技术摘要：
本发明涉及隧道支护施工技术领域，公开了一种高地应力软岩隧道支护结构体系及其施工方法。本发明包括让压初期支护、让压储能层和永久支护结构，让压初期支护包括贴合隧道围岩设置的格栅钢架和喷射混凝土，格栅钢架外侧靠近隧道围岩一侧设置有让压锚杆；让压储能层两侧  全部
背景技术：
随着我国交通行业的迅速发展，深埋隧道会越来越多。我国山区深埋隧道面临的 特殊地质难题之一即是高地应力问题。高地应力软岩地层隧道施工产生的大变形问题尚未 得到有效解决，给高地应力软岩隧道的设计、施工、运营带来了很多问题，同时还带来了一 定的经济损失，其中一些还会威胁建设人员的生命安全，因此需要引起足够重视。 高地应力软岩隧道尚存在以下问题：隧道周边扰动围岩范围超出预期，围岩变形 过大导致隧道初期支护破坏；围岩变形过大导致初期支护出现过大变形而侵限；常规系统 锚杆长度一般4-6m，面对高地应力地层时失效；围岩变形长时间未收敛，二衬施作后运营期 出现裂缝。
技术实现要素：
本发明提供一种承载力好，可有效控制围岩变形的高地应力软岩隧道支护结构体 系。 解决的技术问题是：常规隧道支护体系及现有让压结构难以应对围岩持续变形过 大的问题，初期支护结构常发生破坏或变形侵限，锚杆失效，二衬结构容易破坏。 为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案： 本发明高地应力软岩隧道支护结构体系，包括让压初期支护、让压储能层和永久支护 结构，让压初期支护包括贴合隧道围岩设置的格栅钢架和喷射混凝土，格栅钢架外侧靠近 隧道围岩一侧设置有让压锚杆；让压储能层两侧分别紧贴让压初期支护内侧和永久支护结 构的外侧设置；让压储能层为可产生10-15cm让压变形的现浇结构，包括水泥、乳化沥青、橡 胶颗粒、陶粒和钢纤维。 本发明高地应力软岩隧道支护结构体系，进一步的，所述让压储能层包括以下重 量份数的组分：水泥10份，乳化沥青3-4份，橡胶颗粒6-8份，陶粒12-13份，钢纤维1.5-2份和 水4-5份。 本发明高地应力软岩隧道支护结构体系，进一步的，所述让压初期支护的厚度为 25-40cm，格栅钢架由多个单榀钢架贴合隧道围岩、沿隧道周向并列排布而成，所述单榀钢 架为纵截面呈矩形的桁架结构，沿隧道轴向通长设置。 本发明高地应力软岩隧道支护结构体系，进一步的，所述单榀钢架包括水平主筋、 箍筋和腹筋，水平主筋沿隧道轴向设置，相邻单榀钢架之间通过连接钢筋连接固定，沿隧道 延伸方向的每环格栅钢架之间焊接固定。 本发明高地应力软岩隧道支护结构体系，进一步的，所述单榀钢架内设置有用于 固定让压锚杆的连接组件，连接组件包括对称设置在每榀钢架相对两侧的抱箍件，夹设在 4 CN 111577339 A 说　明　书 2/6 页 抱箍件内的连接套筒，以及位于连接套筒远离让压锚杆一端的限位环板，每个抱箍件包括 两个相对扣合设置的C形筋，形成封闭内腔，连接套筒穿设在相对两个抱箍件的封闭内腔内 并焊接固定，C形筋两个开口端与单榀钢架固定，所述限位环板卡固在单榀钢架上。 本发明高地应力软岩隧道支护结构体系，进一步的，所述让压锚杆的尾端依次穿 过限位环板和连接套筒，沿隧道径向伸至隧道围岩内，在隧道纵截面内，让压锚杆沿隧道周 向分散间隔排布，相邻让压锚杆头部的间距为1-1.5m。 本发明高地应力软岩隧道支护结构体系，进一步的，所述让压锚杆包括头尾顺次 连接固定的头部螺栓、固结杆和伸缩段，伸缩段包括外侧的保护套管和内侧的钢绞线，固结 杆两端分别与头部螺栓的尾端和钢绞线一端固定连接，钢绞线另一端固定连接有连接杆， 保护套管两端套设在两侧的固结杆和连接杆外侧并固定连接。 