1.本发明涉及隧道支护技术领域，具体为一种隧道超前水平加筋旋喷桩支护结构及施工方法。
背景技术：
2.近年来，在公路隧道施工过程中，局部段落穿越疏松砂岩，砂状结构，厚层状构造，泥质弱胶结，成岩程度差，遇水易软化崩解，天然抗压强度1～4mpa左右，属极软岩。当隧道穿越该地层时，随着隧道的开挖，使得围岩处于临空状态，改变应力条件，原岩应力释放加上开挖对围岩的扰动作用，应力释放快，初期变形速率、变形量均较大，导致围岩几乎无自稳能力，极易在隧道开挖瞬间出现拱顶冒顶、塌方，且塌方量较大，给施工造成了极大的困难。
3.针对公路隧道穿越疏松砂岩地段，主要采取超前大管棚和超前高压水平旋喷桩的支护措施。对于超前管棚支护，先行施设的管棚，以掌子面和后方支撑为支点，形成一个梁式结构，二者构成环绕隧洞轮廓的壳状结构，可有效抑制围岩松动和垮塌。一般采用直径为108mm的钢管作为超前支护杆体，管内配筋加注浆，以增加管棚刚度。此外，注浆浆液经管壁孔压入围岩裂隙中，使松散岩体胶结、固结，从而改善了软弱围岩的物理力学性质，增强了围岩的自承能力，达到加固钢管周边软弱围岩的目的。对于整体性好、胶结作用良好或一般的围岩，超前管棚的支护效果较为明显。但是，对于胶结作用差、颗粒较小的疏松砂岩，由于管棚的注浆加固效果有限，且砂岩颗粒易从各杆体之间的间隙中持续流出，造成超前支护结构形同虚设。为此，隧道设计人员尝试采用水平旋喷桩替代超前管棚，在隧道拱圈周围形成相互咬合的封闭壳状结构。然而，单纯的水平旋喷桩整体刚度和抗弯能力较差。为此，目前设计采用内置直径89/42的钢管进行预加固。但是，由于旋喷桩桩体强度远低于常规混凝土，钢管的刚度远大于桩体刚度，二者协同受力变形能力较差。此外，水平旋喷桩在上覆岩体的压力作用下，桩体受力面的对侧受拉较大，待钢管混凝土发挥抗弯能力时，桩体已受拉开裂破坏严重。
技术实现要素：
4.针对上述问题，本申请提出了一种隧道超前水平加筋旋喷桩支护结构及施工方法，本支护采用钢筋笼结构，并利用固定环和主筋进行等距约束，以形成抗弯性能较大的钢筋束，在增大预加固面积的同时，减小受力面对侧桩体的拉裂破坏，进一步增强桩体抗弯性能，以此形成更加有效、更加安全的超前支护体系，进一步降低疏松砂岩地层中隧道施工中的塌方、冒顶风险。
5.为实现上述目的，本发明采用的技术方案具体如下：
6.一种隧道超前水
声明：
“隧道超前水平加筋旋喷桩支护结构及施工方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司
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2025年05月23日 ~ 25日 
