CN210421127U - 一种处治浅埋偏压病害的隧道工程反压回填结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种处治浅埋偏压病害的隧道工程反压回填结构，包括：由坡脚向坡顶方向回填形成的反压回填层、修建于反压回填层上且跨越反压回填层的排水沟，反压回填层使偏压段两侧均匀受压，隧道拱顶距反压回填层表面的垂直高度应大于隧道开挖跨径的2倍；反压回填层把坡脚的自然冲沟分隔成上游冲沟和下游冲沟，排水沟的进水端与上游冲沟顺接，排水沟的出水端与下游冲沟顺接，上游冲沟内的流水经排水沟进入下游冲沟。由于地形不对称造成隧道围岩压力左右不对称，本实用新型的反压回填层的高度高于滑坡体的高度，并且隧道拱顶距反压回填层表面的垂直高度大于隧道开挖跨径的2倍，以此保证偏压段围岩均匀受压。

Description

一种处治浅埋偏压病害的隧道工程反压回填结构

技术领域

本实用新型涉及隧道施工领域，尤其涉及一种处治浅埋偏压病害的隧道工程反压回填结构。

背景技术

隧道工程在遭遇浅埋偏压状态时，很容易在施工中引起不均匀沉降，导致地表裂缝，进而造成山体大面积侧滑。传统的隧道工程抗偏措施大多以抗滑桩、抗偏墙等圬工体为主，存在费用大、周期长、病害多等弊端。

发明内容

本实用新型提供了一种处治浅埋偏压病害的隧道工程反压回填结构，从山体坡脚向坡顶方向采用碎石土或素土反压回填形成反压回填层，洞顶另一侧距反压回填层表面的垂直高度大于隧道洞跨的2倍，以此保证暗洞段两侧均匀受压。

实现本实用新型目的的技术方案如下：

一种处治浅埋偏压病害的隧道工程反压回填结构，隧道由明挖段、贯穿山体的暗洞段组成，靠近明挖段的部分暗洞段，其洞顶一侧处于山体的坡顶位置、洞顶另一侧靠近山体的坡脚位置，

隧道工程反压回填结构包括：从坡脚向坡顶方向回填形成的反压回填层、修建于反压回填层上且跨越反压回填层的排水沟，

所述反压回填层使所述部分暗洞段两侧均匀受压，所述洞顶另一侧距反压回填层表面的垂直高度大于隧道洞跨的2倍；

所述反压回填层把坡脚的冲沟分隔成上游冲沟和下游冲沟，所述排水沟的进水端与上游冲沟顺接，所述排水沟的出水端与下游冲沟顺接，上游冲沟内的流水经排水沟进入下游冲沟。

由于地形不对称造成隧道两面荷载不对称，本实用新型从山体坡脚向山体坡顶方向采用碎石土或素土反压回填形成反压回填层，山体坡顶与山体坡脚之间为坡面，靠近山体坡脚的部分坡面为滑坡体，反压回填层的高度高于滑坡体的上缘，并且拱顶距反压回填层表面的垂直高度大于隧道洞跨的2倍，以此保证暗洞段两侧均匀受压。

作为本实用新型的进一步改进， 所述排水沟通过人工建造而成，排水沟从回填区域向上游冲沟方向延伸、直至排水沟超越明挖段后才与冲沟顺接。

本实用新型的排水沟超过明挖段后才与冲沟顺接，人工建造的排水沟与自然冲沟相比，排水沟能阻止冲沟内的水流冲刷反压回填层，提高反压回填层的稳定性。

作为本实用新型的进一步改进，排水沟的延伸段位于上游冲沟的旁侧且远离隧道设置。从回填区域向上游冲沟方向延伸形成排水沟的延伸段，本实用新型的延伸段远离隧道设置，防止排水沟内的水流侵蚀隧道。

