CN108119160A - 一种紧邻暗河岩溶隧道地层的加固方法 - Google Patents

一种紧邻暗河岩溶隧道地层的加固方法 Download PDF

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宋伟俊
张行道
赵国祝
宋战平
刘威
韩伟辉
谢波
于春红
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中国铁建大桥工程局集团有限公司
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/006Lining anchored in the rock
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E21D11/00Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/04Lining with building materials
    • E21D11/10Lining with building materials with concrete cast in situ; Shuttering also lost shutterings, e.g. made of blocks, of metal plates or other equipment adapted therefor

Abstract

本发明创造提供了一种紧邻暗河岩溶隧道地层的加固方法,首先,沿掌子面轴线方向,在隧道上断面超前下断面开挖3米,形成上台阶,并喷射混凝土封闭掌子面;而后,在上台阶的拱脚处水平的插入工字钢,形成以较完整的岩石为支撑的上悬臂刚性梁;继续开挖中断面3m,在所形成的中台阶拱脚处水平插入工字钢,形成以较完整的岩石为支撑的中悬臂刚性梁;之后,开挖下断面3m,在所形成的下台阶拱脚处水平插入工字钢,形成以较完整的岩石为支撑的下悬臂刚性梁;进行仰拱施工,并完成仰拱填充。利用本发明创造提供的加固方法施工,提高了穿越岩溶充填体区域隧道的稳定性,为实现隧道高质量施工提供了可靠的保障,大大提高了隧道施工的安全性。

