CN111411992A - 穿越巨型溶洞的一体化结构体系及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种穿越巨型溶洞的一体化结构体系及其施工方法，该结构体系包括顶部加固结构，用于加固溶洞大厅顶部；基底加固结构，用于加固溶洞大厅的弃渣回填体的开挖基底；挡护结构，设于弃渣回填体上并连接于溶洞大厅顶部，挡护结构底部设有竖向注浆通道，竖向注浆通道沿线方向呈间隔布置，竖向注浆通道伸入基底加固结构所在的弃渣回填体中；桥梁结构，设置在挡护结构与溶洞大厅顶部岩壁之间范围内，为列车及道床荷载承载结构；轻型钢棚洞结构，底部两端支承于桥梁结构之上。本发明各结构受力明确，荷载分开传递，避免结构的不均匀沉降，保证运营期间的安全。
Description
技术领域
本发明涉及隧道施工领域，特别是涉及一种穿越巨型溶洞的一体化结构体系及其施工方法。
背景技术
为满足国民经济持续快速发展，迫切需要大规模发展交通基础设施建设。同时我国是世界上岩溶分布面积最广的国家之一，随着交通基础设施大规模建设，将不可避免的出现大量穿越各类型溶洞的隧道工程。
目前，公路、铁路穿越溶洞时大都采用浆砌片石或混凝土回填、桩筏或桥梁结构跨越等处理方案。而采用上述施工方案，均是基于中小型溶洞提出的。但对于穿越空腔巨大、洞壁稳定性极差、高度和跨度极大的巨型溶洞时，采用传统的回填方案，无论采用浆砌片石还是混凝土回填，其回填量达到巨大，造价太高；若单纯采用弃渣回填，由于回填深度达几十米甚至上百米，必然会产生较大的工后沉降，造成隧道结构受力不均、开裂破坏等病害，严重影响隧道工程运营安全；若单纯采用桥梁结构跨越，溶洞顶部危岩落石将对桥梁结构及列车运营造成巨大威胁。显然传统方案不能有效解决隧道穿越巨型溶洞的施工及运营安全问题。因此，为合理控制工程造价，有效控制基础沉降，同时确保施工和运营安全，本发明提出一种穿越巨型溶洞的一体化结构体系及其施工方法。
发明内容
本发明的目的在于：采用传统的处理方案来处理穿越巨型溶洞的隧道工程，要么造价太高，要么不能有效控制基础工后沉降，要么不能确保运营安全，因此，本发明提供一种穿越巨型溶洞的一体化结构体系及其施工方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种穿越巨型溶洞的一体化结构体系，包括：
顶部加固结构，用于加固溶洞大厅顶部；
基底加固结构，用于加固所述溶洞大厅的弃渣回填体的开挖基底；
挡护结构，设于所述弃渣回填体上并连接于所述溶洞大厅顶部，所述挡护结构底部设有竖向注浆通道，所述竖向注浆通道沿线方向呈间隔布置，所述竖向注浆通道伸入所述基底加固结构所在的所述弃渣回填体中；
桥梁结构，设置在所述挡护结构与所述溶洞大厅顶部岩壁之间范围内，为列车及道床荷载承载结构；
轻型钢棚洞结构，底部两端支承于所述桥梁结构之上。
采用本发明所述的一种穿越巨型溶洞的一体化结构体系，各结构受力明确；顶部加固结构，确保溶洞顶壁整体稳定；基底加固结构，确保挡护结构底部具有足够承载能力；挡护结构，既对两侧弃渣回填体进行防护，又确保对溶洞顶壁的支承；桥梁结构承载运营期间列车及道床荷载，即使下部回填体发生沉降，也不会影响列轨道结构，可确保列车运营安全；轻型钢棚洞结构对溶洞顶壁进行遮罩防护，可确保列车运营安全，当溶洞顶壁一旦有轻微掉块，不至于直接砸到列车上；同时竖向注浆通道用于运营期间的补偿注浆，避免结构的不均匀沉降，保证运营期间的安全。
优选地，所述挡护结构包括U型挡墙结构和混凝土回填结构，所述U型挡墙结构的底部设于所述弃渣回填体上，所述U型挡墙结构的两侧设于所述弃渣回填体的开挖边坡上，所述U型挡墙结构两侧顶面分别设置所述混凝土回填结构，所述混凝土回填结构的一侧设于所述弃渣回填体的开挖边坡上，所述混凝土回填结构的顶部连接于所述溶洞大厅顶部。
进一步优选地，所述U型挡墙结构为钢筋混凝土结构。
进一步优选地，所述混凝土回填结构为泡沫混凝土回填结构。
进一步优选地，所述U型挡墙结构底部设置所述竖向注浆通道。
