[發(fā)明專利]基于溶腔位置的隧道加強(qiáng)處治方法與支護(hù)結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610979314.X
• 申請(qǐng)日: 2016-10-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106401600B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李科;吳夢(mèng)軍;丁浩;蔣德武
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 招商局重慶交通科研設(shè)計(jì)院有限公司
• 主分類號(hào): E21D11/00
• 分類號(hào): E21D11/00;E21D11/14;E21D11/10;E21D11/08;E21D11/04;E21D11/38;E21F16/02;G06F17/50
• 代理公司: 重慶棱鏡智慧知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)50222
• 代理人: 周維鋒

1.一種基于溶腔位置的隧道加強(qiáng)處治方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1.確定巖溶區(qū)溶腔的位置、形態(tài)以及溶腔與隧道的最近距離L；

S2.確定隧道巖溶區(qū)安全厚度H；

S3.判斷隧道受巖溶區(qū)溶腔影響的安全性，通過(guò)S1所探測(cè)得到的溶腔與隧道的最近距離L與安全厚度H相比較，L>H，則隧道安全；L≤H，則隧道不安全；

S4.根據(jù)隧道安全性采取不同的隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)：

S4.1.隧道安全：則根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)，隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)包括初期支護(hù)、二次襯砌和超前支護(hù)；

S4.2.隧道不安全：分為兩種情況：

S4.2.1.隧道與溶腔無(wú)貫通：在步驟S4.1的基礎(chǔ)上，在隧道與溶腔之間依次鉆孔、孔內(nèi)安裝鋼花管和鋼花管內(nèi)灌漿；

S4.2.2.隧道與溶腔貫通：在步驟S4.1的基礎(chǔ)上，設(shè)置與施工隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)和溶腔連接為一體的雙層回填復(fù)合結(jié)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于溶腔位置的隧道加強(qiáng)處治方法，其特征在于：步驟S2包括：

S2.1.幾何建模：根據(jù)S1中得到的巖溶區(qū)溶腔的形態(tài)及范圍、隧道的開(kāi)挖輪廓以及盡量減小隧道與溶腔之間相互影響，取隧道開(kāi)挖輪廓距巖溶區(qū)底板安全厚度為M，建立幾何模型；

S2.2.參數(shù)取值，根據(jù)工程地質(zhì)勘查報(bào)告、原位試驗(yàn)及室內(nèi)試驗(yàn)、設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行圍巖及隧道襯砌各方面的取值，參數(shù)包括：各層巖土體的壓縮模量Es，孔隙比e，天然重度γ，泊松比μ，粘聚力c，摩擦角φ，隧道襯砌的厚度D、彈性模量E、泊松比μ、重度γ；

S2.3.最小安全厚度的確定，計(jì)算中將隧道開(kāi)挖輪廓距溶腔最近點(diǎn)作為起始點(diǎn)，然后向溶腔頂板或底板每隔一定的距離取一個(gè)特征點(diǎn)，以此得到隧道與溶腔之間圍巖各關(guān)鍵點(diǎn)應(yīng)力及位移曲線，依據(jù)各關(guān)鍵點(diǎn)應(yīng)力及位移曲線的變化段可求出對(duì)應(yīng)的中間區(qū)巖層厚度d，用S2.1中幾何建模所取的隧道開(kāi)挖輪廓距巖溶區(qū)底板安全厚度M減去所計(jì)算出來(lái)的中間區(qū)巖層厚度d得出隧道巖溶區(qū)安全厚度H,即H＝M-d。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于溶腔位置的隧道加強(qiáng)處治方法，其特征在于：步驟S4.2.1中鋼花管穿過(guò)溶腔并向溶腔外伸出，且鋼花管伸出溶腔外的長(zhǎng)度為溶腔與隧道的最近距離L的15-25％。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于溶腔位置的隧道加強(qiáng)處治方法，其特征在于：

步驟S4.2.2中的雙層回填復(fù)合結(jié)構(gòu)根據(jù)溶腔位置不同而不同，包括隧道頂部雙層回填復(fù)合結(jié)構(gòu)、隧道中部雙層回填復(fù)合結(jié)構(gòu)和隧道底部雙層回填復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中：

隧道頂部雙層回填復(fù)合結(jié)構(gòu)包括布設(shè)在隧道開(kāi)挖面上方的防滲砼護(hù)拱和布設(shè)在防滲砼護(hù)拱正上方的砂礫回填緩沖層；

隧道中部雙層回填復(fù)合結(jié)構(gòu)包括布設(shè)在隧道開(kāi)挖面左、右兩側(cè)的防滲砼砼護(hù)墻和布設(shè)在防滲砼砼護(hù)墻外側(cè)的砂礫回填緩沖層；

隧道底部雙層回填復(fù)合結(jié)構(gòu)包括布設(shè)在隧道開(kāi)挖面下方的防滲砼護(hù)底和布設(shè)在防滲砼護(hù)底下方的碎石墊層，所述防滲砼護(hù)底和碎石墊層填充于隧道開(kāi)挖斷面下方的溶腔內(nèi)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于溶腔位置的隧道加強(qiáng)處治方法，其特征在于：步驟S4.2.2中設(shè)置隧道內(nèi)排水結(jié)構(gòu)，隧道內(nèi)排水結(jié)構(gòu)包括由雙層無(wú)紡 布和EVA構(gòu)成的復(fù)合式防水板、加密環(huán)向盲管和橫向排水管。