CN219260861U - 一种引水隧洞与施工支洞交岔部位的溶洞防渗补强结构 - Google Patents
一种引水隧洞与施工支洞交岔部位的溶洞防渗补强结构 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供一种引水隧洞与施工支洞交岔部位的溶洞防渗补强结构，通过在引水隧洞和施工支洞的交叉部位的上方设有回填施工支洞，通过回填施工支洞对溶洞空腔进行混凝土分层回填，有效地对溶洞空腔进行高质量回填加固；通过设置钢拱架进行强支护，保证引水隧洞施工期安全；通过设置浅层固结灌浆层、深层固结灌浆层以及钢筋混凝土衬砌，有效地提高引水隧洞的抗渗能力和承载能力。本实用新型所提供的引水隧洞与施工支洞交岔部位的溶洞防渗补强结构便于溶洞空腔的高效处理、隧洞支护措施安全实施，极大程度地改善该区域围岩的变形和渗透能力，也便于隧洞变形的监测和后续开挖支护方案动态优化，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工程技术领域，涉及引水隧洞与施工支洞交岔部位发育溶洞，尤其是涉及一种引水隧洞与施工支洞交岔部位的溶洞防渗补强结构。
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。
如果引水隧洞与施工支洞交岔部位发育溶洞，开挖量大，支护工作量大且支护工序繁多，对溶洞造成的扰动大且扰动持续时间久，无法及时对溶洞进行封闭和加固，交叉洞口稳定性差。如果溶洞的防渗和补强措施强度不够，地下水渗透风险高，隧洞存在变形甚至坍塌的失稳可能。因此，合适的溶洞处理结构至关重要。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，针对现有技术中存在的不足，提供一种引水隧洞与施工支洞交岔部位的溶洞防渗补强结构。
为此，本实用新型的上述目的通过如下技术方案实现：
一种引水隧洞与施工支洞交岔部位的溶洞防渗补强结构，其特征在于：所述引水隧洞与施工支洞交岔部位的溶洞防渗补强结构包括引水隧洞和施工支洞，所述引水隧洞和施工支洞具有交叉部位，所述引水隧洞和施工支洞的交叉部位处具有溶洞空腔，
所述引水隧洞和施工支洞的交叉部位的上方设有回填施工支洞，所述回填施工支洞用于向引水隧洞和施工支洞的交叉部位处的溶洞空腔内回填混凝土；
所述引水隧洞的上台阶架设钢拱架，所述钢拱架与回填混凝土、围岩之间设有浅层固结灌浆层、深层固结灌浆层；
所述引水隧洞内侧设置钢筋混凝土衬砌。
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：所述引水隧洞的底部与下方的回填混凝土、围岩之间设有浅层固结灌浆层、深层固结灌浆层。
作为本实用新型的一种优选技术方案：所述浅层固结灌浆层的厚度与深层固结灌浆层的厚度之比为3：10。
作为本实用新型的一种优选技术方案：所述浅层固结灌浆层的厚度为6 m，所述深层固结灌浆层的厚度为10 m。
作为本实用新型的一种优选技术方案：所述回填混凝土为C25W8混凝土。
作为本实用新型的一种优选技术方案：所述回填施工支洞处于引水隧洞的上方10m以上。
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为1 m。
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采用CF30单掺PVA纤维混凝土。
本实用新型提供一种引水隧洞与施工支洞交岔部位的溶洞防渗补强结构，通过在引水隧洞和施工支洞的交叉部位的上方设有回填施工支洞，通过回填施工支洞对溶洞空腔进行混凝土分层回填，有效地对溶洞空腔进行高质量回填加固；通过设置钢拱架进行强支护，保证引水隧洞施工期安全；通过设置浅层固结灌浆层、深层固结灌浆层以及钢筋混凝土衬砌，有效地提高引水隧洞的抗渗能力和承载能力。本实用新型所提供的引水隧洞与施工支洞交岔部位的溶洞防渗补强结构便于溶洞空腔的高效处理、隧洞支护措施安全实施，极大程度地改善该区域围岩的变形和渗透能力，也便于隧洞变形的监测和后续开挖支护方案动态优化，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引水隧洞与施工支洞交岔部位的溶洞防渗补强结构的图示。
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。
一种引水隧洞100与施工支洞200交岔部位的溶洞防渗补强结构，包括引水隧洞100和施工支洞200，引水隧洞100和施工支洞200具有交叉部位，引水隧洞100和施工支洞200的交叉部位处具有溶洞空腔，