作为本实用新型的进一步改进，排水沟与上游冲沟顺接处为顺接点，上游冲沟与反压回填层的交汇处为交汇点，填埋顺接点与交汇点之间的冲沟，使之形成填埋层。

本实用新型封堵顺接点与交汇点之间的冲沟，使上游冲沟内的水流完全进入排水沟。

作为本实用新型的进一步改进，所述反压回填层采用路基弃土作为填料。

作为本实用新型的进一步改进，所述坡脚的两侧均为坡顶，所述隧道贯穿一个坡顶所在的山体，一个坡顶与坡脚之间形成第一坡面，另一个坡顶与坡脚之间形成第二坡面，所述反压回填层位于第一坡面和第二坡面之间。

作为本实用新型的进一步改进，部分暗洞段均设有反压回填层。

作为本实用新型的进一步改进，所述冲沟由相互交汇的主干冲沟和次干冲沟组成，次干冲沟汇入主干冲沟并排出隧址区；

所述反压回填层填埋于主干冲沟、次干冲沟的交汇处，所述排水沟的进水端顺接主干冲沟，其出水端顺接次干冲沟。

作为本实用新型的进一步改进，所述排水沟位于主干冲沟远离隧道的一侧。

作为本实用新型的进一步改进，所述排水沟为浆砌排水沟，排水沟的纵截面为梯形。本实用新型浆砌梯形结构的排水沟，沟底宽度为0.4m，沟顶宽度为1m，深度为0.5m，排水沟的纵坡坡度为20%。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

由于地形不对称造成隧道两面荷载不对称，本实用新型从山体坡脚向山体坡顶方向采用碎石土或素土反压回填形成反压回填层，山体坡顶与山体坡脚之间为坡面，靠近山体坡脚的部分坡面为滑坡体，反压回填层的高度高于滑坡体的高度，并且洞顶另一侧距反压回填层表面的垂直高度大于隧道洞跨的2倍，以此保证暗洞段两侧均匀受压。

附图说明

图1为隧道工程反压回填结构的平面图；

图2为隧道工程反压回填结构的立面图；

图3为排水沟的断面图。

图中，1、主干冲沟；2、次干冲沟；4、山体；41、坡顶；42、坡脚；43、坡面；5、滑坡体上缘； 10、明洞段；20、暗洞段；21、偏压段；22、拱顶；100、反压回填层；110、表面；200、排水沟；a、K50+855（明洞起点）；b、K50+875（暗洞起点、填土起点）；c、K50+930（填土终点）。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。

在本实施例的描述中，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”、“第三”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。

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。

实施例1：

如图1和图2所示，本实施例公开了一种处治浅埋偏压病害的隧道工程反压回填结构，本实施例的隧道由明洞段10、暗洞段20及偏压段21组成，偏压段21之洞顶地形呈现左右不平衡状态，其左侧处于山体4的坡顶41位置、而右侧则靠近山体4的坡脚42位置。

隧道工程反压回填结构包括：从坡脚42向坡顶41方向回填形成的反压回填层100、修建于反压回填层100上且跨越反压回填层100的排水沟200，反压回填层100使偏压段21左右两侧均匀受压，反压回填层100表面距隧道拱顶22的垂直高度H应大于隧道开挖跨径B的2倍；反压回填层100把坡脚42的冲沟分隔成上游冲沟和下游冲沟，排水沟200的进水端与上游冲沟顺接，排水沟200的出水端与下游冲沟顺接，上游冲沟内的流水经排水沟200进入下游冲沟。 本实施例的偏压段21均设有反压回填层100,而反压回填层100则采用路基弃土作为填料。

由于地形不对称造成隧道洞顶左右荷载不对称，本实施例从山体坡脚向坡顶方向采用碎石土或素土反压回填形成反压回填层100，山体坡顶与坡脚之间为坡面43，靠近山体坡脚的部分坡面43为滑坡体（或溜坡），反压回填层100的高度应高于滑坡体（或溜坡）的高度，并且反压回填层100表面距隧道拱顶22的垂直高度H应大于隧道开挖跨跨径B的2倍，以此保证偏压段21两侧均匀受压。