进一步优选地，所述竖向注浆通道为注浆管。
进一步优选地，伸入所述弃渣回填体中的所述注浆管外裹土工布。
进一步优选地，所述混凝土回填结构位于所述施工明洞一侧的侧壁设有钢筋混凝土坡面层。
优选地，所述顶部加固结构包括伸入所述溶洞大厅顶部的锚杆和锚索，以及连接覆盖所述溶洞大厅顶部表面的顶板锚网喷层。
优选地，基底加固结构包括注浆结构、钢管桩注浆结构或者旋喷桩结构。
优选地，所述轻型钢棚洞结构顶部设有检修通道。
本发明还提供了一种如以上任一项所述穿越巨型溶洞的一体化结构体系的施工方法，包括以下步骤：
①回填所述溶洞大厅，回填至距离顶部6m-10m，在所述溶洞大厅顶部施作所述顶部加固结构；
②由上至下分层依次开挖溶洞大厅弃渣回填体核心土，每层开挖后施作临时坡面喷网防护，同步施作所述弃渣回填体两侧开挖坡面超前注浆加固结构；
③开挖至U型挡墙结构底面标高时，施作所述基底加固结构；
④施作所述U型挡墙结构；
⑤在所述U型挡墙结构上部施作混凝土回填结构；
⑥在所述U型挡墙结构内侧施作所述桥梁结构；
⑦在所述桥梁结构上施作所述轻型钢棚洞结构。
采用本发明所述的一种穿越巨型溶洞的一体化结构体系的施工方法，首先采用弃渣对溶洞大厅进行回填，不仅为溶洞顶部加固施工提供作业平台，而且充分利用隧道弃渣，避免了隧道弃渣引起的相关环保问题；通过施作顶部加固结构，能确保溶洞顶壁整体稳定；施工基底加固结构，能确保挡护结构底部具有足够承载能力；设置挡护结构，既对两侧弃渣回填体进行防护，又确保对溶洞顶壁的支承；采用桥梁结构承载运营期间列车及道床荷载，即使下部回填体发生沉降，也不会影响列轨道结构，可确保列车运营安全；采用轻型钢棚洞结构对溶洞顶壁进行遮罩防护，可确保列车运营安全，当溶洞顶壁一旦有轻微掉块，不至于直接砸到列车上；同时竖向注浆通道用于运营期间的补偿注浆，避免结构的不均匀沉降，保证运营期间的安全；采用本发明的施工方法可顺利穿越巨型溶洞，避免因线路改线造成的工期延误、经济损失和不良社会影响等问题，既京津，又能有效保证施工及运营安全，具有良好的经济、社会效益和广泛的推广应用前景。
优选地，所述步骤①中，对所述溶洞大厅采用弃渣回填。
优选地，所述步骤①中，所述顶部加固结构包括伸入所述溶洞大厅顶部的锚杆和锚索，以及连接覆盖所述溶洞大厅顶部表面的顶板锚网喷层。
进一步优选地，所述步骤①中，所述顶板锚网喷层两侧设置块石回填结构。
优选地，所述步骤②中，对于开挖长度较长的所述核心土实行分段开挖的方式，每段开挖后施作所述临时坡面喷网防护。
优选地，所述步骤②中，所述超前注浆加固结构的施作距离为所述弃渣回填体开挖坡面外8m-10m范围。
优选地，所述步骤③中，先施作开挖基底注浆封堵层，所述注浆封堵层同时作为找平层，再施作基底加固结构。
优选地，所述步骤③中，所述基底加固结构包括注浆结构、钢管桩注浆结构或者旋喷桩结构。
优选地，所述步骤④中，所述挡护结构包括U型挡墙结构和混凝土回填结构，先施作U型挡墙结构，所述U型挡墙结构底部设于所述基底加固结构上，所述U型挡墙结构的两侧设于所述弃渣回填体的开挖边坡上，再在所述U型挡墙结构两侧顶面以及对应的所述弃渣回填体的开挖边坡上分别回填浇筑所述混凝土回填结构，所述混凝土回填结构的顶部连接于所述溶洞大厅顶部。
进一步优选地，所述U型挡墙结构底部设有至少一个竖向注浆通道，所述竖向注浆通道伸入所述弃渣回填体中，所述竖向注浆通道为注浆管，伸入所述弃渣回填体中的所述竖向注浆通道外裹土工布。
进一步优选地，所述混凝土回填结构分段分层回填浇筑。
进一步优选地，所述混凝土回填结构为泡沫混凝土回填结构。
进一步优选地，所述混凝土回填结构表面设有钢筋混凝土坡面层。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明所述的一种穿越巨型溶洞的一体化结构体系，各结构受力明确；顶部加固结构，确保溶洞顶壁整体稳定；基底加固结构，确保挡护结构底部具有足够承载能力；挡护结构，既对两侧弃渣回填体进行防护，又确保对溶洞顶壁的支承；桥梁结构承载运营期间列车及道床荷载，即使下部回填体发生沉降，也不会影响列轨道结构，可确保列车运营安全；轻型钢棚洞结构对溶洞顶壁进行遮罩防护，可确保列车运营安全，当溶洞顶壁一旦有轻微掉块，不至于直接砸到列车上；同时竖向注浆通道用于运营期间的补偿注浆，避免结构的不均匀沉降，保证运营期间的安全；
