【技术实现步骤摘要】
一种膨胀性隧道围岩的卸压方法
本专利技术涉及一种膨胀性隧道围岩的处治方法，具体涉及一种膨胀性隧道围岩的卸压方法。
技术介绍
我国幅员辽阔，工程地质条件复杂多变，目前而言对于膨胀性岩(土)体的认识尚不成熟，未形成系统理论与技术体系，设计及施工过程中对工程经验依赖较多。工程中对于膨胀岩(土)体的治理方法也较传统，主要依靠以往工程经验即工程类比的方法采取加强结构强度及防排水等传统的工程措施。即便如此，治理效果依旧不够理想，膨胀性岩(土)体的存在仍常会使结构开裂甚至破坏。产生膨胀的反应过程往往是不可逆的，膨胀压力一旦产生基本不随时间变小，呈逐渐增大的趋势。膨胀压力给隧道施工及运营带来巨大的安全隐患。如果能够将膨胀压力释放，从而减小或消除作用于隧道衬砌结构的膨胀压力，膨胀性岩(土)体对工程所带来的不利影响将大为改善。目前已有技术中对于隧道膨胀岩(土)体的治理方法主要采取加强衬砌结构强度及防排水等传统的工程措施，虽然投入了大量的人力、物力，但在多个工程实践中对于膨胀性岩(土)体的治理效果仍然不理想，膨胀性岩(土)体对于工程安全依旧存在巨大威胁。在隧道围岩膨胀性岩(土)体中钻孔进行卸压换填的方法在相关行业及工程中还没有相关应用的案例。因此，研发一种综合的有效的卸压方法是极为必要的，以此提高膨胀性岩(土)体的处理效果，提高工程的长期安全性和稳定性。因此，开发一种膨胀性隧道围岩的卸压方法，不但具有迫切的研究价值，也具有良好的经济效益和工业应用潜力，这正是本专利技术得以完成的动力所在和基础。专利技...
【技术保护点】
1.一种膨胀性隧道围岩的卸压方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：/n(1)探明因隧道施工导致膨胀性围岩的扰动范围；/n(2)试验确定膨胀性围岩试块的孔隙率n、膨胀率α及抗压强度σ
【技术特征摘要】
1.一种膨胀性隧道围岩的卸压方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
(1)探明因隧道施工导致膨胀性围岩的扰动范围；
(2)试验确定膨胀性围岩试块的孔隙率n、膨胀率α及抗压强度σci；
(3)判断隧道是否需要卸压换填施工，若需要进行卸压换填则进入步骤(4)；
(4)初步确定膨胀性围岩卸压换填的位置和深度；
(5)计算膨胀性围岩的弹性模量Em及抗压强度σcm；
(6)根据膨胀性围岩的物理力学参数选取弹性体换填材料类型；
(7)计算确定卸压换填孔的孔径、孔深、孔数及孔距；
(8)选择直径及长度合适的弹性体换填材料；
(9)施工现场测量放线定位卸压换填孔孔位，钻孔、吹孔施工；
(10)将弹性体换填材料填充至卸压换填孔内，尾部预留封孔段；
(11)水泥砂浆填充卸压换填孔的封孔段封孔。
2.根据权利要求1所述的一种膨胀性隧道围岩的卸压方法，其特征在于，所述步骤(3)中包括如下具体步骤：
1)根据权利要求1所述的步骤(2)得到膨胀性岩(土)试块的孔隙率均值n、膨胀率均值α；
2)判断是否需要卸压换填施工：若n≥α则无需进行卸压换填施工，若n＜α则需要进行卸压换填施工。
3.根据权利要求1所述的一种膨胀性隧道围岩的卸压方法，其特征在于，所述步骤(4)中包括如下具体步骤：
1)根据权利要求1所述的步骤(1)得到膨胀性围岩在隧道施工过程中的扰动范围；
2)在不损坏较好围岩的原则下，卸压换填范围初步取为膨胀性围岩的松动范围，最终卸压换填孔施工位置和深度根据计算结果、地质条件、施工条件和控制原则综合确定。
4.根据权利要求1所述的一种膨胀性隧道围岩的卸压方法，其特征在于：所述岩体的弹性模量Em计算过程如下：
1)由试验得到岩石试块的抗压强度σci；
2)通过Hoek-Brown强度准则的GSI围岩分级系统得到地质强度指标GSI，结合施工对隧道岩体的扰动情况确定岩体扰动系数D；
3)通过以下公式计算岩体的弹性模量Em：
当σci≤100MPa时，
当σci＞100MPa时，
5.根据权利要求1所述的一种膨胀性隧道围岩的卸压方法，其特征在于：所述岩体的抗压强度σcm的计算公式为：
其中：S、mb、a—岩土体的Hoek-Brown强度准则常数，计算如下：
其中，mi为岩石块体的Hoek-Brown常数；
6.根据权利要求1所述的一种膨胀性隧道围岩的卸压方法，其特征在于：所述土体或岩土混合体的弹性模量Em及抗压强度σcm确定过程如下：
1)当围岩地质为土体时，土体的弹性模量Em由室内三轴压缩试验计算得知，土体的抗...
【专利技术属性】
技术研发人员：许崇帮，李磊，秦幼林，王华牢，
申请(专利权)人：交通运输部公路科学研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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