[發(fā)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?zhí)枺?/td>: 202010796506.3
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN111894641B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王學(xué)禮;林哲;趙正明;程坤;胡光明;白茗文;馬凱;陸紀(jì)川;蘇寧
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西省高速公路建設(shè)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(zé)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(wǎng)；

步驟二：溶洞作業(yè)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(chǔ)；（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(dǎo)軌連接，安裝完畢后，調(diào)試、試車；

步驟三：逃生通道設(shè)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(shè)置鋼筋混凝土擋墻，擋墻頂嵌入巖面；（3）擋墻設(shè)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(nèi)設(shè)置一層鋼筋網(wǎng)片；（3）溶洞底板設(shè)置錨桿；

步驟六：路基填筑；

步驟七：排水系統(tǒng)構(gòu)建；包括：（1）溶洞空腔設(shè)置主要出水口處，溶洞進水口和出水口范圍中央及四周環(huán)向共設(shè)置三道鋼波紋管，與泄水洞通過設(shè)置三通井連接；（2）溶洞回填每隔10m設(shè)置三通井接HDPE管至溶洞回填頂面，外側(cè)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(dāng)標(biāo)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(nèi)；

步驟九：回填體沉降監(jiān)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(yù)壓，根據(jù)觀測沉降數(shù)據(jù)適當(dāng)確定預(yù)壓荷載與時間；

步驟十一：搭設(shè)施工平臺，拆除臨時被動防護網(wǎng)，開始溶洞頂初期支護施工；

步驟十二：鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)施作；

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

步驟十四：回填體沉降監(jiān)控。

2.根據(jù)權(quán)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(wǎng)；（2）在溶洞縱向兩側(cè)采用地錨連接；（3）錨桿尾端設(shè)置彎頭與鋼絲繩連接牢固，鋼絲繩上設(shè)置防護網(wǎng)；（4）防護網(wǎng)上再鋪設(shè)帆布以防止碎小落石。

3.根據(jù)權(quán)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(shè)置在隧道右洞溶洞側(cè)壁上，兩側(cè)各1道，由溶洞底部延伸至隧道洞室；（2）逃生管道與溶洞側(cè)壁之間設(shè)置附墻架；（3）逃生管道的管節(jié)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(nèi)預(yù)留工作繩，應(yīng)急安全工具箱，溶洞底部及逃生艙應(yīng)同時放置應(yīng)急食物箱和救護箱。

4.根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(yù)埋10～14個電阻式位移傳感器，對回填體變形進行監(jiān)測。

6.根據(jù)權(quán)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(shè)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(shè)鋼筋網(wǎng)，再次噴射混凝土固定；（4）安裝鋼筋縱聯(lián)，質(zhì)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(cè)壁設(shè)置主動防護網(wǎng)。

7.根據(jù)權(quán)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(shè)置上沉降觀測邊樁，沉降觀測中樁，采用S1型水準(zhǔn)儀和因瓦水準(zhǔn)尺采集數(shù)據(jù)；根據(jù)位移觀測點和位移傳感器收集數(shù)據(jù)，利用Abaqus建立回填體仿真模型開發(fā)APDL程序語言持續(xù)分析其應(yīng)力應(yīng)變集中、釋放規(guī)律，實現(xiàn)路基持續(xù)監(jiān)測，準(zhǔn)確預(yù)測發(fā)現(xiàn)、處理路基病害問題。