2、本发明所述的一种穿越巨型溶洞的一体化结构体系，采用隧道弃渣对巨型溶洞进行回填，既提供了溶洞顶部加固施工的作业空间，又充分利用隧道弃渣，避免了隧道弃渣引起的相关环保问题；
3、本发明所述的一种穿越巨型溶洞的一体化结构体系，所述挡护结构底部和所述基底加固结构之间设有所述竖向注浆通道，用于运营期间的补偿注浆，避免结构的不均匀沉降，保证运营安全；
4、本发明所述的一种穿越巨型溶洞的一体化结构体系，所述轻型钢棚洞结构顶部设有检修通道，提供一种竖向维护通道，具有可维护性。
4、本发明所述的一种穿越巨型溶洞的一体化结构体系及其施工方法，首先采用弃渣对溶洞大厅进行回填，不仅为溶洞顶部加固施工提供作业平台，而且充分利用隧道弃渣，避免了隧道弃渣引起的相关环保问题；通过施作顶部加固结构，能确保溶洞顶壁整体稳定；施工基底加固结构，能确保挡护结构底部具有足够承载能力；设置挡护结构，既对两侧弃渣回填体进行防护，又确保对溶洞顶壁的支承；采用桥梁结构承载运营期间列车及道床荷载，即使下部回填体发生沉降，也不会影响列轨道结构，可确保列车运营安全；采用轻型钢棚洞结构对溶洞顶壁进行遮罩防护，可确保列车运营安全，当溶洞顶壁一旦有轻微掉块，不至于直接砸到列车上；同时竖向注浆通道用于运营期间的补偿注浆，避免结构的不均匀沉降，保证运营期间的安全；采用本发明的施工方法可顺利穿越巨型溶洞，避免因线路改线造成的工期延误、经济损失和不良社会影响等问题，既京津，又能有效保证施工及运营安全，具有良好的经济、社会效益和广泛的推广应用前景。
附图说明
图1是本发明所述穿越巨型溶洞的一体化结构体系的结构示意图；
图2是实施例2中步骤①的示意图；
图3是实施例2中步骤②的示意图；
图4是实施例2中步骤③的示意图；
图5是实施例2中步骤④的示意图；
图6是实施例2中步骤⑤的示意图；
图7是实施例2中步骤⑥的示意图；
图8是实施例2中步骤⑦的示意图；
图9是实施例2中步骤⑧的示意图；
图10是实施例2中步骤⑨的示意图；
图11是实施例2中步骤⑩的示意图；
图12是实施例2中步骤
的示意图。
图标：1-上部左侧核心土，2-上部中间核心土，3-上部右侧核心土，4-中部核心土，5-下部核心土，6-注浆封堵层，7-土工布，8-U型挡墙结构，9-混凝土回填结构，10-桥梁结构，11-轻型钢棚洞结构，12-竖向注浆通道，13-检修通道，14-钢筋混凝土坡面层，100-弃渣回填体，201-锚杆，202-锚索，203-顶板锚网喷层，204-块石回填结构，205-第一临时坡面喷网防护，206-第二临时坡面喷网防护，207-第三临时坡面喷网防护，208-第四临时坡面喷网防护，209-超前注浆加固结构，210-第五临时坡面喷网防护，211-第六临时坡面喷网防护，212-第七临时坡面喷网防护，213-第八临时坡面喷网防护，214-基底加固结构。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1-12所示，本发明所述的一种穿越巨型溶洞的一体化结构体系，包括顶部加固结构、基底加固结构214、挡护结构、桥梁结构10和轻型钢棚洞结构11。
所述顶部加固结构用于加固溶洞大厅顶部；具体地，所述顶部加固结构包括伸入所述溶洞大厅顶部的锚杆201和锚索202，以及连接覆盖所述溶洞大厅顶部表面的顶板锚网喷层203，所述顶板锚网喷层203两侧设置块石回填结构204。
所述基底加固结构214用于加固所述溶洞大厅的弃渣回填体100的开挖基底；具体地，所述基底加固结构214包括注浆结构、钢管桩注浆结构或者旋喷桩结构。
