[實用新型]大型充填型溶洞地質隧道地基加固結構

有效

• 申請號: 202021055705.0
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN212225255U
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 蔣光偉;許力;饒坤榮;林顯榮;高強;蘇福澤;李育林;蔣昌盛;張媛媛;施炳前;黃光鈺
• 申請（專利權）人: 廣西路建工程集團有限公司
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10;E21D11/00;E21D9/00
• 代理公司: 南寧市來來專利代理事務所(普通合伙) 45118
• 代理人: 來臨

一種大型充填型溶洞地質隧道地基加固結構，在隧道仰拱底部沿隧道長度方向布置多列注漿鋼管樁深入地下基巖或深入到一定深度土體中，在隧道底部鋼管樁上方鋪設級配碎石墊層，級配碎石層上方澆筑混凝土承臺。本實用新型可滿足溶洞地質隧道地基的施工質量和壽命的要求，承載力高，有效地控制充填型溶洞地質隧道基底沉陷，灌注樁力學性能好，不易斷樁，灌注樁成孔過程中有效控制塌孔堵孔的現象發生；整個地基加固結構有利于隧道山體內水土穩定性保持，不影響自然水系環境。

技術領域

本實用新型涉及一種隧道地基施工技術領域，具體為一種大型充填型溶洞地質隧道地基加固結構。

背景技術

在喀斯特地貌山區修建高速公路，需要遇水架橋、遇山開洞，橋隧比甚至高達80%，由于山體巖溶的發育，隧道工程往往需要穿越溶洞、地下河等不良地質，由于地下河流域的發育的影響，大型溶洞內部充填著大量的砂土、黏土層、黑土層和黏土夾角礫碎石等軟土。由于軟土層承載力不足，地基軟弱，不能滿足路面承載需求，因此需要對溶洞地質進行加強加固。在溶巖強發育區，隧道穿越山體屬巖溶峰叢地貌，山體地形復雜，山體內部地質復雜多變，隧道經常遇到密集型小溶洞、溶槽，無充填物溶洞或充填型溶洞地基加固的施工問題。

目前處理隧道底部巖溶軟弱地基的方法一般有橋梁跨越法和樹根樁加固地基法。橋梁跨越法是采用高架橋梁的結構跨越軟土地帶，但是隧道洞內作業空間有限，隧道初期支護承受較大圍巖荷載的情況不宜采用橋梁跨越法大型充填型溶洞，而且施工周期長，對隧道基底地質情況要求較苛刻，施工成本較高。樹根樁加固法是一種用壓漿方法成樁的小直徑灌注樁的加固地基方法，成樁后的形狀如“樹根”而得名，其所需要的操作空間較小，對原有的地基基礎擾動小，適應范圍廣泛等，對于處理各種軟性地基有廣泛的應用。

在使用樹根樁加固法對喀斯特充填型溶洞地貌的隧道地基進行加固施工時，仍然會遇到一些困難：1、大型充填型溶洞的內部空間巨大，填充了大量軟土，當灌注樁穿越溶洞內腔軟土時，軟土不能給灌注樁側壁很好的支撐，相當于灌注樁很長一段長度處于懸空狀態，無鋼筋的灌注樁在沒有足夠側壁支撐的狀態下，很容易斷樁；在灌注樁內設置鋼筋籠較沒有鋼筋籠的灌注樁，可大大提高灌注樁的強度，防止其斷樁，特別在高速公路隧道的路面，承載大型載重貨車的路段，灌注樁的強度決定了路面的承載能力；而在小于φ300mm的灌注孔中放置鋼筋籠，則有因深度過大下放鋼筋籠困難，鋼筋籠體積小、長度與直徑比過大，制作過程費時費工等；2、在喀斯特地貌地下水脈和溶洞高發的地帶，鉆孔過程中，遇到密集溶洞時，極易發生塌孔，進而將灌注樁反復堵死，清孔十分困難，大大拖延了工期。因而，在喀斯特溶洞地貌的隧道地基進行加固施工一直以來是擺在施工人員面前的棘手問題。

發明內容

本實用新型提供一種大型充填型溶洞地質隧道地基加固結構，可滿足大型充填型溶洞地質隧道地基的施工質量和壽命的要求，承載力高，有效地控制巖溶段隧道基底沉陷，灌注樁力學性能好，不易斷樁，灌注樁成孔過程中有效控制塌孔堵孔的現象發生；整個地基加固結構有利于隧道山體內水土穩定性保持，不影響自然水系環境。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案如下：

大型充填型溶洞地質隧道地基加固結構，在隧道仰拱底部沿隧道長度方向布置多列注漿鋼管樁深入地下基巖或深入到一定深度土體中，在隧道底部鋼管樁上方鋪設級配碎石層，級配碎石層上方澆筑鋪設混凝土承臺。在鋼管樁上方的級配碎石墊層和混凝土形成的承臺上方施工隧道仰拱初期支護、仰拱、仰拱回填及排水設施，最后施工隧道路面結構。隧道結構自重及路面上汽車荷載通過承臺傳導至鋼管樁，即避免了發生隧道支護結構和隧道路面塌陷的現象。

所述多列注漿鋼管樁，中間若干列的注漿鋼管樁垂直向下，隧道中線左右兩側若干列的注漿鋼管樁傾斜往兩側向下。向上支撐作用得到極大強化，保持鋼管樁頂部的承臺不會發生下陷、塌陷，整個鋼管樁群不會發生偏移歪斜等現象。