一种隧道施工用溶洞处治方法技术

一种隧道施工用溶洞处治方法，所述处治方法包括如下步骤：S1、对溶洞侧顶板及侧壁进行清理危岩及防护处理；S2、对主溶洞以下及周边小溶洞进行封堵；S3、采用隧道洞渣以及钢筋混凝土板填充第一平台的溶洞空间；S4、采用级配碎石以及片石混凝土填充第二平台的溶洞空间；S5、沉降稳定后进行钢筋混凝土基础及隧道衬砌的施工；S6、衬砌侧墙外设置混凝土耳墙和预留注浆孔；S7、二次衬砌预留检修通道和检修平台；S8、截排水处理。该溶洞处治方法，施工方法简单，施工工序明晰，保证了隧道施工进度，同时可有效避免隧道不均匀沉降和隧道病害发生，还能保证隧道在施工期以及运营期结构的安全和稳定，便于后期养护，且具有较高的经济效益和社会效益。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道施工用溶洞处治方法
本专利技术涉及隧道施工中溶洞处治领域，特别涉及一种隧道施工用溶洞处治方法。
技术介绍
隧道工程为地下暗埋工程，地质条件复杂多变，尤其是处于喀斯特地貌区域及石灰岩区域，岩溶较为发育，现有的勘察手段无法保证完全探明溶洞。在隧道掘进的过程中，极易遭遇大型溶洞，不仅会影响隧道施工进度，如果处治方法不得当，易发生结构整体沉降、衬砌局部裂缝、侵占限界、渗漏水、压实度不足、溶洞顶部落石等严重病害，影响隧道结构稳定和运营安全。采用传统溶洞处治方案，会存在压实不足、不均匀沉降、衬砌裂缝、渗漏水等风险，同时工程造价高。隧道掘进如遇大型溶洞，需及时进行详细施工勘察，并设计和优化可行的处治方法，避免施工事故和隧道病害的发生，为此，我们提出一种隧道施工用溶洞处治方法。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种隧道施工用溶洞处治方法，可以有效解决
技术介绍
中的问题。一种隧道施工用溶洞处治方法，所述处治方法包括如下步骤：S1、对溶洞侧顶板及侧壁进行清理危岩及防护处理；S2、对主溶洞以下及周边小溶洞进行封堵；S3、采用隧道洞渣以及钢筋混凝土板填充第一平台的溶洞空间；S4、采用级配碎石以及片石混凝土填充第二平台的溶洞空间；S5、沉降稳定后进行钢筋混凝土基础及隧道衬砌的施工；S6、衬砌侧墙外设置混凝土耳墙和预留注浆孔；S7、二次衬砌预留检修通道和检修平台；S8、截排水处理。进一步的，所述步骤S1中包括：清理危岩、设置锚杆、挂钢筋网片和喷射混凝土的处治方案，首先清理溶洞顶部和侧壁的危岩，锚杆采用长度为4.5米长的药卷锚杆，打设位置为靠近隧道侧溶洞临空面，设置角度为90°，而后挂设φ8钢筋网片，喷射C20混凝土，避免危岩掉块风险。进一步的，所述步骤S2包括先对主溶洞以下及周边小溶洞进行洞口封堵，然后通过钻孔灌注C15素混凝土。进一步的，所述步骤S3中包括：①溶洞底板距离仰拱底面6.6米以下的范围采用隧道洞渣回填，施工采用分层填筑并碾压保证压实要求；②通过埋设的沉降观测点进行数据采集和分析，待回填洞渣沉降稳定后浇筑0.6米厚的C30钢筋混凝土板；进一步的，所述步骤S4中包括：①待C30钢筋混凝土板强度达到90％后，分层填筑3米厚的级配碎石，并进行压实处理；②待以上工序施工完成并沉降观测稳定，在级配碎石顶面浇筑2米厚C15片石混凝土板，可以有效控制不均匀沉降保证隧道衬砌结构稳定，考虑溶洞不规则位置机械碾压不到的位置可采用C15素混凝土进行充填。进一步的，所述步骤S5中包括：①利用沉降观测仪进行观测；②通过沉降观测站数据分析，待沉降稳定后，浇筑1米厚C30钢筋混凝土整体式基础，基础两侧预留接茬钢筋与隧道主洞二次衬砌形成一体；③待基础混凝土强度达到要求后，施做隧道初期支护钢拱架和喷射混凝土等工序，通过初期支护监控两侧数据分析，当初期支护变形基本稳定后，施做二次衬砌。所述初期支护喷混凝土采用湿喷工艺，并保证喷混凝土的密实。进一步的，所述步骤S6中设置C20素混凝土耳墙防止由于不均匀围岩压力不同引起偏压导致衬砌发生病害。进一步的，所述耳墙外侧预留注浆管，如运营期出现沉降迹象或者病害，对基础进行注浆加固处理，注浆管采用φ89花管，向仰拱方向水平布置，纵向间距2米。进一步的，所述步骤S7中在二次衬砌预留检修通道以及检修平台一处，方便运营期间对隧道的检修与加固作业。进一步的，所述步骤S8包括对地表溶洞进水口进行封堵处理，减少地表水下渗至溶洞内；采用环向混凝土半圆管将溶洞内涌水引排至纵向排水管中，所述的纵向排水管与泄水洞相连接，将水引排出影响范围以外，施工中应注意环向排水管和纵向排水管的预留。