所述挡护结构设于所述弃渣回填体100上并连接于所述溶洞大厅顶部；所述挡护结构包括U型挡墙结构8和混凝土回填结构9，所述U型挡墙结构8的底部设于所述弃渣回填体100上，所述U型挡墙结构8的两侧设于所述弃渣回填体100的开挖边坡上，所述U型挡墙结构8两侧顶面分别设置所述混凝土回填结构9，所述混凝土回填结构9的一侧设于所述弃渣回填体100的开挖边坡上，所述混凝土回填结构9的顶部连接于所述溶洞大厅顶部；具体地，所述U型挡墙结构8为钢筋混凝土结构，所述混凝土回填结构9为泡沫混凝土回填结构，所述U型挡墙结构8底部设有若干竖向注浆通道12，所述竖向注浆通道12沿线方向呈间隔布置，所述竖向注浆通道12伸入所述弃渣回填体100中，所述竖向注浆通道12为PVC注浆管，伸入所述弃渣回填体100中的所述注浆管外裹土工布7，所述混凝土回填结构9位于所述施工明洞一侧的侧壁设有钢筋混凝土坡面层14。
所述桥梁结构10设置在所述挡护结构与所述溶洞大厅顶部岩壁之间范围内，为列车及道床荷载承载结构，所述轻型钢棚洞结构11的底部两端支承于所述桥梁结构10之上，所述轻型钢棚洞结构11顶部设有检修通道13。
运用本发明所述的一种穿越巨型溶洞的一体化结构体系，采用隧道弃渣对巨型溶洞进行回填，既提供了溶洞顶部加固施工的作业空间，又充分利用隧道弃渣，避免了隧道弃渣引起的相关环保问题；各结构受力明确；顶部加固结构，确保溶洞顶壁整体稳定；基底加固结构214，确保挡护结构底部具有足够承载能力；挡护结构，既对两侧弃渣回填体100进行防护，又确保对溶洞顶壁的支承；桥梁结构10承载运营期间列车及道床荷载，即使下部回填体发生沉降，也不会影响列轨道结构，可确保列车运营安全；轻型钢棚洞结构11对溶洞顶壁进行遮罩防护，可确保列车运营安全，当溶洞顶壁一旦有轻微掉块，不至于直接砸到列车上；同时竖向注浆通道12用于运营期间的补偿注浆，避免结构的不均匀沉降，保证运营期间的安全；所述轻型钢棚洞结构11顶部设有检修通道13，提供一种竖向维护通道，具有可维护性。
实施例2
如图1-12所示，本发明所述的一种如实施例1所述穿越巨型溶洞的一体化结构体系的施工方法，包括以下步骤：
①如图2所示，对所述溶洞大厅采用弃渣回填，回填至距离顶部6m-10m，在所述溶洞大厅顶部施作所述顶部加固结构；具体地，所述顶部加固结构包括伸入所述溶洞大厅顶部的锚杆201和锚索202，以及连接覆盖所述溶洞大厅顶部表面的顶板锚网喷层203，所述顶板锚网喷层203两侧设置块石回填结构204；
②如图3所示，开挖上部左侧核心土1，开挖后施作所述上部左侧核心土1两侧的第一临时坡面喷网防护205和第二临时坡面喷网防护206，同步施作溶洞大厅弃渣回填体100左侧开挖坡面外8m范围的超前注浆加固结构209；
③如图4所示，开挖上部中间核心土2，所述上部中间核心土2邻接于所述上部左侧核心土1，开挖后施作第三临时坡面喷网防护207；
④如图5所示，开挖上部右侧核心土3，所述上部右侧核心土3邻接于所述上部中间核心土2，开挖后施作第四临时坡面喷网防护208，同步施作溶洞大厅弃渣回填体100右侧开挖坡面外8m范围的所述超前注浆加固结构209；
⑤如图6所示，开挖中部核心土4，所述中部核心土4位于所述上部左侧核心土1、所述上部中间核心土2和所述上部右侧核心土3下方，开挖后施作所述中部核心土4两侧的第五临时坡面喷网防护210和第六临时坡面喷网防护211，同步施作溶洞大厅弃渣回填体100两侧开挖坡面外8m范围的所述超前注浆加固结构209；
⑥如图7所示，开挖下部核心土5，所述下部核心土5位于所述中部核心土4下方，开挖后施作所述下部核心土5两侧的第七临时坡面喷网防护212和第八临时坡面喷网防护213，同步施作溶洞大厅弃渣回填体100两侧开挖坡面外8m范围的所述超前注浆加固结构209；
⑦如图8所示，开挖至所述U型挡墙结构8底面标高时，施作开挖基底注浆封堵层6，所述注浆封堵层6同时作为找平层；
⑧如图9所示，施作所述基底加固结构214，所述基底加固结构214位于所述注浆封堵层6下方；具体地，所述基底加固结构214包括注浆结构、钢管桩注浆结构或者旋喷桩结构；
