具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

参照图1，本发明揭示了一种V类围岩加强初衬压力隧洞施工方法，包括下列方法步骤：

S1,施工准备,对地质状态进行观察：

为全面收集掌握隧洞工程在施工过程中围岩及支护的变形和受力状况，结合隧洞工程地形地质条件、支护类型、施工方法的特点，选择确定下列监控量测项目：地质和支护状况观察、收敛监测、顶拱沉降监测、表面固有裂缝监测和锚固效果监测。

观测仪器的安装紧跟工作埋设，距掌子面的距离不宜大于1m，以获取围岩全过程的变形数据资料。观测仪器安装后，在工作面开挖后12小时内和下一次开挖之前测取初始数据，其后的观测频次按下列原则确定：初期开挖一个或开挖部分监测一次；当变形速率明显减少时，可适当减少观测频次；当变形数值与变形速率较大时，应加密观测频次，并将变形数值及时通报给地质勘察单位及设计单位。

地质状态观察：每次爆破后观察确认围岩名称、类别、岩层倾角、走向及变化情况与趋势，断层、节理、裂隙发育、发展情况、洞内渗水、涌水部位、里程、流量等，观察频率每循环一次。

支护状况观察：对初期支护和二次衬砌的情况进行观察，并注意位移、变形发展趋势，以保证施工安全和反馈支护结构是否合理。

本发明还包括步骤S2,测量放线，对隧洞收敛、顶拱沉降、表面固有裂缝、锚固效果进行监测，对隧洞收敛、顶拱沉降、表面固有裂缝、锚固效果进行监测后，及时整理分析检测资料，绘制变形与时间、变形与开挖进度的关系曲线：

在步骤S2中，对隧洞收敛的监测包括下列方法：V类围岩每三十米设置一个断面，每个断面设置两条水平测线，用于量测边墙与拱部相对位移，是判断围岩稳定性的重要手段，收敛量测点布置参考图2。

参考图3，在步骤S2中，对顶拱沉降的监测包括下列方法：V类围岩每三十米布置一个量测点，每个断面顶拱部位安设一个观测点，并在观测点附近设置一个固定水准点，以便用精密水准仪量测出顶拱标高，计算出拱部下沉量。

表面固有裂缝监测：主要监测表面现有断层、裂隙和层面的变化情况，通过在裂缝表面安装埋设高精度无限位移计或者裂缝计，来反映裂缝的变化。

锚固效果监测：主要是对锚杆锚固力监测，通过在典型部位锚杆上安装监测仪器，对锚杆的锚固力进行监测，反映锚杆锚固情况及锚固效果，主要采用锚杆测力计进行监测。

及时整理分析监测资料，监测数据整理好后，根据此数据绘制变形与时间、变形与开挖进尺的关系曲线。遇有变形异常，除应对观测资料进行复核外，还应对地质条件和临时支护进行宏观调查。

为确保监测结果的质量，加快信息的反馈速度，全部监测数据均由计算机管理，并及时向监理﹑设计、勘察单位提交监测月报。

当变形量与变形速率无明显下降，实测位移相对值已接近允许位移相对值，或实测位移速度出现急剧增长时，必须立即采取补强措施，并改变施工程序或设计参数，必要时应立即停止开挖，进行施工处理。同时应加密监测频次，及时反馈观测信息。

本发明还包括步骤S3,对砂浆锚杆、钢筋网、钢拱架安装以及喷射砼的施工：

对砂浆锚杆的施工包括下列方法步骤：

使用锚杆钻孔，完成钻孔后，将注浆管插到钻孔底；

开始注浆后，将注浆管往外抽出，并始终保持注浆管口在砂浆内；

注浆时堵塞孔口，砂浆注满拔出注浆管后，将杆体插入，若孔口无水泥浆溢出，应将杆体拔出重新注浆；

杆体到位后，使用木器或小石子在孔口卡住，防止杆体滑出。砂浆未达到设计强度的70％时，不得随意碰撞和悬挂重物。锚杆安设后，不得随意敲击。

喷射砼的施工包括下列方法步骤：

将喷头设置于受喷面上，喷头与受喷面之间的夹角为70-90度，对边墙、墙顶、拱脚以及拱顶进行喷射。喷射作业应分段、分层由下而上顺序进行，先边墙后墙顶，先拱脚后拱顶，避免死角。

钢筋网的施工包括下列方法步骤：

将钢筋点焊成网片，并安装成钢筋网，网片的搭接长度不小于200㎜；

钢筋网设有岩面，在岩面喷一层砼后进行铺设。

钢拱架安装施工：安装拱架前，检查钢拱架制作质量是否符合设计要求。钢拱架应按设计部位及间距位置安设，拱架与围岩之间应尽量接近，留2㎝－3㎝间隙作为保护层，当拱架与围岩之间有较大的间隙时，应设垫块垫紧。

