CN219119258U - 一种隧洞底部大型溶洞空腔的拱桥式承载结构 - 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拱桥式承载结构，包括隧洞和设置在隧洞底板下的钢筋混凝土拱桥，所述隧洞底部设置隧洞混凝土衬砌，所述隧洞混凝土衬砌下方设置钢筋混凝土拱桥，所述钢筋混凝土拱桥的拱顶抵住隧洞混凝土衬砌；钢筋混凝土拱桥下方至隧洞混凝土衬砌的溶洞空腔内依次设置第一混凝土回填层和第二混凝土回填层。本实用新型所提供的拱桥式承载结构极大程度地提升隧洞主洞的安全性，便于底部溶洞空腔的加固，有效改善隧洞底部承载结构的变形和强度，使得隧洞顺利通过，保障隧洞和溶洞的长期稳定性。
Description
技术领域
本实用新型属于地下隧洞技术工程，涉及隧洞底部发育大型溶洞，尤其是涉及一种隧洞底部大型溶洞空腔的拱桥式承载结构。
技术背景
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，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，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，合适的溶洞处理结构、合适的再造承载结构至关重要。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供一种隧洞底部大型溶洞空腔的拱桥式承载结构。
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拱桥式承载结构，其特征在于：所述隧洞底部大型溶洞空腔的拱桥式承载结构包括隧洞和设置在隧洞底板下的钢筋混凝土拱桥，
所述隧洞底部设置隧洞混凝土衬砌，所述隧洞混凝土衬砌下方设置钢筋混凝土拱桥，所述钢筋混凝土拱桥的拱顶抵住隧洞混凝土衬砌；
钢筋混凝土拱桥下方至隧洞混凝土衬砌的溶洞空腔内依次设置第一混凝土回填层和第二混凝土回填层。
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：
所述第一混凝土回填层为C20W6混凝土回填层；
所述第二混凝土回填层为C30W8混凝土回填层。
作为本实用新型的一种优选技术方案：所述第一混凝土回填层处于钢筋混凝土拱桥整体的下方；
所述第二混凝土回填层高程上正好埋没钢筋混凝土拱桥整体。
作为本实用新型的一种优选技术方案：所述钢筋混凝土拱桥的跨度方向沿着隧洞轴线方向。
作为本实用新型的一种优选技术方案：所述钢筋混凝土拱桥的跨度为12 m，宽度为10 m，矢高为3 m。
作为本实用新型的一种优选技术方案：所述钢筋混凝土拱桥的拱座基础所在位置以及钢筋混凝土拱桥基座以上与岩土基础接触的位置设置锚筋。
本实用新型提供一种隧洞底部大型溶洞空腔的拱桥式承载结构，通过在隧洞底板下先后回填第一混凝土回填层和第二混凝土回填层，从而形成差异化分层回填，同时在隧洞底板下设置钢筋混凝土拱桥，以及更进一步地，对钢筋混凝土拱桥与岩土基础接触的位置进行系统锚筋加固，从而在隧洞底部大型溶洞空腔内创造一个拱桥式承载结构，有效地对底部溶洞空腔进行处理，提高隧洞底部大型溶洞空腔的承载能力，确保隧洞整体稳定。本实用新型所提供的拱桥式承载结构极大程度地提升隧洞主洞的安全性，便于底部溶洞空腔的加固，有效改善隧洞底部承载结构的变形和强度，使得隧洞顺利通过，保障隧洞和溶洞的长期稳定性。
附图说明
图1为本实用新型所提供的隧洞底部大型溶洞空腔的拱桥式承载结构的图示。
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拱桥式承载结构，包括隧洞110和设置在隧洞110底板下的钢筋混凝土拱桥120，