⑨如图10所示，施作U型挡墙结构8，所述U型挡墙结构8底部设于所述注浆封堵层6上，所述U型挡墙结构8的两侧设于所述弃渣回填体100的开挖边坡上，所述U型挡墙结构8底部两侧分别设有竖向注浆通道12，所述竖向注浆通道12伸入所述弃渣回填体100中，所述竖向注浆通道12为PVC注浆管，伸入所述弃渣回填体100中的所述竖向注浆通道12外裹土工布7；
⑩如图11所示，在所述U型挡墙结构8两侧顶面以及对应的所述弃渣回填体100的开挖边坡上分别分段分层回填浇筑泡沫混凝土回填结构9，所述混凝土回填结构9的顶部连接于所述溶洞大厅顶部，所述混凝土回填结构9的坡面上设有C35钢筋混凝土坡面层14，所述U型挡墙结构8和所述混凝土回填结构9形成施工明洞；
重复所述步骤①至
直至线路穿越巨型溶洞大厅设计段全长完成。
运用本发明所述的一种穿越巨型溶洞的一体化结构体系及其施工方法，首先采用弃渣对溶洞大厅进行回填，不仅为溶洞顶部加固施工提供作业平台，而且充分利用隧道弃渣，避免了隧道弃渣引起的相关环保问题；通过施作顶部加固结构，能确保溶洞顶壁整体稳定；施工基底加固结构214，能确保挡护结构底部具有足够承载能力；设置挡护结构，既对两侧弃渣回填体100进行防护，又确保对溶洞顶壁的支承；采用桥梁结构10承载运营期间列车及道床荷载，即使下部回填体发生沉降，也不会影响列轨道结构，可确保列车运营安全；采用轻型钢棚洞结构11对溶洞顶壁进行遮罩防护，可确保列车运营安全，当溶洞顶壁一旦有轻微掉块，不至于直接砸到列车上；同时竖向注浆通道12用于运营期间的补偿注浆，避免结构的不均匀沉降，保证运营期间的安全；采用本发明的施工方法可顺利穿越巨型溶洞，避免因线路改线造成的工期延误、经济损失和不良社会影响等问题，既京津，又能有效保证施工及运营安全，具有良好的经济、社会效益和广泛的推广应用前景。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种穿越巨型溶洞的一体化结构体系，其特征在于，包括：
顶部加固结构，用于加固溶洞大厅顶部；
基底加固结构(214)，用于加固所述溶洞大厅的弃渣回填体(100)的开挖基底；
挡护结构，设于所述弃渣回填体(100)上并连接于所述溶洞大厅顶部，所述挡护结构底部设有竖向注浆通道(12)，所述竖向注浆通道(12)沿线方向呈间隔布置，所述竖向注浆通道(12)伸入所述基底加固结构(214)所在的所述弃渣回填体(100)中；
桥梁结构(10)，设置在所述挡护结构与所述溶洞大厅顶部岩壁之间范围内，为列车及道床荷载承载结构；
轻型钢棚洞结构(11)，底部两端支承于所述桥梁结构(10)之上。
2.根据权利要求1所述的穿越巨型溶洞的一体化结构体系，其特征在于，所述挡护结构包括U型挡墙结构(8)和混凝土回填结构(9)，所述U型挡墙结构(8)的底部设于所述弃渣回填体(100)上，所述U型挡墙结构(8)的两侧设于所述弃渣回填体(100)的开挖边坡上，所述U型挡墙结构(8)两侧顶面分别设置所述混凝土回填结构(9)，所述混凝土回填结构(9)的一侧设于所述弃渣回填体(100)的开挖边坡上，所述混凝土回填结构(9)的顶部连接于所述溶洞大厅顶部。
3.根据权利要求2所述的穿越巨型溶洞的一体化结构体系，其特征在于，所述U型挡墙结构(8)底部设置所述竖向注浆通道(12)。
4.根据权利要求2所述的穿越巨型溶洞的一体化结构体系，其特征在于，所述混凝土回填结构(9)位于所述施工明洞一侧的侧壁设有钢筋混凝土坡面层(14)。
5.根据权利要求1所述的穿越巨型溶洞的一体化结构体系，其特征在于，所述顶部加固结构包括伸入所述溶洞大厅顶部的锚杆(201)和锚索(202)，以及连接覆盖所述溶洞大厅顶部表面的顶板锚网喷层(203)。
6.根据权利要求1所述的穿越巨型溶洞的一体化结构体系，其特征在于，所述基底加固结构(214)包括注浆结构、钢管桩注浆结构或者旋喷桩结构。
7.根据权利要求1-6任一项所述的穿越巨型溶洞的一体化结构体系，其特征在于，所述轻型钢棚洞结构(11)顶部设有检修通道(13)。
