CN113153352B - 一种可预防采空区变形的地下结构及施工方法 - Google Patents

一种可预防采空区变形的地下结构及施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及地下建筑技术领域，具体而言，涉及一种可预防采空区变形的地下结构及施工方法。所述地下结构包括：隧道二次衬砌；钻孔灌注桩，所述钻孔灌注桩包括第一钻孔灌注桩和第二钻孔灌注桩；基座，所述基座包括第一基座和第二基座；纵梁，所述纵梁包括第一纵梁和第二纵梁，所述第一纵梁设置在所述第一基座顶部，所述第二纵梁设置在所述第二基座顶部；横梁，所述横梁设置在所述第一纵梁和所述第二纵梁之间；隧道离壁式衬砌结构，所述隧道离壁式衬砌结构设置在第一纵梁、所述第二纵梁和所述横梁上部。本发明通过在离壁式衬砌结构与隧道二次衬砌结构之间设置间隙，以形成预留变形空间，可以缓冲地下采空区变形对隧道的不利影响。

Description

一种可预防采空区变形的地下结构及施工方法
技术领域
本发明涉及地下建筑技术领域，具体而言，涉及一种可预防采空区变形的地下结构及施工方法。
背景技术
地下煤层的采出，使岩体的原始力学平衡受到破坏，开采煤层的上覆岩层将产生移动、变形与破坏，当开采面积达到一定范围后，移动与破坏将扩展到地表。因此当隧道下方存在煤层采空区时，采空区的变形将会对隧道后期的使用带来巨大影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可预防采空区变形的地下结构及施工方法，以改善上述问题。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
本申请实施例提供了一种可预防采空区变形的地下结构，所述地下结构包括隧道二次衬砌、钻孔灌注桩、基座、纵梁、横梁和隧道离壁式衬砌结构；所述隧道二次衬砌的顶端设置有测距传感器；所述钻孔灌注桩包括第一钻孔灌注桩和第二钻孔灌注桩，所述第一钻孔灌注桩与所述隧道二次衬砌结构的一侧具有第一间距，所述第二钻孔灌注桩与所述隧道二次衬砌结构的另一侧具有第二间距，所述第一间距和所述第二间距相同；所述基座包括第一基座和第二基座，所述第一基座设置在所述第一钻孔灌注桩上，所述第二基座设置在所述第二钻孔灌注桩上；所述纵梁包括第一纵梁和第二纵梁，所述第一纵梁设置在所述第一基座顶部，所述第二纵梁设置在所述第二基座顶部；所述横梁设置在所述第一纵梁和所述第二纵梁之间，通过所述横梁将所述第一纵梁和所述第二纵梁连接；所述隧道离壁式衬砌结构设置在所述第一纵梁、所述第二纵梁和所述横梁上部，所述隧道离壁式衬砌结构与所述隧道二次衬砌结构之间具有间隙。
可选的，在所述间隙中填充泡沫混凝土缓冲层，或在所述间隙内设置加固支撑板，所述加固支撑板呈波浪形，所述加固支撑板采用的材质为弹性材质。
可选的，所述结构还包括隧道初期支护结构，顺着所述隧道初期支护结构侧壁斜向下间隔设置有锁脚桩，所述隧道初期支护结构、所述隧道二次衬砌结构与所述钻孔灌注桩接触处设置液体橡胶。
可选的，所述隧道离壁式衬砌结构底部的宽度等于所述第一纵梁、所述第二纵梁和所述横梁宽度之和，且所述第一纵梁、所述第二纵梁和所述横梁的顶部位于同一水平面上。
可选的，所述第一钻孔灌注桩和所述第二钻孔灌注桩的第一纵向间距为10～30m，所述第一钻孔灌注桩和所述第二钻孔灌注桩的桩体下端穿透不良地质体嵌固于基岩上。
第二方面，本申请实施例提供了一种可预防采空区变形的地下结构的施工方法，所述方法包括：
获取采空区的平面位置及空间分布、所述采空区与所述隧道之间的最近距离和所述采空区与所述隧道之间的最小安全距离；
判断所述采空区与所述隧道之间的最近距离和所述采空区与所述隧道之间的最小安全距离之间的关系，若所述采空区与所述隧道之间的最近距离大于所述隧道之间的最小安全距离，则输出第一参数，所述第一参数包括常规隧道地下结构的方案；