隧洞110底部设置隧洞混凝土衬砌111，隧洞混凝土衬砌111下方设置钢筋混凝土拱桥120，钢筋混凝土拱桥120的拱顶抵住隧洞混凝土衬砌111；
钢筋混凝土拱桥120下方至隧洞混凝土衬砌111的溶洞空腔内依次设置第一混凝土回填层131和第二混凝土回填层132。
在本实施例中：第一混凝土回填层131为C20W6混凝土回填层；
第二混凝土回填层132为C30W8混凝土回填层。
在本实施例中：第一混凝土回填层131处于钢筋混凝土拱桥120整体的下方；
第二混凝土回填层132高程上正好埋没钢筋混凝土拱桥120整体。
在本实施例中：钢筋混凝土拱桥120的跨度方向沿着隧洞110轴线方向。
在本实施例中：钢筋混凝土拱桥120的跨度为12 m，宽度为10 m，矢高为3 m。
在本实施例中：钢筋混凝土拱桥120的拱座基础所在位置以及钢筋混凝土拱桥120基座以上与岩土基础接触的位置设置锚筋140。
具体地，上述隧洞底部大型溶洞空腔的拱桥式承载结构通过如下方式实施：
（1）、隧洞洞周灌浆-锚喷加固
为确保足够的衬砌厚度，对岩溶区隧洞主洞进行二次扩挖处理，扩挖前对隧洞腰线以上洞段进行浅层裸岩固结灌浆加固围岩，确保扩挖施工安全，灌浆孔深0.2倍~0.5倍隧洞直径。扩挖完成后恢复隧洞系统喷锚支护；
隧洞洞周溶洞空腔采用C20W6混凝土回填，回填范围距离洞壁不小于1.0倍隧洞直径；
（2）、溶洞空腔回填-重塑拱桥加固
隧洞底板溶洞空腔采用回填混凝土+拱桥型式进行处理。拱桥沿隧洞轴线方向布置，跨度12m，宽度10m，矢高3m，拱桥上部为隧洞混凝土衬砌，底板溶洞口经适当开挖和支护形成拱桥基础拱座。拱桥拱座基础及拱桥以上与岩土基础接触部位布置锚筋。拱桥为钢筋混凝土结构，拱桥桥身及其同隧洞衬砌之间空腔部分采用C30W8F50回填。拱桥以下6m~7m范围溶洞空腔采用C20W6混凝土分层回填；
（3）、隧洞主洞衬砌-灌浆加固
进行隧洞衬砌和衬砌后系统固结灌浆，考虑到现场实际施工进度和施工方便等因素，可将裸岩灌浆同衬砌后灌浆一并进行，灌浆孔深度为1.2倍~1.5倍隧洞直径。
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 (6)
1.一种隧洞底部大型溶洞空腔的拱桥式承载结构，其特征在于：所述隧洞底部大型溶洞空腔的拱桥式承载结构包括隧洞和设置在隧洞底板下的钢筋混凝土拱桥，
所述隧洞底部设置隧洞混凝土衬砌，所述隧洞混凝土衬砌下方设置钢筋混凝土拱桥，所述钢筋混凝土拱桥的拱顶抵住隧洞混凝土衬砌；
钢筋混凝土拱桥下方至隧洞混凝土衬砌的溶洞空腔内依次设置第一混凝土回填层和第二混凝土回填层。
2.根据权利要求1所述的隧洞底部大型溶洞空腔的拱桥式承载结构，其特征在于：
所述第一混凝土回填层为C20W6混凝土回填层；
所述第二混凝土回填层为C30W8混凝土回填层。
3.根据权利要求1或2所述的隧洞底部大型溶洞空腔的拱桥式承载结构，其特征在于：所述第一混凝土回填层处于钢筋混凝土拱桥整体的下方；
所述第二混凝土回填层高程上正好埋没钢筋混凝土拱桥整体。
4.根据权利要求1所述的隧洞底部大型溶洞空腔的拱桥式承载结构，其特征在于：所述钢筋混凝土拱桥的跨度方向沿着隧洞轴线方向。
5. 根据权利要求1或4所述的隧洞底部大型溶洞空腔的拱桥式承载结构，其特征在于：所述钢筋混凝土拱桥的跨度为12 m，宽度为10 m，矢高为3 m。
6.根据权利要求1所述的隧洞底部大型溶洞空腔的拱桥式承载结构，其特征在于：所述钢筋混凝土拱桥的拱座基础所在位置以及钢筋混凝土拱桥基座以上与岩土基础接触的位置设置锚筋。
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