一种阻拦支护一体的滑坡地段隧道加固结构及其施工方法与流程

本发明涉及隧道加固领域，尤其涉及一种阻拦支护一体的滑坡地段隧道加固结构及其施工方法。

背景技术：

1、近年来，随着我国交通建设事业的不断发展，高速公路隧道越来越多，由于受地形条件的限制，其不可避免要穿越滑坡体、软弱破碎带等特殊地层。

2、其中，在滑坡地段修建公路或铁路时，受快捷、省时及高标准设计要求等因素限制，同时也避免因修建深路堑时大范围的开挖对坡体产生的扰动，不得不采取隧道穿越滑坡群的修建方式。滑坡地段隧道施工对滑坡体自身影响较大，具体体现在：首先，在开挖过程中极易引起滑坡体内应力场和位移场发生调整，岩体内节理、裂隙逐步扩展，从而引起滑坡体的长期蠕变；其次，当原坡体为老滑坡体时，隧道的开挖将削弱滑坡体的支撑力，同时改变了滑坡体的应力场及渗流场，极易引起老滑坡体复活。对于在役滑坡地段隧道，由于降雨、地下水位升降等因素的影响，滑坡体自重和下滑力增大，抗滑力减小。滑坡体的失稳将直接导致隧道发生不同程度的病害，如衬砌开裂、变形、片帮、坍塌、整体移动等，从而严重影响隧道的行车安全及正常运营。

3、目前，滑坡地段隧道常用的加固措施主要有减重反压、支挡措施、隧道围岩预加固等，均存在工序复杂、施工成本高等特点。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供一种阻拦支护一体的滑坡地段隧道加固结构及其施工方法，通过设置土壤阻拦单元，可减少地表水，阻拦滑坡的产生，同时设置岩体交结承载体，可在隧道外圆周侧形成一体式的支护结构，分散隧道受力，避免了滑坡直接对隧道的冲击。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种阻拦支护一体的滑坡地段隧道加固结构，包括设置于隧道和滑坡体之间的岩体交结承压体以及设置于滑坡体上的土壤阻拦单元，其中岩体交结承压体为经径向注入孔注入岩石内部的加固剂与岩石交结组成的一体承压结构。

3、优选的，土壤阻拦单元包括铺设于滑坡体表面的表面阻拦方格和设置于表面阻拦方格与岩体交结承压体之间的多个阻拦管，阻拦管与岩体交结承压体的表面垂直；

4、表面阻拦方格的交叉点处均设置有阻拦管。

5、优选的，表面阻拦方格为混凝土预制结构，表面阻拦方格的底端伸入滑坡体内部，表面阻拦方格的顶端伸出滑坡体后开设地表水导流槽。

6、优选的，表面阻拦方格包括平行于滑坡体滑动方向的多条竖向汇流柱和垂直于滑坡体滑动方向的多条横向导流柱，横向导流柱呈波浪布置，且横向导流柱的波浪低点与竖向汇流柱连接；

7、横向导流柱面向滑坡体顶端的一侧开设有地表水导流槽，地表水导流槽与开设于竖向汇流柱上的汇流槽连通，汇流槽的底端通向山脚。

8、优选的，横向导流柱的中间位置开设有插孔，插孔内插接有阻拦管的顶端，阻拦管的底端向岩石交结承载体内部延伸设定距离，设定距离为5m-8m；

9、阻拦管内部设置有伸缩式阻挡组件，阻拦管顶端与插孔之间经混凝土封口。

10、优选的，伸缩式阻挡组件转动设置于阻拦管内部的转杆、固定于转杆轴向外圆周侧的多个驱动齿轮以及与驱动齿轮的对称两侧啮合的伸缩齿条，伸缩齿条还与阻拦管径向滑动连接；

11、阻拦管上开设有与伸缩齿条穿接的伸缩孔。

12、优选的，伸缩齿条为中空结构，伸缩齿条的内部固定有吸水海绵条，伸缩齿条的上开设有与吸水海绵条连通的吸水孔。

13、优选的，滑坡体的顶端还开设有截流沟，截流沟与滑坡体滑动方向垂直，且截流沟与位于隧道两侧的排水沟的顶端连通，排水沟的底端通向山脚。

14、优选的，隧道包括隧道内壁和固定于隧道内壁与岩体交结承压体之间的锚栓，锚栓与隧道内壁之间浇筑有混凝土。

15、所述的一种阻拦支护一体的滑坡地段隧道加固结构的施工方法，包括以下步骤：

16、s1、将隧道内壁吊装至贴合隧道内圆周侧的位置，而后利用锚栓将隧道内壁与岩石固定，再向锚栓与隧道内壁的连接处浇筑混凝土；

17、s2、沿隧道内壁的圆周方向径向钻多个注入孔，而后向注入孔位置注入加固剂，静置设定时间后，加固剂与岩石交结形成岩体交结承压体；

18、s3、开挖截流沟和排水沟，并在滑坡体的表面内嵌表面阻拦方格，并对准横向导流柱和竖向汇流柱的交叉处的插孔位置钻孔，直至钻入岩石交结承载体内部设定距离，撤出钻杆；