若所述采空区与所述隧道之间的最近距离小于或等于所述隧道之间的最小安全距离，则输出第二参数，所述第二参数包括如权利要求1所述的可预防采空区变形的地下结构的方案；
获取所述隧道自重荷载、隧道内最大行车荷载、隧道内设备荷载，根据所述采空区的平面位置及空间分布、隧道结构自重荷载、隧道内最大行车荷载和隧道内设备荷载计算得到所述第一纵梁和所述第二纵梁之间的纵向间距和所述第一间距；
根据所述第一纵梁和所述第二纵梁之间的纵向间距和所述采空区与所述隧道之间的最近距离计算得到所述基座的高度。
可选的，所述获取采空区的平面位置及空间分布，包括：
获取关于所述采空区的数据资料，根据所述采空区的数据资料形成所述采空区的工程地质平面图与剖面图；
获取物探结果，所述物探结果是根据所述采空区的工程地质平面图与剖面图开展物探得到的结果；
获取钻探结果，所述钻探结果是根据所述物探结果开展钻探得到的结果；
获取在钻探过程中得到的采空区的空间形态图和孔间透射剖面图，根据所述钻探结果、采空区的空间形态图和孔间透射剖面图得到采空区平面位置及空间分布。
可选的，所述方法还包括：
获取施工完成之后所述隧道二次衬砌的顶端的测距传感器数据；
获取所述隧道二次衬砌和所述隧道离壁式衬砌结构之间间隙的阈值；
根据所述测距传感器数据得到当前所述隧道二次衬砌和所述隧道离壁式衬砌结构之间的间隙；
判断当前间隙与所述阈值之间的关系，若当前间隙小于所述阈值，则发出预警信号，所述发出预警信号包括发出第一预警信号或发出第二预警信号，所述发出第一预警信号包括向隧道工作人员发出警报，所述发出第二预警信号包括控制设置在隧道中的警示灯进行预警。
第三方面，本申请实施例提供了一种可预防采空区变形的地下结构的施工装置，所述装置包括：第一获取模块、第一输出模块、第二输出模块、第三输出模块和第四输出模块。
所述第一获取模块，用于获取采空区的平面位置及空间分布、所述采空区与所述隧道之间的最近距离和所述采空区与所述隧道之间的最小安全距离；
所述第一输出模块，用于判断所述采空区与所述隧道之间的最近距离和所述采空区与所述隧道之间的最小安全距离之间的关系，若所述采空区与所述隧道之间的最近距离大于所述隧道之间的最小安全距离，则输出第一参数，所述第一参数包括常规隧道地下结构的方案；
所述第二输出模块，用于若所述采空区与所述隧道之间的最近距离小于或等于所述隧道之间的最小安全距离，则输出第二参数，所述第二参数包括如权利要求1所述的可预防采空区变形的地下结构的方案；
所述第三输出模块，用于获取所述隧道自重荷载、隧道内最大行车荷载、隧道内设备荷载，根据所述采空区的平面位置及空间分布、隧道结构自重荷载、隧道内最大行车荷载和隧道内设备荷载计算得到所述第一纵梁和所述第二纵梁之间的纵向间距和所述第一间距；
所述第四输出模块，用于根据所述第一纵梁和所述第二纵梁之间的纵向间距和所述采空区与所述隧道之间的最近距离计算得到所述基座的高度。
第四方面，本申请实施例提供了一种可预防采空区变形的地下结构的施工设备，所述设备包括存储器和处理器。存储器用于存储计算机程序；处理器用于执行所述计算机程序时实现上述可预防采空区变形的地下结构的施工方法的步骤。
第五方面，本申请实施例提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述可预防采空区变形的地下结构的施工方法的步骤。
本发明的有益效果为：
1、本发明通过在纵梁和横梁上部设置隧道离壁式衬砌结构，以及在离壁式衬砌结构与隧道二次衬砌结构之间设置间隙，以形成预留变形空间，可以缓冲地下采空区变形对隧道的不利影响。
2、本发明在间隙中设置具有柔韧性和可以发生变形的泡沫混凝土缓冲层，或在间隙中设置波浪形的加固支撑板，均可以减少隧道承受的不利荷载，提高隧道结构的安全性与稳定性。
