CN209195427U - 穿越半充填性溶洞的明洞加隧底桩筏板结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种穿越半充填性溶洞的明洞加隧底桩筏板结构，包括用于穿越下部充填性溶洞的桩基、止浆板和筏板，以及用于穿越上部空溶洞的明洞和护拱，明洞和护拱位于筏板之上。桩基、止浆板和筏板共同形成了稳定基础，用于穿越下部充填性溶洞，且起到了支撑上部护拱和明洞的作用；护拱可防止上部空溶洞掉块对主体结构造成破坏，能安全、稳定地通过上部空溶洞，因此，本实用新型保证了穿越溶洞区域隧道结构的安全，间接节约了巨大的工程投资，本实用新型为大型半充填性溶洞段的隧道结构设计提供了科学依据，保证了隧道施工及运营安全，使隧道溶洞段的设计更加合理、安全、可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及铁路工程建设技术领域，特别涉及一种穿越半充填性溶洞的明洞加隧底桩筏板结构。
背景技术
在西南山区，修建铁路能带动沿线地方经济发展，具有重要的社会经济价值。但西南山区地质复杂，岩溶发育较多，线路选线不可能完全避开岩溶区域，受设计成本和精度控制，地质钻孔即使每隔一定间距进行钻孔，也不可能完全揭示线路穿越的溶洞，只能待施工揭示溶洞后，再对溶洞进行专项处理。溶洞处理最为关键的是保证结构施工期和运营期安全，施工期间主要是防止空溶洞掉块影响隧道下部结构施工，由于溶洞通常为地下水通道，运营期间则需要解决隧道周边地下水排泄问题。那么，怎样合理的穿越大型半充填性溶洞，是现阶段铁路工程施工急需解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种穿越半充填性溶洞的明洞加隧底桩筏板结构。
为了实现上述发明目的，本实用新型提供了以下技术方案：
一种穿越半充填性溶洞的明洞加隧底桩筏板结构，包括用于穿越下部充填性溶洞的桩基、止浆板和筏板，以及用于穿越上部空溶洞的明洞和护拱，所述明洞和护拱位于所述筏板之上。
本实用新型在隧道大型半充填性溶洞中设置护拱、明洞及隧底桩基筏板结构，建立了一种穿越半充填性溶洞的明洞加隧底桩筏结构。桩基、止浆板和筏板共同形成了稳定基础，用于穿越下部充填性溶洞，且起到了支撑上部护拱和明洞的作用；护拱可防止上部空溶洞掉块对主体结构造成破坏，能安全、稳定地通过上部空溶洞，因此，本实用新型保证了穿越溶洞区域隧道结构的安全，间接节约了巨大的工程投资。本实用新型为大型半充填性溶洞段的隧道结构设计提供了科学依据，保证了隧道施工及运营安全，使隧道溶洞段的设计更加合理、安全、可靠。
优选的，所述桩基穿越下部充填性溶洞时嵌入底部基岩深度大于或等于2m，桩基根据隧道跨度及溶洞范围，横向及纵向间隔布置，桩基可采用钻孔灌注桩，以形成稳定的基础结构。
优选的，所述止浆板为混凝土结构，且所述止浆板的厚度大于或等于50cm，止浆板可防止浆液下渗软化基础。
优选的，所述筏板为钢筋混凝土结构，厚度大于或等于2.5m，沿隧道轴向纵向浇筑，且所述桩基和筏板之间接茬有钢筋，形成整体刚度较强的隧底桩筏结构。
优选的，所述筏板两侧还分别设有左侧挡墙和右侧挡墙，两侧挡墙给隧底结构及明洞结构提供了稳定的施作空间。
优选的，所述护拱的顶部和两侧回填有回填土石。
优选的，在所述回填土石内预留有排水孔，解决隧道过水、排水问题，避免了溶洞段地下水造成的结构破坏和施工风险。
优选的，所述护拱底部设有左侧护拱扩大基础和右侧护拱扩大基础，扩大基础置于所述筏板之上，扩大基础用以支撑护拱。
本实用新型还公开了一种穿越半充填性溶洞的明洞加隧底桩筏板结构的施工方法，包括以下步骤：
步骤一：确定明洞及桩基范围，并施工左侧挡墙和右侧挡墙；
步骤二：施工用于穿越下部充填性溶洞的桩基，其中所述桩基嵌入底部基岩深度大于或等于2m，根据隧道跨度及溶洞范围，所述桩基横向及纵向间隔布置；
步骤三：在所述桩基的顶部施作混凝土止浆板，其中所述止浆板的厚度大于或等于50cm；
步骤四：施工筏板的钢筋，且筏板与所述桩基接茬钢筋，并置于所述桩基顶部，最后浇筑所述筏板的混凝土；
步骤五：在所述筏板上施作左侧护拱扩大基础和右侧护拱扩大基础，再施作护拱，所述护拱置于扩大基础之上；