19、s4、向步骤s3所述的钻孔内部插入阻拦管，并使得位于阻拦管同一水平面上的两个伸缩孔之间的连线与滑坡体的滑动方向垂直；

20、s5、转动转杆，带动驱动齿轮转动，进而带动伸缩齿条经伸缩孔伸出阻拦管插入土壤内部，且伸缩齿条与滑坡体的滑坡方向垂直；

21、s6、在阻拦管顶端浇筑混凝土封口。

22、本发明具有以下有益效果：

23、1、通过设置土壤阻拦单元，可减少地表水，阻拦滑坡的产生，同时设置岩体交结承载体，可在隧道外圆周侧形成一体式的支护结构，分散隧道受力，避免了滑坡直接对隧道的冲击；

24、2、通过在土壤阻拦单元的横向导流柱开设地表水导流槽，再经开设于竖向汇流柱上的汇流槽导流至山脚，减少了地表径流，从而减小了滑坡灾害产生的风险；

25、3、通过在伸缩齿条内设置吸水海绵，配合吸水孔，可吸收地表水，并在干旱季节释放，调节气候的同时进一步减小了滑坡灾害产生的风险。

26、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种阻拦支护一体的滑坡地段隧道加固结构，其特征在于：包括设置于隧道和滑坡体之间的岩体交结承压体以及设置于滑坡体上的土壤阻拦单元，其中岩体交结承压体为经径向注入孔注入岩石内部的加固剂与岩石交结组成的一体承压结构；

2.根据权利要求1所述的一种阻拦支护一体的滑坡地段隧道加固结构，其特征在于：横向导流柱的中间位置开设有插孔，插孔内插接有阻拦管的顶端，阻拦管的底端向岩石交结承载体内部延伸设定距离，设定距离为5m-8m；

3.根据权利要求2所述的一种阻拦支护一体的滑坡地段隧道加固结构，其特征在于：伸缩式阻挡组件转动设置于阻拦管内部的转杆、固定于转杆轴向外圆周侧的多个驱动齿轮以及与驱动齿轮的对称两侧啮合的伸缩齿条，伸缩齿条还与阻拦管径向滑动连接；

4.根据权利要求3所述的一种阻拦支护一体的滑坡地段隧道加固结构，其特征在于：伸缩齿条为中空结构，伸缩齿条的内部固定有吸水海绵条，伸缩齿条的上开设有与吸水海绵条连通的吸水孔。

5.根据权利要求4所述的一种阻拦支护一体的滑坡地段隧道加固结构，其特征在于：滑坡体的顶端还开设有截流沟，截流沟与滑坡体滑动方向垂直，且截流沟与位于隧道两侧的排水沟的顶端连通，排水沟的底端通向山脚。

6.根据权利要求5所述的一种阻拦支护一体的滑坡地段隧道加固结构，其特征在于：隧道包括隧道内壁和固定于隧道内壁与岩体交结承压体之间的锚栓，锚栓与隧道内壁之间浇筑有混凝土。

7.如上述权利要求6所述的一种阻拦支护一体的滑坡地段隧道加固结构的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种阻拦支护一体的滑坡地段隧道加固结构及其施工方法，属于隧道加固领域，包括设置于隧道和滑坡体之间的岩体交结承压体以及设置于滑坡体上的土壤阻拦单元，其中岩体交结承压体为经径向注入孔注入岩石内部的加固剂与岩石交结组成的一体承压结构。本发明采用上述阻拦支护一体的滑坡地段隧道加固结构及其施工方法，通过设置土壤阻拦单元，可减少地表水，阻拦滑坡的产生，同时设置岩体交结承载体，可在隧道外圆周侧形成一体式的支护结构，分散隧道受力，避免了滑坡直接对隧道的冲击。

技术研发人员：张玉芳,崔建,刘波,袁坤,李健,范家玮,刘梦佳,万军利,杨忠民,宋国壮,周文皎,尹振华,高旭,段磊,邢哲源,杨韵霓,轩亚飞,张鹏,陈恭明,陈攀,鲜飞
受保护的技术使用者：中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23