引水隧洞100和施工支洞200的交叉部位的上方设有回填施工支洞310，回填施工支洞310用于向引水隧洞100和施工支洞200的交叉部位处的溶洞空腔内回填混凝土311；
引水隧洞100的上台阶架设钢拱架110，钢拱架110与回填混凝土311、围岩之间设有浅层固结灌浆层121、深层固结灌浆层122；
引水隧洞100内侧设置钢筋混凝土衬砌130。
在本实施例中：引水隧洞100的底部与下方的回填混凝土311、围岩之间设有浅层固结灌浆层121、深层固结灌浆层122。
在本实施例中：浅层固结灌浆层121的厚度与深层固结灌浆层122的厚度之比为3：10；优选地，浅层固结灌浆层121的厚度为6 m，深层固结灌浆层122的厚度为10 m。
在本实施例中：回填混凝土311为C25W8混凝土。
在本实施例中：回填施工支洞310处于引水隧洞100的上方10 m以上。
在本实施例中：钢筋混凝土衬砌130的厚度为1 m，采用CF30单掺PVA纤维混凝土。
具体地，上述引水隧洞与施工支洞交岔部位的溶洞防渗补强结构通过如下方式实现：
（1）、隧洞主洞开挖与支护结构
隧洞开挖后及时完成系统喷锚支护工作，并架立钢拱架，确保开挖施工阶段的安全；
利用布置的钢拱架架立混凝土模板，从下往上泵送混凝土至隧洞顶拱回填溶洞，回填混凝土厚度1～2 m（第一层回填混凝土312，引水隧洞拱顶上方1～2 m），以保证施工期安全为目的；
如果实际施工过程回填混凝土难度较大，现场可采用回填混凝土全部封闭掌子面，后按照隧洞断面挖除回填混凝土的方法通过；
在保证开挖施工安全的前提下恢复隧洞掘进和落底，直至岩溶区域完全揭露；
由于上台阶已经架立了钢拱架，拱架的基础位于下台阶，所以下台阶的开挖施工必须保证拱架的稳定性。实际施工过程中采用了半断面、多循环、短进尺、加强观测的开挖方式，即挖出一榀拱架及时按着设计断面尺寸进行拱架基础的顺接，防止拱架基础长时间悬空，开挖过程中加强了围岩的变形观测；
（2）、溶洞空腔分层回填
结合工程枢纽建筑布置特点，通过在引水隧洞上方约20 m位置布置1条回填施工支洞用于溶洞顶部空腔混凝土的回填（第二层回填混凝土，也即是回填混凝土311），以保证混凝土回填质量；
采用C25W8混凝土自回填施工支洞从上往下分层浇筑溶洞空腔，并对回填施工支洞进行后期回填处理；
（3）、隧洞主洞分序固结灌浆和防渗衬砌
采用钢筋混凝土衬砌加固隧洞，衬砌前进行深层固结灌浆，灌浆孔深20 m；衬砌后进行浅层高压固结灌浆，灌浆孔深6 m；所有灌浆孔呈梅花形布置；
为增加混凝土衬砌的承载能力和抗渗能力，保证隧洞的永久稳定性，衬砌混凝土采用厚度1 m、强度和抗渗性能较好的CF30单掺PVA纤维混凝土。
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 (8)
1.一种引水隧洞与施工支洞交岔部位的溶洞防渗补强结构，其特征在于：所述引水隧洞与施工支洞交岔部位的溶洞防渗补强结构包括引水隧洞和施工支洞，所述引水隧洞和施工支洞具有交叉部位，所述引水隧洞和施工支洞的交叉部位处具有溶洞空腔，
所述引水隧洞和施工支洞的交叉部位的上方设有回填施工支洞，所述回填施工支洞用于向引水隧洞和施工支洞的交叉部位处的溶洞空腔内回填混凝土；
所述引水隧洞的上台阶架设钢拱架，所述钢拱架与回填混凝土、围岩之间设有浅层固结灌浆层、深层固结灌浆层；
所述引水隧洞内侧设置钢筋混凝土衬砌。
2.根据权利要求1所述的引水隧洞与施工支洞交岔部位的溶洞防渗补强结构，其特征在于：所述引水隧洞的底部与下方的回填混凝土、围岩之间设有浅层固结灌浆层、深层固结灌浆层。
3.根据权利要求1或2所述的引水隧洞与施工支洞交岔部位的溶洞防渗补强结构，其特征在于：所述浅层固结灌浆层的厚度与深层固结灌浆层的厚度之比为3：10。
4. 根据权利要求3所述的引水隧洞与施工支洞交岔部位的溶洞防渗补强结构，其特征在于：所述浅层固结灌浆层的厚度为6 m，所述深层固结灌浆层的厚度为10 m。
5.根据权利要求1所述的引水隧洞与施工支洞交岔部位的溶洞防渗补强结构，其特征在于：所述回填混凝土为C25W8混凝土。
6. 根据权利要求1所述的引水隧洞与施工支洞交岔部位的溶洞防渗补强结构，其特征在于：所述回填施工支洞处于引水隧洞的上方10 m以上。
7. 根据权利要求1所述的引水隧洞与施工支洞交岔部位的溶洞防渗补强结构，其特征在于：所述钢筋混凝土衬砌的厚度为1 m。
8.根据权利要求1或7所述的引水隧洞与施工支洞交岔部位的溶洞防渗补强结构，其特征在于：所述钢筋混凝土衬砌采用CF30单掺PVA纤维混凝土。
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