3、本发明通过设置测距传感器数据可以实时监测间隙距离的变化，进而预防隧道安全事故的发生。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例中所述的可预防采空区变形的地下结构示意图；
图2是本发明实施例中所述的一种可预防采空区变形的地下结构的施工方法流程示意图；
图3是本发明实施例中所述的一种可预防采空区变形的地下结构的施工装置结构示意图；
图4是本发明实施例中所述的一种可预防采空区变形的地下结构的施工设备结构示意图。
图中标记：1、隧道初期支护结构；2、隧道二次衬砌结构；3、第一钻孔灌注桩；4、第二钻孔灌注桩；5、第一纵梁；6、第二纵梁；7、横梁；8、隧道离壁式衬砌结构。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号或字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例1
如图1所示，本实施例提供了一种可预防采空区变形的地下结构，所述地下结构包括：隧道二次衬砌2、钻孔灌注桩、基座、纵梁、横梁和隧道离壁式衬砌结构8。
所述隧道二次衬砌2的顶端设置有测距传感器；
所述钻孔灌注桩包括第一钻孔灌注桩3和第二钻孔灌注桩4，所述第一钻孔灌注桩3与所述隧道二次衬砌结构2的一侧具有第一间距，所述第二钻孔灌注桩4与所述隧道二次衬砌结构2的另一侧具有第二间距，所述第一间距和所述第二间距相同；
所述基座包括第一基座和第二基座，所述第一基座设置在所述第一钻孔灌注桩3上，所述第二基座设置在所述第二钻孔灌注桩4上；
所述纵梁包括第一纵梁5和第二纵梁6，所述第一纵梁5设置在所述第一基座顶部，所述第二纵梁5设置在所述第二基座顶部；
所述横梁7设置在所述第一纵梁5和所述第二纵梁6之间，通过所述横梁7将所述第一纵梁5和所述第二纵梁6连接；
所述隧道离壁式衬砌结构8设置在所述第一纵梁5、所述第二纵梁6和所述横梁7上部，所述隧道离壁式衬砌结构8与所述隧道二次衬砌结构2之间具有间隙。
在本公开的一种具体实施方式中，通过所述间隙形成预留变形空间，可以缓冲采空区变形对隧道的影响，在所述间隙中填充泡沫混凝土缓冲层，或在所述间隙内设置加固支撑板，所述加固支撑板呈波浪形，所述加固支撑板采用的材质为弹性材质。在间隙中设置具有柔韧性和可以发生变形的泡沫混凝土缓冲层，或在间隙中设置波浪形的加固支撑板，均可以减少隧道承受的不利荷载，提高隧道结构的安全性与稳定性。
在本公开的一种具体实施方式中，所述结构还包括隧道初期支护结构1，顺着所述隧道初期支护结构1侧壁斜向下间隔设置有锁脚桩，所述隧道初期支护结构1、所述隧道二次衬砌结构2与所述钻孔灌注桩接触处设置液体橡胶。为了防止隧道围岩对钻孔灌注桩的影响，因此在隧道初期支护结构1、所述隧道二次衬砌结构2与所述钻孔灌注桩接触处设置液体橡胶。
在本公开的一种具体实施方式中，所述隧道离壁式衬砌结构8底部的宽度等于所述第一纵梁5、所述第二纵梁6和所述横梁7宽度之和，且所述第一纵梁5、所述第二纵梁和所述横梁6的顶部位于同一水平面上。通过设置横梁和纵梁，隧道的荷载通过隧底结构传递给横梁，之后传递给纵梁，最终由钻孔灌注桩承担。
在本公开的一种具体实施方式中，所述第一钻孔灌注桩3和所述第二钻孔灌注桩4的第一纵向间距为10～30m，所述第一钻孔灌注桩3和所述第二钻孔灌注桩4的桩体下端穿透不良地质体嵌固于基岩上。钻孔灌注桩的第二钻孔灌注桩嵌固于基岩上可以提高隧道整体结构的荷载，同时也可以保证隧道整体的稳固性。
实施例2
如图2所示，本实施例提供了一种可预防采空区变形的地下结构的施工方法，该方法包括步骤S1、步骤S2、步骤S3、步骤S4和步骤S5。
步骤S1、获取采空区的平面位置及空间分布、所述采空区与所述隧道之间的最近距离和所述采空区与所述隧道之间的最小安全距离；
