CN219119257U - 一种隧洞底部大型溶洞空腔的立柱支撑结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种隧洞底部大型溶洞空腔的立柱支撑结构，包括回填砖石、处于回填砖石内的多根钢筋混凝土立柱以及处于回填砖石、钢筋混凝土立柱顶部的混凝土垫层；所述混凝土垫层上方设置隧洞；所述钢筋混凝土立柱底端伸入溶洞空腔底部完整基岩以下。本实用新型通过设置回填砖石、构造处于回填砖石内的多根钢筋混凝土立柱以及设置混凝土垫层，可以重构隧洞底部的支撑结构，有效地对隧洞底部溶洞空腔进行有效加固处理，确保隧洞底部承载结构的安全稳定；此外，通过对溶洞空腔顶部进行锚喷网支护，可以确保溶洞底部处理过程安全进行；最后，采用钢筋混凝土挡墙+钢支撑（钢衬）+钢筋混凝土衬砌，以再造一个隧洞承载结构，确保隧洞整体稳定。
Description
技术领域
本实用新型属于地下隧洞工程技术领域，尤其是涉及一种隧洞底部大型溶洞空腔的立柱支撑结构。
背景技术
溶洞是可溶性岩层因喀斯特作用所形成的天然洞穴，当建筑地基、水利水电隧洞及洞室、公路铁路隧道、采矿巷道等工程穿越碳酸岩类、硫酸岩、卤盐类岩层时，常常会遭遇与溶洞相关的复杂工程问题。大量地下隧洞工程实践表明，溶洞分布位置随机、发育规模各异、充填情况不一，溶洞的特殊性和差异性，使得岩溶工程具有其独有的特点，现有一般岩土工程施工工艺、施工规范不能直接用于岩溶工程。
溶洞洞段在建设过程中表现出围岩稳定性差，易发生突水、突泥、地表沉陷、充填物失稳、隧底沉降、结构开裂等灾害，这主要是由于溶洞自身承载能力低、裂隙和空腔发育充分，遇水后溶洞体积会进一步扩大、内部充填物性质显著变弱，难以保持自身稳定，在开挖过程中溶洞内部填充物和水源会突然向隧洞涌出，严重威胁施工工人生命安全和隧洞结构稳定。
根据溶洞的发育规模，溶洞可划分为大型溶洞、中型溶洞、小型溶洞、溶蚀宽缝、溶蚀裂隙等若干种，其中溶洞直径（当量直径）大于10 m则为大型溶洞。如果隧洞底部发育大型溶洞，且溶洞底部局部为坍塌或沉积物，充填粘土夹碎石，则隧洞底部大型溶洞空腔的承载力低，无法有效对隧洞提供足够的支撑力；此外，溶洞顶板岩层发育裂隙和软弱夹层，稳定性较差，大型溶洞空腔上部围岩和结构容易沉陷，隧洞随时面临失稳的风险。因此，合适的溶洞顶板处理、合适的隧洞底部支撑结构至关重要。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，针对背景技术中存在的不足，提供一种隧洞底部大型溶洞空腔的立柱支撑结构。
为此，本实用新型的上述目的通过如下技术方案实现：
一种隧洞底部大型溶洞空腔的立柱支撑结构，其特征在于：所述隧洞底部大型溶洞空腔的立柱支撑结构包括回填砖石、处于回填砖石内的多根钢筋混凝土立柱以及处于回填砖石、钢筋混凝土立柱顶部的混凝土垫层；
所述混凝土垫层上方设置隧洞；
所述钢筋混凝土立柱底端伸入溶洞空腔底部完整基岩以下。
在采用上述技术方案的同时，本实用新型还可以采用或者组合采用如下技术方案：
作为本实用新型的一种优选技术方案：所述回填砖石分层回填，每层回填高度不大于2 m。
作为本实用新型的一种优选技术方案：所述回填砖石内注浆。
作为本实用新型的一种优选技术方案：所述混凝土垫层采用C20混凝土。
作为本实用新型的一种优选技术方案：所述混凝土垫层的厚度不小于5 m。
作为本实用新型的一种优选技术方案：所述钢筋混凝土立柱的直径为3 m，所述钢筋混凝土立柱底端伸入溶洞空腔底部完整基岩以下1.0 m以上。
作为本实用新型的一种优选技术方案：相邻两个钢筋混凝土立柱之间的中心间距小于5 m。
作为本实用新型的一种优选技术方案：所述隧洞上方的溶洞空腔顶部设置挂网、混凝土喷层以及预应力锚杆支护。
作为本实用新型的一种优选技术方案：所述隧洞两侧设置钢筋混凝土挡墙，所述钢筋混凝土挡墙内侧至隧洞外侧依次设有钢支撑和钢筋混凝土衬砌。
作为本实用新型的一种优选技术方案：所述钢筋混凝土衬砌的厚度不小于1 m。
本实用新型提供一种隧洞底部大型溶洞空腔的立柱支撑结构，通过设置回填砖石、构造处于回填砖石内的多根钢筋混凝土立柱以及设置混凝土垫层，可以重构隧洞底部的支撑结构，有效地对隧洞底部溶洞空腔进行加固处理，确保隧洞底部承载结构的安全稳定；此外，通过对溶洞空腔顶部进行锚喷网支护，可以确保溶洞底部处理过程安全进行；最后，采用钢筋混凝土挡墙+钢支撑（钢衬）+钢筋混凝土衬砌，以再造一个隧洞承载结构，确保隧洞整体稳定。
附图说明
图1为本实用新型所提供的一种隧洞底部大型溶洞空腔的立柱支撑结构的图示。
具体实施方式