Description

一种紧邻暗河岩溶隧道地层的加固方法
技术领域
[0001]本发明创造属于土木建筑技术领域,尤其是涉及一种紧邻暗河岩溶隧道地层的加 固方法。
背景技术
[0002]溶涧的形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果,石灰岩里不溶性的碳酸钙受水 和二氧化碳的作用能转化为微溶性的碳酸氢钙。该地质现象会影响其周边围岩的稳定性及 力学分布情况,影响周边的工程施工质量。在岩溶区隧道的施工过程中,紧邻暗河隧道穿越 充填淤泥地层隧道的施工过程中,隧道边墙因淤泥承载力不足出现上部拱沉降大,尤其是 对于高速铁路隧道而言该情况更为突出。
发明内容
[0003] 有鉴于此,本发明创造旨在克服上述现有技术中存在的缺陷,提出一种紧邻暗河 岩溶隧道地层的加固方法。
[0004] 为达到上述目的,本发明创造的技术方案是这样实现的:
[0005] —种紧邻暗河岩溶隧道地层的加固方法,包括如下步骤:
[0006] ①沿掌子面轴线方向,在隧道上断面超前下断面开挖3米,形成上台阶,并喷射混 凝土封闭掌子面;
[0007] ②在上台阶的拱脚处水平的插入工字钢,形成以较完整的岩石为支撑的上悬臂刚 性梁;
[0008] ③开挖中断面3m,在所形成的中台阶拱脚处水平插入工字钢,形成以较完整的岩 石为支撑的中悬臂刚性梁;
[0009] ④开挖下断面3m,在所形成的下台阶拱脚处水平插入工字钢,形成以较完整的岩 石为支撑的下悬臂刚性梁;
[0010] ⑤进行仰拱施工,并完成仰拱填充;
[0011] ⑥重复上述步骤,直至通过岩溶填充区。
[0012] 进一步,开挖各断面时,一次进尺0.5-0 • 8m,且每次开挖长度均为3m。
[0013] 进一步,所述上悬臂刚性梁、中悬臂刚性梁以及下悬臂刚性梁伸入岩溶填充体的 部分为2m。
[0014] 相对于现有技术,本发明创造具有以下优势:
[0015] 利用本发明创造提供的加固方法施工,提高了穿越岩溶充填体区域隧道的稳定 性,为实现隧道高质量施工提供了可靠的保障,大大提高了隧道施工的安全性。
附图说明
[0016] 构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解,本发明创 造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造,并不构成对本发明创造的不当限定。在 附图中:
[0017] 图1为所施工的台阶的结构示意图;
[0018] 图2为本发明创造施工方法中工字梁结构布置示意图。
[0019] 附图标记说明:
[0020] 1-上台阶;2-中台阶;3-下台阶;4-隧道中线;5-工字钢;6-岩溶填充体;7_较完整 的岩石。
具体实施方式
[0021] 需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明创造中的实施例及实施例中的特征可 以相互组合。
[0022]在本发明创造的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、 “前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为 基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明创造和简化描述,而不是指示 或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解 为对本发明创造的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示 或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等 的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中,除非另 有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
[0023] 在本发明创造的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安 装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地 连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连, 可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上 述术语在本发明创造中的具体含义。
[0024] 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。
[0025] 一种紧邻暗河岩溶隧道地层的加固方法,包括如下步骤:
[0026] ①沿掌子面轴线方向,在隧道上断面超前下断面开挖3米,形成上台阶1,并喷射混 凝土封闭掌子面;
[0027] ②在上台阶1的拱脚处水平的插入工字钢5,形成以较完整的岩石为支撑的上悬臂 刚性梁;
[0028] ③开挖中断面3m,在所形成的中台阶2拱脚处水平插入工字钢,形成以较完整的岩 石为支撑的中悬臂刚性梁;
[0029]④开挖下断面3tn,在所形成的下台阶3拱脚处水平插入工字钢,形成以较完整的岩 石为支撑的下悬臂刚性梁;
[0030] ⑤进行仰拱施工,并完成仰拱填充;
[0031] ⑥重复上述步骤,直至通过岩溶填充区。
[0032] 需要说明的是,上述的三台阶结构,是沿隧道中线4两侧对称设置的,最大限度的 保证地层结构的稳定性。
[0033]开挖上述各断面时,一次进尺0 • 5-0 •咖,且每次开挖长度均为3m。另外,上述上悬 臂刚性梁、中悬臂刚性梁以及下悬臂刚性梁伸入岩溶填充体6的部分为2m,均形成以较完整 的岩石7为支撑的悬臂刚性梁结构,为仰拱结构的稳疋,卜J结构基础;以上所述的工字 梁,一般可以采用22#工字梁。
[0034]如图1所示,为开挖隔断面,所形成的上、中、下三台阶的结构示意图图,图2为本发 明创造施工方法中工字梁结构布置示意图,上悬臂刚性梁、中悬臂刚性梁以及下悬臂刚性 梁三者处于台阶一端的端头连线,与水平面大致呈45°夹角,保证了台阶间的稳定性,提高 了地层的牢固度。
[0035]利用本发明创造提供的加固方法施工,提高了穿越岩溶充填体区域隧道的稳定 性,为实现隧道高质量施工提供了可靠的保障,大大提高了隧道施工的安全性。
[0036]以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已,并不用以限制本发明创造,凡在本 发明创造的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明创造 的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种紧邻暗河岩溶隧道地层的加固方法,其特征在于,包括如下步骤: ① 沿掌子面轴线方向,在隧道上断面超前下断面开挖3米,形成上台阶,并喷射混凝土 封闭掌子面; ② 在上台阶的拱脚处水平的插入工字钢,形成以较完整的岩石为支撑的上悬臂刚性 梁; ③ 开挖中断面3m,在所形成的中台阶拱脚处水平插入工字钢,形成以较完整的岩石为 支撑的中悬臂刚性梁; ④ 开挖下断面3m,在所形成的下台阶拱脚处水平插入工字钢,形成以较完整的岩石为 支撑的下悬臂刚性梁; ⑤ 进行仰拱施工,并完成仰拱填充; ⑥ 重复上述步骤,直至通过岩溶填充区。
2. 根据权利要求1所述的一种紧邻暗河岩溶隧道地层的加固方法,其特征在于:开挖上 述各断面时,一次进尺0.5-0.8m,且每次开挖长度均为3m。
3. 根据权利要求1所述的一种紧邻暗河岩溶隧道地层的加固方法,其特征在于:所述上 悬臂刚性梁、中悬臂刚性梁以及下悬臂刚性梁伸入岩溶填充体的部分为2m。
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