步骤S2、判断所述采空区与所述隧道之间的最近距离和所述采空区与所述隧道之间的最小安全距离之间的关系，若所述采空区与所述隧道之间的最近距离大于所述隧道之间的最小安全距离，则输出第一参数，所述第一参数包括常规隧道地下结构的方案；
步骤S3、若所述采空区与所述隧道之间的最近距离小于或等于所述隧道之间的最小安全距离，则输出第二参数，所述第二参数包括如权利要求1所述的可预防采空区变形的地下结构的方案；
步骤S4、获取所述隧道自重荷载、隧道内最大行车荷载、隧道内设备荷载，根据所述采空区的平面位置及空间分布、隧道结构自重荷载、隧道内最大行车荷载和隧道内设备荷载计算得到所述第一纵梁5和所述第二纵梁6之间的纵向间距和所述第一间距；
步骤S5、根据所述第一纵梁5和所述第二纵梁6之间的纵向间距和所述采空区与所述隧道之间的最近距离计算得到所述基座的高度。
通过预先判断所述采空区与所述隧道之间的最近距离和所述采空区与所述隧道之间的最小安全距离可以及时的确定隧道所要采取的结构，可以提高隧道结构的安全性，同时也可以减少施工周期。
通过隧道相关的荷载数据，计算得出所述第一纵梁5和所述第二纵梁6之间的纵向间距和所述第一间距；以及在计算基座的高度时，不仅考虑了第一纵梁5和所述第二纵梁6之间的纵向间距还考虑了所述采空区与所述隧道之间的最近距离，也就是说在计算结果时考虑了相关的参数的影响，计算结果更加准确，施工效果更好。
在本公开的一种具体实施方式中，所述步骤S1还可以包括步骤S11、步骤S12、步骤S13和步骤S14。
步骤S11、获取关于所述采空区的数据资料，根据所述采空区的数据资料形成所述采空区的工程地质平面图与剖面图；
步骤S12、获取物探结果，所述物探结果是根据所述采空区的工程地质平面图与剖面图开展物探得到的结果；
步骤S13、获取钻探结果，所述钻探结果是根据所述物探结果开展钻探得到的结果；
步骤S14、获取在钻探过程中得到的采空区的空间形态图和孔间透射剖面图，根据所述钻探结果、采空区的空间形态图和孔间透射剖面图得到采空区平面位置及空间分布。
在本公开的一种具体实施方式中，所述方法还可以包括步骤S6、步骤S7、步骤S8和步骤S9。
步骤S6、获取施工完成之后所述隧道二次衬砌2的顶端的测距传感器数据；
步骤S7、获取所述隧道二次衬砌2和所述隧道离壁式衬砌结构8之间间隙的阈值；
步骤S8、根据所述测距传感器数据得到当前所述隧道二次衬砌2和所述隧道离壁式衬砌结构8之间的间隙；
步骤S9、判断当前间隙与所述阈值之间的关系，若当前间隙小于所述阈值，则发出预警信号，所述发出预警信号包括发出第一预警信号或发出第二预警信号，所述发出第一预警信号包括向隧道工作人员发出警报，所述发出第二预警信号包括控制设置在隧道中的警示灯进行预警。
通过设置在所述隧道二次衬砌2的顶端的测距传感器数据可以实时监测所述隧道二次衬砌2和所述隧道离壁式衬砌结构8之间的间隙的距离；并且通过第一种预警方式可以让隧道工作人员及时对隧道结构进行处理，通过第二种预警方式可以让隧道内行驶的车辆及时获取危险信号，两种预警方式均可以在一定程度上预防隧道安全事故的发生。
实施例3
如图3所示，本实施例提供了一种可预防采空区变形的地下结构的施工装置，所述装置包括第一获取模块701、第一输出模块702、第二输出模块703、第三输出模块704和第四输出模块705。
所述第一获取模块701，用于获取采空区的平面位置及空间分布、所述采空区与所述隧道之间的最近距离和所述采空区与所述隧道之间的最小安全距离；
所述第一输出模块702，用于判断所述采空区与所述隧道之间的最近距离和所述采空区与所述隧道之间的最小安全距离之间的关系，若所述采空区与所述隧道之间的最近距离大于所述隧道之间的最小安全距离，则输出第一参数，所述第一参数包括常规隧道地下结构的方案；