本专利技术提供的隧道施工用溶洞处治方法，首先清理溶洞顶和侧壁的危岩，并将长度为4.5米长的药卷锚杆打设在靠近隧道侧临空面，而后挂设φ8钢筋网片，喷射C20混凝土，避免危岩掉块风险，不仅可以对施工人员和机械起到有效的保护，还能够有效提高溶洞处治的质量，在对溶洞侧顶板及侧壁清危及防护处理后，开始对主溶洞以下及周边小溶洞进行洞口封堵，封堵后在通过钻孔灌注C15素混凝土，对封堵点进行加固处理，之后再对溶洞底部进行混凝土找平处理减少基底不均匀沉降，之后再采用分层填筑的施工方式对溶洞进行回填，第一平台的溶洞空间采用隧道洞渣回填，回填深度为溶洞底板距仰拱底面以下6.6m范围内，并通过埋设的沉降观测点进行数据分析，待回填洞渣沉降稳定后浇筑0.6米厚的C30钢筋混凝土板，待C30钢筋混凝土板强度达到90％后，向第二平台的溶洞空间分层填筑3米厚的级配碎石，并进行压实处理，待以上工序施工完成并沉降观测稳定，在级配碎石顶面浇筑2米厚C15片石混凝土板，可以有效控制不均匀沉降保证隧道衬砌结构稳定，考虑溶洞不规则位置机械碾压不到位置采用C15素混凝土进行充填，借助沉降观测设备对沉降数据进行观测分析，之后再浇筑1米厚C30钢筋混凝土整体式基础，基础两侧预留接茬钢筋与隧道主洞二次衬砌形成一体，待基础混凝土强度达到要求后，施做隧道初期支护钢拱架和喷射混凝土等工序，通过初期支护监控两侧数据分析，当初期支护变形基本稳定后，施做二次衬砌，在做衬砌施工时在衬砌侧墙外设置混凝土耳墙和预留注浆孔，利用C20素混凝土耳墙可以防止由于不均匀围岩压力不同引起偏压导致衬砌发生病害，配合预留注浆管可以在运营期出现沉降迹象或者病害，对基础进行注浆加固处理，同时在二次衬砌施工时预留检修通道和检修平台，方便运营期间对隧道的检修与加固作业，最后，再对地表溶洞进水口进行封堵处理，减少地表水下渗至溶洞内，同时，采用环向混凝土半圆管将溶洞内涌水引排至纵向排水管中，本溶洞处治方法，施工方法简单，施工工序明晰，材料均可就地取材，工程造价较低，保证了隧道施工进度，同时可有效避免隧道不均匀沉降和隧道病害发生，还能保证隧道在施工期以及运营期结构的安全和稳定，便于后期养护，且具有较高的经济效益和社会效益。附图说明图1为本专利技术一种隧道施工用溶洞处治方法的施工工序图；图2为本专利技术的溶洞处治断面图；图3为本专利技术的预留检修通道及检修平台布置图；图4为本专利技术的溶洞排水示意图。具体实施方式为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。如图1所示，一种隧道施工用溶洞处治方法，处治方法包括如下步骤：S1、对溶洞侧顶板及侧壁进行清理危岩及防护处理；S2、对主溶洞以下及周边小溶洞进行封堵；S3、采用隧道洞渣以及钢筋混凝土板填充第一平台的溶洞空间；S4、采用级配碎石以及片石混凝土填充第二平台的溶洞空间；S5、沉降稳定后进行钢筋混凝土基础及隧道衬砌的施工；S6、衬砌侧墙外设置混凝土耳墙和预留注浆孔；S7、二次衬砌预留检修通道和检修平台；S8、截排水处理。根据本专利技术提供的技术方案，步骤S1中包括：清本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隧道施工用溶洞处治方法，其特征在于：所述处治方法包括如下步骤：/nS1、对溶洞侧顶板及侧壁进行清理危岩及防护处理；/nS2、对主溶洞以下及周边小溶洞进行封堵；/nS3、采用隧道洞渣以及钢筋混凝土板填充第一平台的溶洞空间；/nS4、采用级配碎石以及片石混凝土填充第二平台的溶洞空间；/nS5、沉降稳定后进行钢筋混凝土基础及隧道衬砌的施工；/nS6、衬砌侧墙外设置混凝土耳墙和预留注浆孔；/nS7、二次衬砌预留检修通道和检修平台；/nS8、截排水处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种隧道施工用溶洞处治方法，其特征在于：所述处治方法包括如下步骤：
S1、对溶洞侧顶板及侧壁进行清理危岩及防护处理；
S2、对主溶洞以下及周边小溶洞进行封堵；
S3、采用隧道洞渣以及钢筋混凝土板填充第一平台的溶洞空间；
S4、采用级配碎石以及片石混凝土填充第二平台的溶洞空间；
S5、沉降稳定后进行钢筋混凝土基础及隧道衬砌的施工；
S6、衬砌侧墙外设置混凝土耳墙和预留注浆孔；
S7、二次衬砌预留检修通道和检修平台；
S8、截排水处理。


