海相软土浅埋大断面隧道冒顶坍塌区域治理方法技术

本发明专利技术属于地下工程领域，提供了一种海相软土浅埋大断面隧道冒顶坍塌区域治理方法，包括如下步骤：S1、将水泥、改性纳米碳纤维、改性纳米玄武岩纤维、粉煤灰、石英砂、生石灰、添加剂和水混合制成纳米复合材料；S2、洞外采用地表注浆方法加固隧道冒顶坍塌区域海相软土地层；S3、洞内采用超前小导管注浆方法加固隧道冒顶坍塌区域海相软土地层；S4、建立实时智能监测；S5、采用三台阶法短进尺施工、钢管混凝土支护结构与锁脚锚管协同支护的方法进行隧道穿越加固区域施工。该方案能够增强浅埋大断面隧道冒顶坍塌区域地层的稳定性，并利用钢管混凝土与锁脚锚杆协同支护，保障隧道分层分段开挖的安全。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于地下工程领域，具体涉及一种海相软土浅埋大断面隧道冒顶坍塌区域治理方法。

技术介绍

1、海相软土在我国主要分布在沿海地区，海相软土的形成与海洋环境有关，通常具有含水量高、压缩性高、渗透性低、抗剪强度低等工程特性。此外，城市轨道交通建设之中，用于地铁停车场出入口处的隧道断面通常都为大断面型式，且往往处于浅埋地层之中。由于海相软土的压缩性高、抗剪强度低和含水率高的特性，地铁浅埋大断面隧道在建设过程中容易发生明显的沉降，这可能导致衬砌结构变形、开裂甚至冒顶坍塌等工程问题，影响隧道结构的稳定性。为此，亟需通过研发一种海相软土浅埋大断面隧道冒顶坍塌区域治理方法，解决海相软土浅埋大断面隧道冒顶坍塌区域综合治理的技术难题，为城市轨道交通安全施工提供技术保障。

技术实现思路

1、为解决
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提出了一种海相软土浅埋大断面隧道冒顶坍塌区域治理方法，能够增强浅埋大断面隧道冒顶坍塌区域地层的稳定性，并利用钢管混凝土与锁脚锚杆协同支护，保障隧道分层分段开挖的安全。

2、为实现上述目的，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.海相软土浅埋大断面隧道冒顶坍塌区域治理方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的海相软土浅埋大断面隧道冒顶坍塌区域治理方法，其特征在于：在步骤S1中，所述改性纳米碳纤维通过以下方法获得：步骤一、将聚丙烯纤维进行预氧化处理得到聚丙烯腈纤维；步骤二、将聚丙烯腈纤维碳化处理转化为碳纤维；步骤三、将碳纤维置于加入漆酶的聚乙二醇水溶液中在pH值为4-5、温度40℃的条件下活化反应2h；步骤四、将活化液置于130°水中10s，然后加入阳离子苯丙乳液，球磨，得到改性纳米碳纤维材料。

3.根据权利要求1所述的海相软土浅埋大断面隧道冒顶坍塌区域治理方法，其特征在...

【技术特征摘要】

1.海相软土浅埋大断面隧道冒顶坍塌区域治理方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的海相软土浅埋大断面隧道冒顶坍塌区域治理方法，其特征在于：在步骤s1中，所述改性纳米碳纤维通过以下方法获得：步骤一、将聚丙烯纤维进行预氧化处理得到聚丙烯腈纤维；步骤二、将聚丙烯腈纤维碳化处理转化为碳纤维；步骤三、将碳纤维置于加入漆酶的聚乙二醇水溶液中在ph值为4-5、温度40℃的条件下活化反应2h；步骤四、将活化液置于130°水中10s，然后加入阳离子苯丙乳液，球磨，得到改性纳米碳纤维材料。

3.根据权利要求1所述的海相软土浅埋大断面隧道冒顶坍塌区域治理方法，其特征在于：在步骤s1中，所述改性纳米玄武岩纤维通过以下方法获得：步骤一、将玄武岩纤维与硫酸钾、硝酸银、水混合后在70℃条件下浸渍7h；步骤二、将浸渍后的溶液搅拌7h后过滤、洗涤、干燥若干次，直至将含有sio2包覆的玄武岩纤维溶液转变为固体的改性玄武岩纤维；步骤三、将获得的改性玄武岩纤维中加入阳离子苯丙乳液，球磨，得到改性纳米玄武岩纤维材料。

4.根据权利要求1所述的海相软土浅埋大断面隧道冒顶坍塌区域治理方法，其特征在于：在步骤s1中，所述水泥为等级为32.5r或42.5r的快硬性水泥；所述粉煤灰为pⅱ级或pⅲ级粉煤灰；所述石英砂为细度模数在2.3-3.1之间的细砂；所述生石灰为活性钙含量为90%以上的生石灰；所述添加剂包括质量比为1:0.8:0.15的早强剂、减水剂和碱激发剂。

5.根据权利要求1所述的海相软土浅埋大断面隧道冒顶坍塌区域治理方法，其特征在于：在步骤s2中，所述地表注浆的方法为：在隧道冒顶坍塌区域（4）上方的地表上向下钻孔到达隧道冒顶坍塌区域（4）海相软土体，将注浆管道（3）安装到钻孔中，通过旋喷或压喷的方式向注浆管道（3）注入纳米复合材料（1），...

【专利技术属性】
技术研发人员：武科，谢瑾，刘亚军，刘建美，刘振华，窦中宇，孙胤栋，张恒，郑扬，李连祥，马秀媛，刘建华，孙纪正，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：