所述第二输出模块703，用于若所述采空区与所述隧道之间的最近距离小于或等于所述隧道之间的最小安全距离，则输出第二参数，所述第二参数包括如权利要求1所述的可预防采空区变形的地下结构的方案；
所述第三输出模块704，用于获取所述隧道自重荷载、隧道内最大行车荷载、隧道内设备荷载，根据所述采空区的平面位置及空间分布、隧道结构自重荷载、隧道内最大行车荷载和隧道内设备荷载计算得到所述第一纵梁5和所述第二纵梁6之间的纵向间距和所述第一间距；
所述第四输出模块705，用于根据所述第一纵梁5和所述第二纵梁6之间的纵向间距和所述采空区与所述隧道之间的最近距离计算得到所述基座的高度。
通过所述装置，可以精准的得出在施工过程中所采用的结构以及施工参数，从而保证隧道结构的安全性、稳定性。
在本公开的一种具体实施方式中，所述第一获取模块701还可以包括第一获取单元7011、第二获取单元7012、第三获取单元7013和第四获取单元7014。
所述第一获取单元7011，用于获取关于所述采空区的数据资料，根据所述采空区的数据资料形成所述采空区的工程地质平面图与剖面图；
所述第二获取单元7012，用于获取物探结果，所述物探结果是根据所述采空区的工程地质平面图与剖面图开展物探得到的结果；
所述第三获取单元7013，用于获取钻探结果，所述钻探结果是根据所述物探结果开展钻探得到的结果；
所述第四获取单元7014，用于获取在钻探过程中得到的采空区的空间形态图和孔间透射剖面图，根据所述钻探结果、采空区的空间形态图和孔间透射剖面图得到采空区平面位置及空间分布。
在本公开的一种具体实施方式中，所述装置还可以包括第二获取模块706、第三获取模块707、计算模块708和警报模块709。
所述第二获取模块706，用于获取施工完成之后所述隧道二次衬砌2的顶端的测距传感器数据；
所述第三获取模块707，用于获取所述隧道二次衬砌2和所述隧道离壁式衬砌结构8之间间隙的阈值；
所述计算模块708，用于根据所述测距传感器数据得到当前所述隧道二次衬砌2和所述隧道离壁式衬砌结构8之间的间隙；
所述警报模块709，用于判断当前间隙与所述阈值之间的关系，若当前间隙小于所述阈值，则发出预警信号，所述发出预警信号包括发出第一预警信号或发出第二预警信号，所述发出第一预警信号包括向隧道工作人员发出警报，所述发出第二预警信号包括控制设置在隧道中的警示灯进行预警。
需要说明的是，关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
实施例4
相应于上面的方法实施例，本公开实施例还提供了一种可预防采空区变形的地下结构的施工设备，下文描述的一种可预防采空区变形的地下结构的施工设备与上文描述的一种可预防采空区变形的地下结构的施工方法可相互对应参照。
图4是根据一示例性实施例示出的一种可预防采空区变形的地下结构的施工设备800的框图。如图4所示，该可预防采空区变形的地下结构的施工设备800可以包括：处理器801，存储器802。该可预防采空区变形的地下结构的施工设备800还可以包括多媒体组件803，输入/输出(I/O)接口804，以及通信组件805中的一者或多者。
其中，处理器801用于控制该可预防采空区变形的地下结构的施工设备800的整体操作，以完成上述的可预防采空区变形的地下结构的施工方法中的全部或部分步骤。存储器402用于存储各种类型的数据以支持在该可预防采空区变形的地下结构的施工设备800的操作，这些数据例如可以包括用于在该可预防采空区变形的地下结构的施工设备800上操作的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据，例如联系人数据、收发的消息、图片、音频、视频等等。该存储器802可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)，只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。