本发明高地应力软岩隧道支护结构体系，进一步的，所述钢绞线的承载力不小于 80kN，拉伸率为5-8%，每段所述钢绞线的长度为1-1.5m，所述保护套管为塑料波纹管。 本发明高地应力软岩隧道支护结构体系的施工方法，包括以下步骤： 步骤一、根据水文地质条件及地层参数确定高地应力软岩隧道支护结构参数和设计要 点； 步骤二、根据设计方案，预制格栅钢架和让压锚杆； 步骤三、根据设计参数在隧道内开挖一个循环进尺； 步骤四、开挖完成后设置一层喷射混凝土以封闭开挖面； 步骤五、架立格栅钢架； 步骤六、设置让压锚杆； 步骤七、继续施工喷射混凝土至设计厚度； 步骤八、重复步骤三至步骤七，在隧道轴向根据设计参数隔段设置让压初期支护； 步骤九、施作让压储能层，具体施工方法包括以下步骤： 9.1、支设模板； 9.2、制作拌合料； 9.3、将上述拌合料通过增压泵在10-45℃的环境中进行浇筑； 9.4、在10-45℃的环境中养护至标准强度的50%，然后拆除模板和支护体系； 9.5、在10-45℃的环境中继续养护至标准强度，完成让压储能层的施工； 步骤十、施作永久支护结构； 步骤十一：重复步骤三至步骤十，直至隧道结构施工完成。 本发明高地应力软岩隧道支护结构体系的施工方法，进一步的，步骤9.2中拌合料 的制备方法，包括以下步骤： 步骤a、按照以下重量份数的组分进行备料； 水泥10份，乳化沥青3-4份，橡胶颗粒6-8份，陶粒12-13份，钢纤维1.5-2份，水4-5份； 步骤b、将橡胶颗粒，陶粒和钢纤维充分混合均匀，然后加入水泥充分混合； 步骤c、在上述混合料中加入水，充分混合均匀； 步骤d、在步骤c得到的混合料中加入乳化沥青，在10-45℃的环境中充分搅拌混匀，制 得让压储能层的拌合料。 本发明高地应力软岩隧道支护结构体系与现有技术相比，具有如下有益效果： 5 CN 111577339 A 说　明　书 3/6 页 本发明采用了让压组合锚杆与格栅钢架有效连接的让压初期支护，可实现二者的快速 承载和共同承载，可有效利用围岩的承载能力，显著提高初期支护的承载能力、控制围岩产 生大变形，更有效的应对高地应力软岩隧道出现的大变形，保障施工安全和施工效率。 本发明专利设置了橡胶、陶粒和钢纤维等材料组合形成的让压储能层，具有高压 缩性、高延展性、高承载力，作为一种变形和承载力的储备，可有效应对运营期的围岩变形 荷载。 本发明在格栅钢架上设置了连接组件，结构简单，安装便捷，实现了让压锚杆的快 速定位和安装，固定牢固性好，大大简化了施工工序，提高了施工效率。 本发明在让压锚杆上设置了具有一定拉伸性的钢绞线，在施工后若出现过大变形 荷载，钢绞线可以拉伸一定长度以继续承载，仍然可以充分发挥围岩的承载作用，钢绞线的 继续承载能力更好一些，承载力不小于80kN，抗变形能力更好。 下面结合附图对本发明的高地应力软岩隧道支护结构体系作进一步说明。 附图说明 图1为本发明高地应力软岩隧道支护结构体系的结构示意图； 图2为图1中A-A截面即发明高地应力软岩隧道支护结构体系的剖面结构示意图； 图3为格栅钢架的结构示意图； 图4为图3中B-B截面的结构示意图； 图5为让压锚杆的结构示意图。 附图标记： 1-隧道围岩；2-格栅钢架；21-水平主筋；22-箍筋；23-腹筋；3-喷射混凝土；4-让压锚 杆；41-头部螺栓；42-固结杆；43-保护套管；44-钢绞线；45-连接杆；5-让压储能层；6-永久 支护结构；7-连接组件；71-抱箍件；72-连接套筒；73-限位环板。