8.一种如权利要求1-7任一项所述穿越巨型溶洞的一体化结构体系的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
①回填所述溶洞大厅，回填至距离顶部6m-10m，在所述溶洞大厅顶部施作所述顶部加固结构；
②由上至下分层依次开挖溶洞大厅弃渣回填体(100)核心土，每层开挖后施作临时坡面喷网防护，同步施作所述弃渣回填体(100)两侧开挖坡面超前注浆加固结构(209)；
③开挖至U型挡墙结构(8)底面标高时，施作所述基底加固结构(214)；
④施作所述U型挡墙结构(8)；
⑤在所述U型挡墙结构(8)上部施作混凝土回填结构(9)；
⑥在所述U型挡墙结构(8)内侧施作所述桥梁结构(10)；
⑦在所述桥梁结构(10)上施作所述轻型钢棚洞结构(11)。
9.根据权利要求8所述的施工方法，其特征在于，所述步骤②中，对于开挖长度较长的所述核心土实行分段开挖的方式，每段开挖后施作所述临时坡面喷网防护。
10.根据权利要求8所述的施工方法，其特征在于，所述步骤③中，先施作开挖基底注浆封堵层(6)，再施作基底加固结构(214)。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111878090A (zh) * | 2020-07-30 | 2020-11-03 | 中铁五局集团有限公司 | 一种基于溶洞暗河环境隧道施工的溶洞段锚杆施工方法 |
| CN111878091A (zh) * | 2020-07-30 | 2020-11-03 | 中铁五局集团有限公司 | 一种基于溶洞暗河环境隧道施工的溶洞段锚垫板施工方法 |
| CN111878096A (zh) * | 2020-07-30 | 2020-11-03 | 中铁五局集团有限公司 | 一种基于溶洞暗河环境隧道施工的溶洞回填方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATA901976A (de) * | 1976-12-07 | 1978-01-15 | Kurzmann Ernst Dipl Ing Dr Tec | Verfahren zur herstellung von verbundkorpern aus fels und hauptspannungsorientierten felsankern zur stutzung von hohlraumbauten |
| CN102296961A (zh) * | 2011-05-31 | 2011-12-28 | 中铁二十局集团有限公司 | 一种岩溶隧道大规模溶腔处理方法 |
| CN104790980A (zh) * | 2015-04-02 | 2015-07-22 | 济南城建集团有限公司 | 一种隧道施工中溶洞的处理方法 |
| CN105178979A (zh) * | 2015-08-28 | 2015-12-23 | 中铁二十五局集团第四工程有限公司 | 偏压溶腔环境下的隧道支护结构及施工方法 |
| CN106988758A (zh) * | 2017-05-08 | 2017-07-28 | 中铁五局集团第五工程有限责任公司 | 一种用于穿越大型竖向溶洞群隧道施工方法 |
| CN107905799A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-04-13 | 中国建筑土木建设有限公司 | 一种高铁隧底过水溶洞的加固结构及其施工方法 |
| CN109488330A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-03-19 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 穿越半充填性溶洞的明洞加隧底桩筏板结构 |