参照附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细地描述。
一种隧洞底部大型溶洞空腔的立柱支撑结构，包括回填砖石111、处于回填砖石111内的多根钢筋混凝土立柱112以及处于回填砖石111、钢筋混凝土立柱112顶部的混凝土垫层113；
混凝土垫层113上方设置隧洞120；
钢筋混凝土立柱112底端伸入溶洞空腔底部完整基岩以下。
在本实施例中：回填砖石111分层回填，每层回填高度不大于2 m。
在本实施例中：回填砖石111内注浆。
在本实施例中：混凝土垫层113采用C20混凝土。
在本实施例中：混凝土垫层113的厚度不小于5 m。
在本实施例中：钢筋混凝土立柱112的直径为3 m，钢筋混凝土立柱112底端伸入溶洞空腔底部完整基岩以下1.0 m以上。
在本实施例中：相邻两个钢筋混凝土立柱112之间的中心间距小于5 m。
在本实施例中：隧洞120上方的溶洞空腔顶部设置挂网、混凝土喷层以及预应力锚杆支护，简单以标号131示意。
在本实施例中：隧洞120两侧设置钢筋混凝土挡墙121，钢筋混凝土挡墙121内侧至隧洞120外侧依次设有钢支撑（钢衬）122和钢筋混凝土衬砌123。
在本实施例中：钢筋混凝土衬砌的厚度不小于1 m。
具体地，上述隧洞底部大型溶洞空腔的立柱支撑结构通过如下方式实施：
（1）、溶洞空腔顶板清危-防护
为防止溶洞空腔底部处理过程中顶部和两侧发生掉块风险，采取分段清危方式，对溶洞空腔顶部和两侧危险岩体进行人为清除，并对溶洞空腔顶部区域实施挂网、喷混和预应力锚杆支护加固，确保溶洞空腔顶部围岩稳定。
（2）、隧洞底部再造支撑结构
隧洞底板溶洞空腔采用砖石分层回填和注浆加固＋钢筋混凝土立柱+厚混凝土垫层进行处理。
砖石每次分层回填高度不大于2 m。钢筋混凝土立柱直径为3 m，中心间距小于5m，深度深入底板完整基岩以下1.0 m。混凝土垫层采用C20混凝土铺设，厚度不小于5 m。
（3）、隧洞挡墙-衬砌加固
隧洞主洞采用混凝土挡墙+钢衬+钢筋混凝土衬砌加固。
首先，在隧洞两侧构筑钢筋混凝土挡墙，其次按间距0.8 m架设钢支撑，最后设置钢筋混凝土衬砌，厚度不小于1 m。
上述具体实施方式用来解释说明本实用新型，仅为本实用新型的优选实施例，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型做出的任何修改、等同替换、改进等，都落入本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种隧洞底部大型溶洞空腔的立柱支撑结构，其特征在于：所述隧洞底部大型溶洞空腔的立柱支撑结构包括回填砖石、处于回填砖石内的多根钢筋混凝土立柱以及处于回填砖石、钢筋混凝土立柱顶部的混凝土垫层；
所述混凝土垫层上方设置隧洞；
所述钢筋混凝土立柱底端伸入溶洞空腔底部完整基岩以下。
2. 根据权利要求1所述的隧洞底部大型溶洞空腔的立柱支撑结构，其特征在于：所述回填砖石分层回填，每层回填高度不大于2 m。
3.根据权利要求1或2所述的隧洞底部大型溶洞空腔的立柱支撑结构，其特征在于：所述回填砖石内注浆。
4.根据权利要求1所述的隧洞底部大型溶洞空腔的立柱支撑结构，其特征在于：所述混凝土垫层采用C20混凝土。
5. 根据权利要求1或4所述的隧洞底部大型溶洞空腔的立柱支撑结构，其特征在于：所述混凝土垫层的厚度不小于5 m。
6. 根据权利要求1所述的隧洞底部大型溶洞空腔的立柱支撑结构，其特征在于：所述钢筋混凝土立柱的直径为3 m，所述钢筋混凝土立柱底端伸入溶洞空腔底部完整基岩以下1.0 m以上。
7. 根据权利要求1或6所述的隧洞底部大型溶洞空腔的立柱支撑结构，其特征在于：相邻两个钢筋混凝土立柱之间的中心间距小于5 m。
8.根据权利要求1所述的隧洞底部大型溶洞空腔的立柱支撑结构，其特征在于：所述隧洞上方的溶洞空腔顶部设置挂网、混凝土喷层以及预应力锚杆支护。
9.根据权利要求1所述的隧洞底部大型溶洞空腔的立柱支撑结构，其特征在于：所述隧洞两侧设置钢筋混凝土挡墙，所述钢筋混凝土挡墙内侧至隧洞外侧依次设有钢支撑和钢筋混凝土衬砌。
10. 根据权利要求9所述的隧洞底部大型溶洞空腔的立柱支撑结构，其特征在于：所述钢筋混凝土衬砌的厚度不小于1 m。
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| CN202223405391.4U CN219119257U (zh) | 2022-12-19 | 2022-12-19 | 一种隧洞底部大型溶洞空腔的立柱支撑结构 |
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