步骤六：在护拱施作完成后施作明洞，并每隔10m预留一道变形缝；
步骤七：在所述护拱及明洞达到结构设计强度后，在护拱的两侧和顶部回填土石并夯填密实，在扩大基础的两侧回填混凝土；
步骤八：在隧道左侧回填土石与左侧侧沟之间施工左侧排水孔，在右侧回填土石与平导洞之间施作右侧排水孔。
与现有技术相比，本实用新型所述的明洞加隧底桩筏板结构的有益效果：
本实用新型在隧道大型半充填性溶洞中设置护拱、明洞及隧底桩基筏板结构，建立了一种穿越半充填性溶洞的明洞加隧底桩筏结构。桩基、止浆板和筏板共同形成了稳定基础，用于穿越下部充填性溶洞，且起到了支撑上部护拱和明洞的作用；护拱可防止上部空溶洞掉块对主体结构造成破坏，能安全、稳定地通过上部空溶洞，因此，本实用新型保证了穿越溶洞区域隧道结构的安全，间接节约了巨大的工程投资。本实用新型为大型半充填性溶洞段的隧道结构设计提供了科学依据，保证了隧道施工及运营安全，使隧道溶洞段的设计更加合理、安全、可靠。
与现有技术相比，本实用新型所述的明洞加隧底桩筏板结构的施工方法有益效果：
本实用新型提供了一种以桩基筏板基础加新型明洞结构穿越大型溶洞的方式，为解决隧道穿越大型半充填溶洞的处理方案设计提供科学依据。本实用新型可安全、稳定地通过大型溶洞段，保证了隧道结构的安全，解决了隧道过水、排水问题，避免了溶洞段地下水造成结构破坏、施工风险、抽水风险等问题。
附图说明：
图1是本实用新型所述的一种穿越半充填性溶洞的明洞加隧底桩筏板结构的横断面图。
图2是本实用新型所述的一种穿越半充填性溶洞的明洞加隧底桩筏板结构的纵断面图。
图中标记：11-上部空溶洞，12-下部充填性溶洞，13-桩基，14-止浆板，15-筏板，16a-左侧挡墙，16b-右侧挡墙，17a-左侧混凝土回填，17b-右侧混凝土回填，18-明洞，19-护拱，20a-左侧护拱扩大基础，20b-右侧护拱扩大基础，21-空溶洞和充填性溶洞分界线，22-回填土石，23-左侧排水孔，24-右侧排水孔，25-平导洞，26-明洞前方暗洞，27-明洞后方暗洞，28-变形缝。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本实用新型内容所实现的技术均属于本实用新型的范围。
实施例1
如图1-图2所示，大型半充填性溶洞包括上部空溶洞11和下部充填性溶洞12，二者之间存在空溶洞和充填性溶洞分界线21。当隧道通过大型半充填性溶洞时，本实用新型提供了一种穿越半充填性溶洞的明洞加隧底桩筏板结构，包括用于穿越下部充填性溶洞12的桩基13、止浆板14和筏板15，以及用于穿越上部空溶洞11的明洞18和护拱19，所述明洞18和护拱19位于所述筏板15之上。在桩基基础和护拱19的两侧还分别设有左侧挡墙16a和右侧挡墙16b，形成隧底结构及明洞结构的稳定施作空间。
所述桩基13穿越下部充填性溶洞12时嵌入底部基岩深度大于或等于2m，根据隧道跨度及溶洞范围，桩基13横向及纵向间隔布置，桩基13采用钻孔灌注桩，桩基13顶部施作50cm厚C20混凝土止浆板14，用以防止浆液下渗软化基础。所述筏板15采用钢筋混凝土结构，厚度2.5m，沿隧道轴向纵向浇筑，置于下部桩基13顶部，且之间接茬钢筋，形成整体刚度较强的隧底桩筏结构。
在筏板15之上设有左侧护拱扩大基础20a和右侧护拱扩大基础20b，在扩大基础之上设有护拱19，护拱19采用混凝土结构，内外侧嵌入工字钢，用以防止上部空溶洞11掉块对主体结构造成的破坏。
所述明洞18结构采用钢筋混凝土结构，为隧道主体结构，在护拱19施作完成后施作，并每隔10m预留一道变形缝28。图中26为明洞前方暗洞，27为明洞后方暗洞。在护拱19及明洞18结构达到设计强度后，明洞18和护拱19两侧及顶部采用回填土石22回填并夯填密实，扩大基础两侧采用左侧混凝土回填17a，右侧混凝土17b回填。
隧道左侧回填土石22与左侧侧沟之间预留左侧排水孔23，排泄左侧地下水。右侧回填土石22与平导洞25之间采用钻孔形成右侧排水孔24，将右侧地下水通过平导洞25排出洞外。
实施例2
一种穿越半充填性溶洞的明洞加隧底桩筏板结构的施工方法，包括以下步骤：
步骤一：确定明洞18及桩基13范围，并施工左侧挡墙16a和右侧挡墙16b，挡墙采用浆砌片石结构，挡墙为隧底结构及明洞结构提供了稳定的施作空间；
