[发明专利]穿越半充填性溶洞的明洞加隧底桩筏板结构

说明书

本发明公开了一种穿越半充填性溶洞的明洞加隧底桩筏板结构，包括用于穿越下部充填性溶洞的桩基、止浆板和筏板，以及用于穿越上部空溶洞的明洞和护拱，明洞和护拱位于筏板之上。本发明还公开其施工方法，包括确定明洞及桩基范围，并施工左侧挡墙和右侧挡墙；施工用于穿越下部充填性溶洞的桩基；在桩基的顶部施作混凝土止浆板；施工筏板的钢筋，且筏板与桩基接茬钢筋，并置于桩基顶部，最后浇筑筏板的混凝土；在筏板上施作左侧护拱扩大基础和右侧护拱扩大基础，再施作护拱；在护拱施作完成后施作明洞；在护拱及明洞达到结构设计强度后，在护拱的两侧和顶部回填土石并夯填密实，在扩大基础的两侧回填混凝土；在隧道两侧施作排水孔。

技术领域

本发明涉及铁路工程建设技术领域，特别涉及一种穿越半充填性溶洞的明洞加隧底桩筏板结构。

背景技术

在西南山区，修建铁路能带动沿线地方经济发展，具有重要的社会经济价值。但西南山区地质复杂，岩溶发育较多，线路选线不可能完全避开岩溶区域，受设计成本和精度控制，地质钻孔即使每隔一定间距进行钻孔，也不可能完全揭示线路穿越的溶洞，只能待施工揭示溶洞后，再对溶洞进行专项处理。溶洞处理最为关键的是保证结构施工期和运营期安全，施工期间主要是防止空溶洞掉块影响隧道下部结构施工，由于溶洞通常为地下水通道，运营期间则需要解决隧道周边地下水排泄问题。那么，怎样合理的穿越大型半充填性溶洞，是现阶段铁路工程施工急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种穿越半充填性溶洞的明洞加隧底桩筏板结构。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种穿越半充填性溶洞的明洞加隧底桩筏板结构，包括用于穿越下部充填性溶洞的桩基、止浆板和筏板，以及用于穿越上部空溶洞的明洞和护拱，所述明洞和护拱位于所述筏板之上。

本发明在隧道大型半充填性溶洞中设置护拱、明洞及隧底桩基筏板结构，建立了一种穿越半充填性溶洞的明洞加隧底桩筏结构。桩基、止浆板和筏板共同形成了稳定基础，用于穿越下部充填性溶洞，且起到了支撑上部护拱和明洞的作用；护拱可防止上部空溶洞掉块对主体结构造成破坏，能安全、稳定地通过上部空溶洞，因此，本发明保证了穿越溶洞区域隧道结构的安全，间接节约了巨大的工程投资。本发明为大型半充填性溶洞段的隧道结构设计提供了科学依据，保证了隧道施工及运营安全，使隧道溶洞段的设计更加合理、安全、可靠。

优选的，所述桩基穿越下部充填性溶洞时嵌入底部基岩深度大于或等于2m，桩基根据隧道跨度及溶洞范围，横向及纵向间隔布置，桩基可采用钻孔灌注桩，以形成稳定的基础结构。

优选的，所述止浆板为混凝土结构，且所述止浆板的厚度大于或等于50cm，止浆板可防止浆液下渗软化基础。

优选的，所述筏板为钢筋混凝土结构，厚度大于或等于2.5m，沿隧道轴向纵向浇筑，且所述桩基和筏板之间接茬有钢筋，形成整体刚度较强的隧底桩筏结构。

优选的，所述筏板两侧还分别设有左侧挡墙和右侧挡墙，两侧挡墙给隧底结构及明洞结构提供了稳定的施作空间。

优选的，所述护拱的顶部和两侧回填有回填土石。

优选的，在所述回填土石内预留有排水孔，解决隧道过水、排水问题，避免了溶洞段地下水造成的结构破坏和施工风险。

优选的，所述护拱底部设有左侧护拱扩大基础和右侧护拱扩大基础，扩大基础置于所述筏板之上，扩大基础用以支撑护拱。

本发明还公开了一种穿越半充填性溶洞的明洞加隧底桩筏板结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤一：确定明洞及桩基范围，并施工左侧挡墙和右侧挡墙；

步骤二：施工用于穿越下部充填性溶洞的桩基，其中所述桩基嵌入底部基岩深度大于或等于2m，根据隧道跨度及溶洞范围，所述桩基横向及纵向间隔布置；