及纵向层理斜向下时不同层理角度超前小导管优化设计方案为基准，指导隧道施工；S9、现场施工时采用机械化设备施作超前小导管，并加强超前小导管的定位定向工作，由于对超前小导管角度控制要求较高，采用角度控制辅助装置，设置滑轮及导向装置快速控制施作角度，并在装置上固定刻板及圆规，来测量施作角度。3.根据权利要求1所述的纵向层理下不同大变形等级超前小导管定向加固方法，其特征在于，所述纵向层理斜向上倾斜不同大变形等级超前小导管定向加固方法具体包括：A1、通过洞周变形计算相对变形量以此为主要指标判定大变形等级，现场表观现象为辅助指标判定大变形等级；A2、对层状软岩隧道掌子面位置处的纵向层理角度进行测量，纵向层理以斜向上为负；A3、大变形隧道现场运回代表性层状岩体，在实验室中测量其物理力学参数，从而确定数值模拟的计算参数；A4、不同大变形等级在数值模拟中通过地应力数值来体现，通过地应力反演推得不同
大变形等级下的地应力数值；A5、大变形等级越高，小导管尺寸及长...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨文波，吴枋胤，何川，潘文韬，白皓，徐迪，王飞，杨朝栋，彭撞，聂杞连，
申请(专利权)人：四川绵九高速公路有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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