[發明專利]一種隧道穿越特大型有水空腔溶洞處治與施工工藝

有效

• 申請號: 202010796506.3
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN111894641B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 王學禮;林哲;趙正明;程坤;胡光明;白茗文;馬凱;陸紀川;蘇寧
• 申請（專利權）人: 陜西省高速公路建設集團公司
• 主分類號: E21D19/04
• 分類號: E21D19/04;E21F13/00;E21D11/15;E21D20/00;E21F16/02;E21F11/00;E21D11/10;E21D11/18;E21D11/08;E01C3/00;G01C5/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

1.一種隧道穿越特大型有水空腔溶洞處治與施工工藝，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：對溶洞頂部進行防護，施工臨時被動防護網；

步驟二：溶洞作業人員運輸裝置施工；包括：（1）加工運輸艙；（2）施作可移動式多功能電梯懸臂基礎；（3）懸臂吊立柱、懸臂安裝；（4）多功能運輸艙與電動升降葫蘆、導軌連接，安裝完畢后，調試、試車；

步驟三：逃生通道設置；

步驟四：溶洞出水口擋墻施作；包括：（1）清除溶洞底碎石土；（2）溶洞底出水口處設置鋼筋混凝土擋墻，擋墻頂嵌入巖面；（3）擋墻設置泄水孔；

步驟五：溶洞底板施作；包括：（1）清除溶洞底碎石土；（2）在溶洞底板內設置一層鋼筋網片；（3）溶洞底板設置錨桿；

步驟六：路基填筑；

步驟七：排水系統構建；包括：（1）溶洞空腔設置主要出水口處，溶洞進水口和出水口范圍中央及四周環向共設置三道鋼波紋管，與泄水洞通過設置三通井連接；（2）溶洞回填每隔10m設置三通井接HDPE管至溶洞回填頂面，外側包裹土工布；（3）排水管周圍采用人工碼砌的方式填筑保護層；

步驟八：待路基回填至適當標高位置后，施工橫向泄水洞，引排至與外界相通的泄水溶洞內；

步驟九：回填體沉降監測；

步驟十：路基回填完成后進行碾壓、按照明洞2倍荷載堆載預壓，根據觀測沉降數據適當確定預壓荷載與時間；

步驟十一：搭設施工平臺，拆除臨時被動防護網，開始溶洞頂初期支護施工；

步驟十二：鋼筋混凝土條形基礎施作；

步驟十三：路基基礎完成后施作明洞襯砌，溶洞頂部和襯砌外側間填充輕質泡沫混凝土緩沖層；

步驟十四：回填體沉降監控。

2.根據權利要求1所述的一種隧道穿越特大型有水空腔溶洞處治與施工工藝，其特征在于，步驟一中，包括：（1）施作臨時被動防護網；（2）在溶洞縱向兩側采用地錨連接；（3）錨桿尾端設置彎頭與鋼絲繩連接牢固，鋼絲繩上設置防護網；（4）防護網上再鋪設帆布以防止碎小落石。

3.根據權利要求1所述的一種隧道穿越特大型有水空腔溶洞處治與施工工藝，其特征在于，步驟三中，包括：（1）逃生管道設置在隧道右洞溶洞側壁上，兩側各1道，由溶洞底部延伸至隧道洞室；（2）逃生管道與溶洞側壁之間設置附墻架；（3）逃生管道的管節間采用直徑大于逃生管道的套管連接；（4）逃生管道的管口加臨時封蓋；（5）逃生管道內預留工作繩，應急安全工具箱，溶洞底部及逃生艙應同時放置應急食物箱和救護箱。

4.根據權利要求1所述的一種隧道穿越特大型有水空腔溶洞處治與施工工藝，其特征在于，步驟六中，填筑時采用邊施工擋墻邊進行路基回填，回填材料采用卵石、塊石或級配碎石。

5.根據權利要求1所述的一種隧道穿越特大型有水空腔溶洞處治與施工工藝，其特征在于，步驟九中，每回填10米呈矩形陣列預埋10～14個電阻式位移傳感器，對回填體變形進行監測。

6.根據權利要求1所述的一種隧道穿越特大型有水空腔溶洞處治與施工工藝，其特征在于，步驟十一中，包括：（1）初噴混凝土封閉開挖面；2）早強砂漿錨桿施工，在相鄰拱架間梅花形布置，尾端設置錨墊板和螺母；（3）測定鋼拱架位置，并架立鋼拱架，分層分段進行噴射砼；（4）鋪設鋼筋網，再次噴射混凝土固定；（4）安裝鋼筋縱聯，質量檢驗合格后，進行錨桿固定、鎖腳錨管施工；（5）濕噴法再次噴射混凝土；（6）在溶洞頂、側壁設置主動防護網。

7.根據權利要求1所述的一種隧道穿越特大型有水空腔溶洞處治與施工工藝，其特征在于，步驟十四中，包括：設置上沉降觀測邊樁，沉降觀測中樁，采用S1型水準儀和因瓦水準尺采集數據；根據位移觀測點和位移傳感器收集數據，利用Abaqus建立回填體仿真模型開發APDL程序語言持續分析其應力應變集中、釋放規律，實現路基持續監測，準確預測發現、處理路基病害問題。