本实施例的排水沟200通过人工建造而成，人工建造的排水沟200与自然冲沟相比，排水沟200能阻止冲沟内的水流淘刷反压回填层100，提高反压回填层100的稳定性。

优选坡脚42的两侧均为坡顶41，隧道贯穿一个坡顶41所在的山体4，一个坡顶41与坡脚42之间形成第一坡面43，另一个坡顶41与坡脚42之间形成第二坡面43，反压回填层100位于第一坡面43和第二坡面43之间。

实施例2：

在实施例1公开方案的基础上，本实施例的排水沟200超过明挖段10后才与冲沟顺接。排水沟200从回填区域向上游冲沟方向延伸、直至排水沟200超越明挖段10后才与冲沟顺接。

优选排水沟200的延伸段位于上游冲沟的旁侧且远离隧道设置。从回填区域向上游冲沟方向延伸形成排水沟200的延伸段，本实施例的延伸段远离隧道设置，防止排水沟200内的水流侵蚀隧道。

更具体的，排水沟200与上游冲沟顺接处为顺接点，上游冲沟与反压回填层100的交汇处为交汇点，填埋顺接点与交汇点之间的冲沟，使之形成填埋层。本实施例封堵顺接点与交汇点之间的冲沟，使上游冲沟内的水流完全进入排水沟200。

如图1所示，本实施例的冲沟由相互交汇的主干冲沟1和次干冲沟2组成，主干冲沟1的水一部分流入次干冲沟2，另一部分沿主干冲沟1流向；反压回填层100填埋于主干冲沟1和次干冲沟2，排水沟200的进水端顺接主干冲沟1，其出水端顺接次干冲沟2和第三冲沟3。排水沟200位于主干冲沟1远离隧道的一侧。排水沟200亦由主干排水沟和次干排水沟组成，次干排水沟汇入主干排水沟并排出隧址区。

排水沟200为浆砌排水沟200，如图3所示，排水沟200的纵截面为梯形。本实施例采用浆砌梯形结构的排水沟200，沟底宽度为0.4m，沟顶宽度为1m，深度为0.5m，排水沟200的纵坡坡度为20%。

实施例3：

传统的隧道工程抗偏措施大多以抗滑桩、抗偏墙等圬工体为主，存在费用大、周期长、病害多等弊端。实施例1和实施例2的设计构思是：一、采用碎石土（或素土）反压回填，施工技术简单、施工速度快；二、利用路基弃土作为填料，变废为宝；三、反压回填部位亦可作为弃碴场，避免弃碴场另行占地，增加其社会效益和经济效益。

本实施例为工程技术人员提供了实用、易学的浅埋偏压隧道工程反压回填结构形式，克服了传统抗偏措施费用大、周期长、病害多等弊端。

本实施例在洞口浅埋偏压段采用碎石土，碎石粒径大于20mm，碎石含量为总质量的50%，素土采用路基挖方弃土；洞身浅埋段采用路基挖方弃土回填。洞口段宽度根据冲沟宽度进行满填满压，填土高度填至滑坡体滑动顶面，压实度大于93%；洞身浅埋段亦采用满沟回填，填土高度不小于隧道洞跨的2倍，压实度大于90%。

本实施例严禁开挖和扰动原地貌，分层填筑反压回填层100，反压回填材料采用机械现场掺拌，拌合均匀为宜，压实厚度不得超过20cm；采用25T压路机静压，禁止振动，其压实度达到90%以上。