| CN109630137A (zh) * | 2019-01-31 | 2019-04-16 | 中铁十四局集团建筑工程有限公司 | 一种隧道高位穿越巨型溶腔的回填处理施工方法 |
| CN212154795U (zh) * | 2020-04-21 | 2020-12-15 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 穿越巨型溶洞的一体化结构体系 |
-
2020
- 2020-04-21 CN CN202010319635.3A patent/CN111411992A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATA901976A (de) * | 1976-12-07 | 1978-01-15 | Kurzmann Ernst Dipl Ing Dr Tec | Verfahren zur herstellung von verbundkorpern aus fels und hauptspannungsorientierten felsankern zur stutzung von hohlraumbauten |
| CN102296961A (zh) * | 2011-05-31 | 2011-12-28 | 中铁二十局集团有限公司 | 一种岩溶隧道大规模溶腔处理方法 |
| CN104790980A (zh) * | 2015-04-02 | 2015-07-22 | 济南城建集团有限公司 | 一种隧道施工中溶洞的处理方法 |
| CN105178979A (zh) * | 2015-08-28 | 2015-12-23 | 中铁二十五局集团第四工程有限公司 | 偏压溶腔环境下的隧道支护结构及施工方法 |
| CN106988758A (zh) * | 2017-05-08 | 2017-07-28 | 中铁五局集团第五工程有限责任公司 | 一种用于穿越大型竖向溶洞群隧道施工方法 |
| CN107905799A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-04-13 | 中国建筑土木建设有限公司 | 一种高铁隧底过水溶洞的加固结构及其施工方法 |
| CN109488330A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-03-19 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 穿越半充填性溶洞的明洞加隧底桩筏板结构 |
| CN109630137A (zh) * | 2019-01-31 | 2019-04-16 | 中铁十四局集团建筑工程有限公司 | 一种隧道高位穿越巨型溶腔的回填处理施工方法 |
| CN212154795U (zh) * | 2020-04-21 | 2020-12-15 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 穿越巨型溶洞的一体化结构体系 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111878090A (zh) * | 2020-07-30 | 2020-11-03 | 中铁五局集团有限公司 | 一种基于溶洞暗河环境隧道施工的溶洞段锚杆施工方法 |
| CN111878091A (zh) * | 2020-07-30 | 2020-11-03 | 中铁五局集团有限公司 | 一种基于溶洞暗河环境隧道施工的溶洞段锚垫板施工方法 |
| CN111878096A (zh) * | 2020-07-30 | 2020-11-03 | 中铁五局集团有限公司 | 一种基于溶洞暗河环境隧道施工的溶洞回填方法 |
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