[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

本發(fā)明公開了一種隧道穿越特大型有水空腔溶洞處治與施工工藝，包括步驟：一：對溶洞頂部進行防護；二：溶洞作業(yè)人員運輸裝置施工；三：逃生通道設置；四：溶洞出水口擋墻施作；五：溶洞底板施作；六：路基填筑；七：排水系統(tǒng)構建；八：施工橫向泄水洞，引排至與外界相通的泄水溶洞內(nèi)；九：回填體沉降監(jiān)測；十：路基回填完成后進行碾壓、預壓；十一：始溶洞頂初期支護施工；十二：鋼筋混凝土條形基礎施作；十三：施作明洞襯砌，溶洞頂部和襯砌外側間填充輕質(zhì)泡沫混凝土緩沖層；十四：回填體沉降監(jiān)控。本發(fā)明能夠系統(tǒng)性解決現(xiàn)有隧道穿越特大型溶洞施工工藝繁雜、施工時間長、對圍巖施工擾動大、交叉施工、監(jiān)控量測的技術問題。

技術領域

本發(fā)明屬于隧道施工技術領域，具體涉及一種隧道穿越特大型有水空腔溶洞處治與施工工藝。

背景技術

隧道穿越巖溶地區(qū)時，可能遭遇大型巖溶洞穴、暗河或管道流，此類地質(zhì)對其圍巖整體穩(wěn)定性和應力分布與釋放有著一定影響，為降低工程安全風險，減少不穩(wěn)定因素，選擇正確的溶洞圍巖結構擾動小、施工快的工程方法尤為重要。

通過查看相關文獻及專利，發(fā)現(xiàn)長隧道掘進過程中直接穿越跨徑34米，深38米以上的特大型有水空腔溶洞是很少見的，且溶洞頂高于隧道頂部存在空腔，現(xiàn)有的針對隧道穿越溶洞的處治多采用需打鉆孔、支拆模板的樁基礎或需臨時支護的側壁導洞法等方法，適用范圍有限，存在施工難度大、工藝復雜、施工機械作業(yè)不便、工期長的不足之處，難以高效快速治理此類型特大溶洞。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種成本較低、環(huán)保安全的隧道穿越特大型有水空腔溶洞處治與施工工藝，避免了隧道內(nèi)大型機械施工場景，能夠系統(tǒng)性解決現(xiàn)有隧道穿越特大型溶洞施工工藝繁雜、施工時間長、對圍巖施工擾動大、交叉施工、監(jiān)控量測的技術問題。

本發(fā)明采用如下技術方案來實現(xiàn)的：

一種隧道穿越特大型有水空腔溶洞處治與施工工藝，包括以下步驟：

步驟一：對溶洞頂部進行防護；

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；(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(diào)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(nèi)設置一層鋼筋網(wǎng)片；(3)溶洞底板設置錨桿；

步驟六：路基填筑；

步驟七：排水系統(tǒng)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(huán)向共設置三道鋼波紋管與泄水洞通設置三通井連接；(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(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倍荷載堆載預壓，根據(jù)觀測沉降數(shù)據(jù)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(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(zhì)泡沫混凝土緩沖層；

步驟十四：回填體沉降監(jiān)控。