多媒体组件803可以包括屏幕和音频组件。其中屏幕例如可以是触摸屏，音频组件用于输出和/或输入音频信号。例如，音频组件可以包括一个麦克风，麦克风用于接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器802或通过通信组件805发送。音频组件还包括至少一个扬声器，用于输出音频信号。I/O接口804为处理器801和其他接口模块之间提供接口，上述其他接口模块可以是键盘，鼠标，按钮等。这些按钮可以是虚拟按钮或者实体按钮。通信组件805用于该可预防采空区变形的地下结构的施工设备800与其他设备之间进行有线或无线通信。无线通信，例如Wi-Fi，蓝牙，近场通信(Near FieldCommunication，简称NFC)，2G、3G或4G，或它们中的一种或几种的组合，因此相应的该通信组件805可以包括：Wi-Fi模块，蓝牙模块，NFC模块。
在一示例性实施例中，该可预防采空区变形的地下结构的施工设备800可以被一个或多个应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，简称DSP)、数字信号处理设备(Digital SignalProcessing Device，简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，简称PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述的可预防采空区变形的地下结构的施工方法。
在另一示例性实施例中，还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质，该程序指令被处理器执行时实现上述的可预防采空区变形的地下结构的施工方法的步骤。例如，该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器802，上述程序指令可由该可预防采空区变形的地下结构的施工设备800的处理器801执行以完成上述的可预防采空区变形的地下结构的施工方法。
实施例5
相应于上面的方法实施例，本公开实施例还提供了一种可读存储介质，下文描述的一种可读存储介质与上文描述的一种可预防采空区变形的地下结构的施工方法可相互对应参照。
一种可读存储介质，可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例的可预防采空区变形的地下结构的施工方法的步骤。
该可读存储介质具体可以为U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可存储程序代码的可读存储介质。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可预防采空区变形的地下结构，其特征在于，包括：
隧道二次衬砌结构(2)，所述隧道二次衬砌结构(2)的顶端设置有测距传感器；
钻孔灌注桩，所述钻孔灌注桩包括第一钻孔灌注桩(3)和第二钻孔灌注桩(4)，所述第一钻孔灌注桩(3)与所述隧道二次衬砌结构(2)的一侧具有第一间距，所述第二钻孔灌注桩(4)与所述隧道二次衬砌结构(2)的另一侧具有第二间距，所述第一间距和所述第二间距相同；
基座，所述基座包括第一基座和第二基座，所述第一基座设置在所述第一钻孔灌注桩(3)上，所述第二基座设置在所述第二钻孔灌注桩(4)上；
纵梁，所述纵梁包括第一纵梁(5)和第二纵梁(6)，所述第一纵梁(5)设置在所述第一基座顶部，所述第二纵梁(6)设置在所述第二基座顶部；
横梁(7)，所述横梁(7)设置在所述第一纵梁(5)和所述第二纵梁(6)之间，通过所述横梁(7)将所述第一纵梁(5)和所述第二纵梁(6)连接；