某工程的隧道整体成南北走向，设计进口里程桩号为K50+850，出口里程桩号为K51+625，属于中长隧道。最大埋深为78米，穿越黄土梁峁，属土质隧道。如图1所示，该隧道K50+855～K50+875斜穿山体坡脚，从K50+875全断面伸入山体4时，仍属于浅埋偏压地段，洞顶左侧处于山体坡顶位置，右侧处于山体坡脚位置，坡脚42属于滑坡体，地表土质比较松散；掌子面施工时容易引起不均匀沉降，导致地表裂缝，进而引起山体4大面积侧滑。另外，进口右侧是冲沟，冲沟底标高与拱顶标高相差只有90cm，该冲沟地表水比较大，施工时雨水会通过地面渗入洞内造成洞壁软弱，加大支护难度，同时也会导致急剧的变形和沉降；因此，回填冲沟不仅可以缓解偏压，还可以解决渗水问题。

采用实施例1和实施例2的技术方案对上述问题进行了处治。具体的，对浅埋偏压地段采用碎石土进行反压回填（对浅埋偏压段采用素土反压回填，素土利用路基挖方弃方，采用满沟回填），碎石粒径大于20mm，碎石含量为总质量的50%，素土采用路基挖方弃土；填土高度填至滑坡体滑动顶面，宽度根据冲沟宽度进行满填满压；施工时，对原地貌严禁开挖和扰动，分层填筑，材料采用机械现场掺拌，拌合均匀为宜，压实厚度不得超过20cm；采用25T压路机静压，不能振动，其压实度达到90%以上。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种处治浅埋偏压病害的隧道工程反压回填结构，隧道由明洞段、暗洞段及偏压段组成；偏压段之洞顶地形呈现左右不平衡状态，其左侧处于山体的坡顶位置、而右侧则靠近山体的坡脚位置，其特征在于：

隧道工程反压回填结构包括：从坡脚向坡顶方向回填形成的反压回填层、修建于反压回填层上且跨越反压回填层的排水沟；

所述反压回填层使所述偏压段左右两侧均匀受压，所述隧道拱顶距反压回填层表面的垂直高度应大于隧道开挖跨径的2倍；

所述反压回填层把坡脚的自然冲沟分隔成上游冲沟和下游冲沟，所述排水沟的进水端与上游冲沟顺接，所述排水沟的出水端与下游冲沟顺接，上游冲沟内的流水经排水沟进入下游冲沟。

2.根据权利要求1所述的隧道工程反压回填结构，其特征在于，所述排水沟通过人工建造而成，排水沟从回填区域向上游冲沟方向延伸、直至排水沟超越明洞段后才与原冲沟顺接。

3.根据权利要求2所述的隧道工程反压回填结构，其特征在于，排水沟的位置远离隧道洞身结构。

4.根据权利要求2或3所述的隧道工程反压回填结构，其特征在于，排水沟与上游冲沟顺接处为顺接点，上游冲沟与反压回填层的交汇处为交汇点，填埋顺接点与交汇点之间的冲沟，使之形成填埋层。

5.根据权利要求1所述的隧道工程反压回填结构，其特征在于，所述坡脚的两侧均为坡顶，所述隧道贯穿一个坡顶所在的山体，一个坡顶与坡脚之间为第一坡面，另一个坡顶与坡脚之间为第二坡面，所述反压回填层位于第一坡面和第二坡面之间。

6.根据权利要求5所述的隧道工程反压回填结构，其特征在于，偏压段均设有反压回填层，且利用路基弃方作为填料。

7.根据权利要求1所述的隧道工程反压回填结构，其特征在于，所述自然冲沟由相互交汇的主干冲沟和次干冲沟组成，次干冲沟的水流入主干冲沟；

所述反压回填层填埋于主干冲沟和次干冲沟的交汇处，所述排水沟亦由主干排水沟和次干排水沟组成，次干排水沟汇入主干排水沟并排出隧址区。

8.根据权利要求7所述的隧道工程反压回填结构，其特征在于，所述主干排水沟远离隧道洞身结构。

9.根据权利要求1、7或8任一项所述的隧道工程反压回填结构，其特征在于，所述排水沟为浆砌排水沟，排水沟的纵截面为梯形。

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