2.根据权利要求1所述的一种隧道施工用溶洞处治方法，其特征在于：所述步骤S1中包括：清理危岩、设置锚杆、挂钢筋网片和喷射混凝土的处治方案，具体步骤如下：
①清理溶洞顶和侧壁的危岩；
②采用长度为4.5米的药卷锚杆，打设在靠近隧道的侧临空面，再挂设φ8钢筋网片，并喷射C20混凝土，避免危岩掉块风险。


3.根据权利要求1所述的一种隧道施工用溶洞处治方法，其特征在于：所述步骤S2包括先对主溶洞以下及周边小溶洞进行洞口封堵，然后通过钻孔灌注C15素混凝土。


4.根据权利要求1所述的一种隧道施工用溶洞处治方法，其特征在于：所述步骤S3中包括：
①溶洞底板距离仰拱底面6.6米以下的范围采用隧道洞渣回填，施工采用分层填筑并碾压保证压实要求；
②通过埋设的沉降观测点进行数据分析，待回填洞渣沉降稳定后浇筑0.6米厚的C30钢筋混凝土板。


5.根据权利要求1所述的一种隧道施工用溶洞处治方法，其特征在于：所述步骤S4中包括：
①待C30钢筋混凝土板强度达到90％后，分层填筑3米厚的级配碎石，并进行压实处理；
②待以上工序施工完成并...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨明宇，王晓宇，李盛亮，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12