步骤二：施工用于穿越下部充填性溶洞12的桩基13，其中所述桩基13嵌入底部基岩深度大于或等于2m，根据隧道跨度及溶洞范围，所述桩基13横向及纵向间隔布置，桩基13采用钻孔灌注桩；
步骤三：在所述桩基13的顶部施作混凝土止浆板14，其中所述止浆板14的厚度大于或等于50cm；
步骤四：施工筏板15的钢筋，且筏板15与所述桩基13接茬钢筋，并置于所述桩基13顶部，最后浇筑所述筏板15的混凝土，所述筏板15的厚度为2.5m，沿隧道轴向纵向浇筑；
步骤五：在所述筏板15上施作左侧护拱扩大基础20a和右侧护拱扩大基础20b，再施作护拱19，所述护拱19置于扩大基础之上，护拱19采用混凝土结构，内外侧嵌入工字钢，用于防止上部空溶洞11掉块对主体结构造成破坏；
步骤六：在护拱19施作完成后施作明洞18，并每隔10m预留一道变形缝28，明洞18采用钢筋混凝土结构，为隧道主体结构；
步骤七：在所述护拱19及明洞18达到结构设计强度后，在护拱19的两侧和顶部回填土石并夯填密实，在扩大基础的两侧回填混凝土；
步骤八：在隧道左侧回填土石22与左侧侧沟之间施工左侧排水孔23，在右侧回填土石22与平导洞25之间施作右侧排水孔24，从而将地下水排除洞外。
以上实施例仅用以说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但本实用新型不局限于上述具体实施方式，因此任何对本实用新型进行修改或等同替换；而一切不脱离实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种穿越半充填性溶洞的明洞加隧底桩筏板结构，其特征在于，包括用于穿越下部充填性溶洞(12)的桩基(13)、止浆板(14)和筏板(15)，以及用于穿越上部空溶洞(11)的明洞(18)和护拱(19)，所述明洞(18)和护拱(19)位于所述筏板(15)之上。
2.根据权利要求1所述的一种穿越半充填性溶洞的明洞加隧底桩筏板结构，其特征在于，所述桩基(13)穿越下部充填性溶洞(12)时嵌入底部基岩深度大于或等于2m。
3.根据权利要求1所述的一种穿越半充填性溶洞的明洞加隧底桩筏板结构，其特征在于，所述止浆板(14)为混凝土结构，且所述止浆板(14)的厚度大于或等于50cm。
4.根据权利要求1所述的一种穿越半充填性溶洞的明洞加隧底桩筏板结构，其特征在于，所述筏板(15)为钢筋混凝土结构，厚度大于或等于2.5m，且所述桩基(13)和筏板(15)之间接茬有钢筋。
5.根据权利要求1所述的一种穿越半充填性溶洞的明洞加隧底桩筏板结构，其特征在于，所述筏板(15)两侧还分别设有左侧挡墙(16a)和右侧挡墙(16b)。
6.根据权利要求1所述的一种穿越半充填性溶洞的明洞加隧底桩筏板结构，其特征在于，所述护拱(19)的顶部和两侧回填有回填土石(22)。
7.根据权利要求6所述的一种穿越半充填性溶洞的明洞加隧底桩筏板结构，其特征在于，在所述回填土石(22)内预留有排水孔。
8.根据权利要求1-7任一所述的一种穿越半充填性溶洞的明洞加隧底桩筏板结构，其特征在于，所述桩基(13)为钻孔灌注桩。
9.根据权利要求1-7任一所述的一种穿越半充填性溶洞的明洞加隧底桩筏板结构，其特征在于，所述护拱(19)底部设有左侧护拱扩大基础(20a)和右侧护拱扩大基础(20b)，扩大基础置于所述筏板(15)之上。
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| 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 |
| CN111218942A (zh) * | 2020-02-29 | 2020-06-02 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 一种厚层土质地基隧道明洞高填方结构及构筑方法 |
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2018
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