[实用新型]一种构建承载结构的防渗组件

说明书

技术领域

本实用新型设计一种基础承载防渗组件，特别涉及一种有压隧洞岩溶地区漏斗型基础承载防渗组件，属于水利水电工程领域。

背景技术

岩溶是地表水和地下水对可溶性岩层(碳酸岩类、硫酸岩类、卤盐类等)进行化学侵蚀、崩解作用和机械破坏、搬运、沉积作用所形成的各种地表和地下溶蚀现象的总称。岩溶产生主要有3个条件:第一,可溶性岩石是岩溶产生的物质基础。例如,隧道穿越石灰岩、白云岩、泥灰岩、石膏、芒硝、岩盐等地层时,受地下水作用而产生的溶蚀现象。第二,地质构造与地层结构的千差万别确定了岩溶类型的多样性。一般情况下,向斜构造比背斜构造岩溶发育强烈,向斜构造的核部岩溶发育比两翼强烈,背斜构造的两翼比核部岩溶发育强烈。第三,地表水和地下水补给、径流、渗透和循环是岩溶形成和发育的必要条件。当地下水中游离或侵蚀性的CO2、SO42-等的含量较大时,岩溶的发育增强。

岩溶地区隧洞基础处理，尤其是在隧洞底部空腔规模较大时，通常采用大规模的空腔混凝土回填的方式，以提高隧洞基础围岩整体性，改善其承载防渗能力，但由于岩溶发育的不规则性和隧洞承载防渗要求的不同，往往回填工程量大。另外，由于岩溶空腔内堆积物或沉积物物质与回填的混凝土粘结力较差，底部基础在清理时呈漏斗型深坑，多积水集泥，施工难度大，清理效果不理想，后期固结灌浆效果难以保证，多需要通过增加回填混凝土厚度来提供必要的承载力，进一步增加了回填混凝土工程量和回填施工难度。

(1)涵、管跨越

如隧道底部存在小体积的溶洞空腔或暗河,且宽度和深度都较小,可在隧道底部设置暗涵、管跨越;如

顶部存在溶洞空腔,有水流过,则应在顶部设置暗管跨越或将水引入隧道底部跨越。

(2)桥梁跨越

如隧道底部存在大体积的溶洞空腔,且宽度和高度都较大,可采用桥梁跨越。但施做墩、台时,一定要探明河底的地质情况,合理选取桩的受力形式,确保基础具有足够的承载能力。

发明内容

本实用新型发明结合西部某大型水利水电工程引水隧洞岩溶处理的施工实践，通过隧洞底部岩溶空腔内设置的回填置换混凝土加钢筋混凝土暗拱结构处理岩溶区隧洞基础的承载防渗能力不足的问题，达到降低工程施工难度，减小工程投资的目的。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种构建承载结构的防渗组件，其特征在于：所述组件包括设置在溶洞空腔与有压隧洞之间的回填混凝土内的钢筋混凝土暗拱，所述钢筋混凝土暗拱的两端设有拱座，所述拱座与溶洞基岩连接。

其中，所述拱座和溶洞基岩之间设有插筋；所述回填混凝土和溶洞基岩之间设有插筋。

其中，钢筋混凝土暗拱为弧形结构，其弧顶与有压隧洞的底部基础相切。

其中，溶洞空腔设为倒梯形。

其中，有压隧洞设置在岩溶区。

其中，钢筋混凝土暗拱的体积为所述回填混凝土体积的10-15%。

本实用新型发明通过在岩溶区有压隧洞底部空腔内回填混凝土和钢筋混凝土暗拱结构，可以有效处理有压隧洞底部基础承载能力不足的问题，改善防渗效果，减小回填范围，相比较大规模的回填混凝土施工，其回填混凝土厚度小，结构简单，受力明确，可以有效减低施工难度和工程投资，已为实际工程所采用。

附图说明

本技术发明方案具体布置见图1。

其中：1—回填混凝土；2—钢筋混凝土暗拱；3—拱座；4—插筋；5—有压隧洞；

6—倒梯形溶洞空腔。

具体实施方式

本实用新型技术发明的具体实现方式如下：

首先对隧洞基础岩溶空腔进行一定范围的堆积物清理，清理范围根据有压隧洞的设计防渗要求确定。本实用新型的清理范围如附图所示，清理范围后通过回填混凝土进行置换回填，混凝土采用C20或C25型混凝土。回填混凝土内设置钢筋混凝土弧形结构，弧顶与有压隧洞相切，以承担上部隧洞及隧洞内的荷载，弧形的跨度和高度按照桥梁设计方法进行计算确定。暗拱的体积占混凝土的10%-15%。暗拱两端适当扩挖形成拱座与底部基岩接触；岩石上设有放置钢筋的孔，拱座混凝土、回填混凝土分别与岩壁之间设置钢筋以增强混凝土与粘结和传力能力；回填混凝土上部实施隧洞主体结构。溶洞空腔修齐为倒梯形，以承受更多压力。

最后应该说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。