[實用新型]隧道上部溶洞的防護結構

有效

• 申請號: 201922486304.4
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN211777473U
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 姜冰;王方立;韓曉東;葛浪潮;夏江南;韓春鵬;唐代新;趙勝;陶坡;陳勇豐
• 申請（專利權）人: 中交路橋華南工程有限公司
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10;E21D11/18;E21F16/02;E21F15/00;E21F15/06
• 代理公司: 北京市立方律師事務所 11330
• 代理人: 劉延喜

本申請公開一種隧道上部溶洞的防護結構：混凝土護拱，緊貼隧道初期支護設置，并且與隧道初期支護的外輪廓一致；外層護拱，緊貼所述混凝土護拱設置，并且與所述混凝土護拱的外輪廓一致；混凝土緩沖層，緊接所述外層護拱設置，在預設的高度內填充所述外層護拱和溶洞內壁所限定的空腔內；砂質緩沖層，緊貼所述混凝土緩沖層，在預設的高度內填充所述混凝土緩沖層頂部和溶洞內壁所限定的空腔內；混凝土擋墻，從溶洞底部沿溶洞側壁延伸至溶洞頂部的地表，環繞隧道設置。本申請提供一種施工效率高，施工過程風險低，能夠合理處治隧道上部空腔溶洞并使結構安全穩定的防護結構，提高隧道工程施工質量，加快施工進度，保證施工期的安全和運營期的穩定。

技術領域

本申請涉及一種路橋施工領域，尤其涉及一種隧道上部溶洞的處理方法。

背景技術

巖溶地區具有復雜的地質構造，常發育裂隙、斷層、溶洞并有含泥、富水等特征。在隧道開挖掘進的過程中，若上部出現空腔溶洞地質體，會存在掉塊坍塌以及突泥涌水等災害的危險。溶洞掉塊坍塌是由于地層中可溶性巖石在溶蝕作用下完整性和穩定性遭到了破壞，圍巖強度降低，在施工擾動下會出現部分巖體脫離母巖甚至整體垮塌的情況，突泥涌水現象則是由溶洞與周圍介質以及地表的水力聯系程度決定，并不是隨機現象。對隧道附近的地質構造、水系特征和氣候條件進行調查，并對溶洞進行科學合理的處治，才能保證施工質量和安全，降低風險。

傳統的隧道上部空腔溶洞的加固和回填的處治方法，一般是用于抵御溶洞頂部掉塊坍塌的沖擊荷載作用，避免發生初期支護遭到破壞，突泥涌水時則大多采用注漿、回堵、引排等措施，若后續發生多次突泥和巖溶繼續發育的情況，這些現有技術在處理隧道上部大型突泥溶洞時會存在較大的安全隱患，不能保證施工安全和隧道結構穩定。

實用新型內容

本申請的目的是旨在提供一種科學合理，施工效率高風險低，能夠合理處治隧道上部空腔溶洞并使結構安全穩定的施工方法，具體是一種隧道上部溶洞的處理方法。

為達到以上技術目的，本申請采用的技術方案如下：

一種隧道上部溶洞的防護結構，其包括：

混凝土護拱，緊貼隧道初期支護設置，并且與隧道初期支護的外輪廓一致；

外層護拱，緊貼所述混凝土護拱設置，并且與所述混凝土護拱的外輪廓一致；

混凝土緩沖層，緊接所述外層護拱設置，在預設的高度內填充所述外層護拱和溶洞內壁所限定的空腔內；

砂質緩沖層，緊貼所述混凝土緩沖層，在預設的高度內填充所述混凝土緩沖層頂部和溶洞內壁所限定的空腔內；

混凝土擋墻，從溶洞底部沿溶洞側壁延伸至溶洞頂部的地表，環繞隧道設置。

具體地，所述外層護拱包括拱形排列的鋼拱架、架設在所述鋼拱架背面的鋼筋網片頂模、噴射固定在所述鋼筋網片頂模上的混凝土層以及埋設在所述鋼拱架內部的透水盲管；所述外層護拱的護拱基礎設置在溶洞底部或側壁上；所述透水盲管與隧道引流孔道連通。

優選地，所述混凝土護拱和混凝土緩沖層的強度相當于C20混凝土的強度。

優選地，所述防護結構內布設了從隧道的初期支護到所述砂質緩沖層的底部的泵送管。

更優選地，所述泵送管的周圍的鋼質骨架上開設有多個出口，以滲出混凝土至預設的混凝土護拱區域。

進一步地，所述防護結構內布設了從隧道的初期支護到所述砂質緩沖層的頂部以上的吹砂管。

優選地，至少一根所述吹砂管沿隧道掌子面的中軸線布設。

優選地，所述混凝土緩沖層的頂部距離所述外層護拱至少150cm；所述砂質緩沖層的厚度至少為200cm。

可選擇地，所述砂質緩沖層由粒徑為3.1mm的砂粒構成。