本发明的方法还包括步骤S4,内衬钢管制作安装和钢管内衬砼浇筑：

内衬钢管安装前，采用一种用于运输大型管材的改良型叉车将钢管运输至指定位置。内衬钢管设有支墩，支墩采用砼支墩，内衬钢管两侧及管顶支撑采用钢管焊接，支撑间距2m，内衬钢管支撑与洞壁、洞顶接触面采用钢垫板楔紧；凑合管节现场安装时的余量采用热切割，切割面的氧化层、熔渣、毛刺应用砂轮磨去；相邻两节内衬钢管的纵向焊缝要相互错开180°；内衬钢管的固定支撑与钢管的连接应使用与钢管材质相同的材料进行焊接；内衬钢管安装中心的极限偏差不大于10mm。

钢管内衬砼浇筑包括下列方法步骤：

S41，砼浇筑前，检查钢管支撑的稳定情况、钢管外壁防腐、钢管加径环、钢管止水环及预埋件是否符合设计要求，经检查验收合格后方可进行砼浇筑；

S42，钢管内衬砼浇筑由洞内至洞口方向分段进行，分段长度宜按钢管管节长度划分；

S43，对首段浇筑时，将钢管顶端垂直面用模板封闭严密，并支撑牢固，当砼浇筑至末段，先将钢管底部及两侧采用模板封口，砼浇筑至模板高度时结束本循环砼施工，模板的上部预留1.0-1.5米长的高度，待下一循环浇筑；

S44，采用台阶法施工方式将混凝土的浇筑，台阶宽度不应小于2m，每段浇筑分层进行，分层厚度不应大于600mm，且浇筑层面保持平整；钢管底部、两侧及顶部浇筑混凝土时，混凝土应对称均匀上升；

S45，下一循环与上一循环台阶面新老混凝土施工缝，在浇筑第一层混凝土前，可铺水泥砂浆，以保证新老混凝土施工缝面结合良好；入仓的混凝土应及时振捣，不得堆积，在预埋件特别是止水铜片、加劲环、止水环周围，应细心振捣，必要时辅以人工捣固密实。

使用插入式震动器时，砼灌筑分层厚度不得大于40厘米，操作时依次垂直插入砼内，拔出时速度要缓慢，相邻两个插入位置的距离不大于50厘米，插入下层砼的深度为5～10厘米。振动时间以砼表面泛浆走平，水泡、气泡变少为捣实判断标准。

本发明的方法还包括步骤S5：隧洞回填灌浆和固结灌浆。

固结灌浆所用水泥强度等级不应低于42.5号；应在回填灌浆结束后7～14天后进行；灌浆压力采用1.5～2.0倍内水压力，即0.45-0.6MPa；钻孔的方向按径向或垂直于衬砌表面布置。每一环(排)灌浆孔孔数不为6个，在横剖面上保持均匀对称；灌浆孔的排距为3m，孔深3m；固结灌浆施工采用按环间分为两序，即奇数环孔为一序孔，偶数环孔为二序孔。

一种监测系统，包括监测仪，用于监测权利要求1-9任意一项所述的V类围岩加强初衬压力隧洞施工过程。

监测仪距掌子面的距离小于1米，以获取施工全过程的发生变形的数据资料。

监测仪安装完成之后，再工作面开挖后12小时内和下一次开挖之前测取初始数据，其后的观测频次按照以下原则：初期应一个开挖循环或一个开挖部分完成后监测一次；

当变形速率明显减少时，可适当减少观测频次；

当变形数值与变形速率较大时，应加密观测频次，并将变形数值及时通报给地质勘察单位及设计单位。

参考图4，本发明全过程监测，利用获取的信息反馈调整施工作业，对安全施工具有较强指导性，实现信息化施工；

采用超前锚杆、环向高强锚杆、钢筋网以及工字钢钢拱架等多重方式联结加强初衬，施工安全性强；

环向高强锚杆，锚固荷载大，减少锚杆密度与数量，有效减轻因锚固钻孔而造成对围岩岩体的扰动伤害；

使用自主改良研发的用于运输大型管材的改良型叉车进行内衬钢管运输，效率高，加快施工进度，使施工简便安全；

采用循环台阶法推进施工，施工工艺完善，可操作性强，工效高、速度快，有力保障了工期。

在施工全过程中，加强安全监测工作，及时掌握围岩和支护在施工过程中的力学动态及稳定程度，并及时反馈，以指导施工作业，保证施工安全；通过对围岩及支护的变位、应力量测，为评价和修改初期支护参数、力学分析及二次衬砌施作时间提供信息依据。

对项目施工进项全过程监测，将过程信息化，从而提供一个使各参与人员很好地协同工作的机制。在信息共享的环境下，通过主电子计算机自动完成某些常规的信息通知，可减少项目人员之间需要人为信息交流的次数，并保证信息的传递变得迅捷、通畅，信息的反馈与指导更加及时有效。施工工艺完善，可操作性强，工效高、速度快，缩短了工期。

监测目的：

(1)掌握围岩及支护结构的动态，确保施工安全性和隧洞围岩的稳定性；

(2)通过量测取得第一手资料(量测数据)，根据各量测数据及时调整支护参数和施工方案，确定后续工序的安排；

(3)对量测数据进行分析处理，将量测数据及时反馈到项目部总工室，以利对隧洞施工实行动态控制。

本发明的有益效果是：可对V类围岩加强初衬压力隧洞进行施工，而且还能够进行全过程监测利用获取的新型反馈调整施工作业，对安全施工具有较强指导性，实现信息化施工。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。