[發明專利]一種巖溶隧道隧底大規模溶洞處理方法

在審

• 申請號: 202010520007.1
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111502750A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 陳琦;姚大闖;曹波;董雪;魏亮;肖禹寧;李保文;胡安鴻;朱同斌
• 申請（專利權）人: 中鐵四局集團有限公司
• 主分類號: E21F15/00
• 分類號: E21F15/00;E21D11/15;E21F15/04
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

本發明公開了一種巖溶隧道隧底大規模溶洞處理方法，是在隧道邊線以外砌筑混凝土分隔墻，利用分隔墻將樹杈狀溶洞分隔為墻外區域和墻內區域；對墻外區域以砂袋堆碼并注漿或是直接充填混凝土進行處理，對墻內區域主洞底部進行分層處理，首先在主洞底部填充碎石形成碎石墊層，然后在碎石墊層上部灌注混凝土，形成一定厚度的混凝土層。本發明應用于巖溶隧道施工，能夠安全、快速地通過溶洞區域，縮短施工周期、降低施工成本，提高溶洞處理的效率，降低施工風險。

技術領域

本發明涉及巖溶隧道隧底的大規模溶洞的處理方法，更具體地說是一種針對巖溶隧道底部存在向隧道洞周發展溶洞的快速處理方法。

背景技術

喀斯特地貌區域特有的巖溶隧道，其施工時難度大、風險高，因巖溶水的長期侵蝕，在隧道掘進過程中經常出現著突泥涌水、局部坍塌、沖溝、溶腔和溶井等現象，不僅極大地影響了隧道掘進速度，同時也大大增加了隧道掘進過程中人員和機械的安全風險。

隧道底部溶洞，尤其是樹杈狀溶洞，其擴展范圍大、區域多，對于隧道的修建、隧道的整體結構安全以及穩定都有著重大的影響。

現有技術中針對隧道底部大規模樹杈狀溶洞的處理方法是直接在溶洞內部多處接混凝土泵管，將混凝土泵入溶洞進行全溶洞填充，其所存在的問題一是混凝土用量大，處理成本高，二是若支洞空腔過高，則難以完全填充，留下空腔。

發明內容

本發明是為避免上述現有技術所存在的不足，提供一種巖溶隧道隧底大規模溶洞處理方法，以便能夠安全、快速地通過溶洞區域，縮短施工周期和成本投入，做到安全性、經濟性、合理性相結合，進一步提高溶洞處理的效率，降低施工風險。

本發明為實現發明目的采用如下技術方案：

本發明巖溶隧道隧底大規模溶洞處理方法，所述巖溶隧道隧底大規模溶洞是以樹杈狀朝向隧道洞周外側延伸的樹杈狀溶洞，且延伸至隧道洞周外側不小于5米的區域，所述樹杈狀溶洞是包含主洞和支洞，其特點是針對所述樹杈狀溶洞按如下方法進行處理：

在隧道邊線以外5m的位置處，沿隧道方向用混凝土砌筑分隔墻，利用所述分隔墻將所述樹杈狀溶洞分隔為墻外區域和墻內區域；

針對所述墻外區域按如下方法進行處理：

若墻外區域中存在有支洞A的斷面積不小于5平方米，并且支洞A的填充量不小于30立方米，首先使用砂袋針對墻外區域進行堆碼填充，然后吹填細砂，最后使用水泥漿進行充填，完成墻外區域的處理；

若墻外區域中各支洞的斷面積均小于5平方米，或各支洞的充填量均小于30立方米，則直接向墻外區域中充填混凝土或者充填泡沫混凝土完成墻外區域的處理；

針對所述墻內區域按如下方法進行處理：

在墻內區域主洞底部進行分層處理，所述分層處理是指首先在主洞底部填充碎石，形成碎石墊層，然后在碎石墊層上部灌注混凝土，使得在距離隧道底板3m深的范圍內全部填充混凝土，直至混凝土上表面達到仰拱底部。

本發明巖溶隧道隧底大規模溶洞處理方法的特點也在于：在進行墻外區域處理的過程中，使用砂袋針對墻外區域進行填充與分隔墻的砌筑同步完成，在所述分隔墻上預留有穿墻注漿孔，朝向墻外區域中吹填細砂、使用水泥漿進行注漿，以及朝向墻外區域中充填混凝土或者充填泡沫混凝土都是通過分隔墻上預留的所述穿墻注漿孔完成。

本發明巖溶隧道隧底大規模溶洞處理方法的特點也在于：在進行墻內區域處理的過程中，所述在碎石上部灌注混凝土是通過墻內區域的主洞入口進行灌注，以及在隧道下臺階上通過墻內區域的支洞頂部鉆探孔進行灌注。

本發明巖溶隧道隧底大規模溶洞處理方法的特點也在于：在溶洞所在一側的隧道上臺階上，采用大鎖腳加固鋼架和槽鋼縱連接鋼架形成整體鋼支架，隨后采用弱爆破開挖下臺階和仰拱，清渣完成后逐榀封閉成環，并以此循環操作完成溶洞區域掘進作業。