1.本發明涉及隧道支護技術領域，具體為一種隧道超前水平加筋旋噴樁支護結構及施工方法。
背景技術：
2.近年來，在公路隧道施工過程中，局部段落穿越疏松砂巖，砂狀結構，厚層狀構造，泥質弱膠結，成巖程度差，遇水易軟化崩解，天然抗壓強度1～4mpa左右，屬極軟巖。當隧道穿越該地層時，隨著隧道的開挖，使得圍巖處于臨空狀態，改變應力條件，原巖應力釋放加上開挖對圍巖的擾動作用，應力釋放快，初期變形速率、變形量均較大，導致圍巖幾乎無自穩能力，極易在隧道開挖瞬間出現拱頂冒頂、塌方，且塌方量較大，給施工造成了極大的困難。
3.針對公路隧道穿越疏松砂巖地段，主要采取超前大管棚和超前高壓水平旋噴樁的支護措施。對于超前管棚支護，先行施設的管棚，以掌子面和后方支撐為支點，形成一個梁式結構，二者構成環繞隧洞輪廓的殼狀結構，可有效抑制圍巖松動和垮塌。一般采用直徑為108mm的鋼管作為超前支護桿體，管內配筋加注漿，以增加管棚剛度。此外，注漿漿液經管壁孔壓入圍巖裂隙中，使松散巖體膠結、固結，從而改善了軟弱圍巖的物理力學性質，增強了圍巖的自承能力，達到加固鋼管周邊軟弱圍巖的目的。對于整體性好、膠結作用良好或一般的圍巖，超前管棚的支護效果較為明顯。但是，對于膠結作用差、顆粒較小的疏松砂巖，由于管棚的注漿加固效果有限，且砂巖顆粒易從各桿體之間的間隙中持續流出，造成超前支護結構形同虛設。為此，隧道設計人員嘗試采用水平旋噴樁替代超前管棚，在隧道拱圈周圍形成相互咬合的封閉殼狀結構。然而，單純的水平旋噴樁整體剛度和抗彎能力較差。為此，目前設計采用內置直徑89/42的鋼管進行預加固。但是，由于旋噴樁樁體強度遠低于常規混凝土，鋼管的剛度遠大于樁體剛度，二者協同受力變形能力較差。此外，水平旋噴樁在上覆巖體的壓力作用下，樁體受力面的對側受拉較大，待鋼管混凝土發揮抗彎能力時，樁體已受拉開裂破壞嚴重。
技術實現要素：
4.針對上述問題，本申請提出了一種隧道超前水平加筋旋噴樁支護結構及施工方法，本支護采用鋼筋籠結構，并利用固定環和主筋進行等距約束，以形成抗彎性能較大的鋼筋束，在增大預加固面積的同時，減小受力面對側樁體的拉裂破壞，進一步增強樁體抗彎性能，以此形成更加有效、更加安全的超前支護體系，進一步降低疏松砂巖地層中隧道施工中的塌方、冒頂風險。
5.為實現上述目的，本發明采用的技術方案具體如下：
6.一種隧道超前水
聲明：
“隧道超前水平加筋旋噴樁支護結構及施工方法與流程” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：甘肅省交通規劃勘察設計院股份有限公司
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2025年07月09日 ~ 11日 