隧道离壁式衬砌结构(8)，所述隧道离壁式衬砌结构(8)设置在所述第一纵梁(5)、所述第二纵梁(6)和所述横梁(7)上部，所述隧道离壁式衬砌结构(8)与所述隧道二次衬砌结构(2)之间具有间隙。
2.根据权利要求1所述的可预防采空区变形的地下结构，其特征在于，在所述间隙中填充泡沫混凝土缓冲层，或在所述间隙内设置加固支撑板，所述加固支撑板呈波浪形，所述加固支撑板采用的材质为弹性材质。
3.根据权利要求1所述的可预防采空区变形的地下结构，其特征在于，所述结构还包括隧道初期支护结构(1)，顺着所述隧道初期支护结构(1)侧壁斜向下间隔设置有锁脚桩，所述隧道初期支护结构(1)、所述隧道二次衬砌结构(2)与所述钻孔灌注桩接触处设置液体橡胶。
4.根据权利要求1所述的可预防采空区变形的地下结构，其特征在于，所述隧道离壁式衬砌结构(8)底部的宽度等于所述第一纵梁(5)、所述第二纵梁(6)和所述横梁(7)宽度之和，且所述第一纵梁(5)、所述第二纵梁和所述横梁(7)的顶部位于同一水平面上。
5.根据权利要求1所述的可预防采空区变形的地下结构，其特征在于，所述第一钻孔灌注桩(3)和所述第二钻孔灌注桩(4)的第一纵向间距为10～30m，所述第一钻孔灌注桩(3)和所述第二钻孔灌注桩(4)的桩体下端穿透不良地质体嵌固于基岩上。
6.一种可预防采空区变形的地下结构的施工方法，其特征在于，包括：
获取采空区的平面位置及空间分布、所述采空区与隧道之间的最近距离和所述采空区与所述隧道之间的最小安全距离；
判断所述采空区与所述隧道之间的最近距离和所述采空区与所述隧道之间的最小安全距离之间的关系，若所述采空区与所述隧道之间的最近距离大于所述隧道之间的最小安全距离，则输出第一参数，所述第一参数包括常规隧道地下结构的方案；
若所述采空区与所述隧道之间的最近距离小于或等于所述隧道之间的最小安全距离，则输出第二参数，所述第二参数包括如权利要求1所述的可预防采空区变形的地下结构的方案；
获取所述隧道自重荷载、隧道内最大行车荷载、隧道内设备荷载，根据所述采空区的平面位置及空间分布、隧道结构自重荷载、隧道内最大行车荷载和隧道内设备荷载计算得到所述第一纵梁(5)和所述第二纵梁(6)之间的纵向间距和所述第一间距；
根据所述第一纵梁(5)和所述第二纵梁(6)之间的纵向间距和所述采空区与所述隧道之间的最近距离计算得到所述基座的高度。
7.根据权利要求6所述的可预防采空区变形的地下结构的施工方法，其特征在于，所述获取采空区的平面位置及空间分布，包括：
获取关于所述采空区的数据资料，根据所述采空区的数据资料形成所述采空区的工程地质平面图与剖面图；
获取物探结果，所述物探结果是根据所述采空区的工程地质平面图与剖面图开展物探得到的结果；
获取钻探结果，所述钻探结果是根据所述物探结果开展钻探得到的结果；
获取在钻探过程中得到的采空区的空间形态图和孔间透射剖面图，根据所述钻探结果、采空区的空间形态图和孔间透射剖面图得到采空区平面位置及空间分布。
8.根据权利要求6所述的可预防采空区变形的地下结构的施工方法，其特征在于，还包括：
获取施工完成之后所述隧道二次衬砌结构(2)的顶端的测距传感器数据；
获取所述隧道二次衬砌结构(2)和所述隧道离壁式衬砌结构(8)之间间隙的阈值；
根据所述测距传感器数据得到当前所述隧道二次衬砌结构(2)和所述隧道离壁式衬砌结构(8)之间的间隙；
判断当前间隙与所述阈值之间的关系，若当前间隙小于所述阈值，则发出预警信号，所述发出预警信号包括发出第一预警信号或发出第二预警信号，所述发出第一预警信号包括向隧道工作人员发出警报，所述发出第二预警信号包括控制设置在隧道中的警示灯进行预警。
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