[发明专利]一种大型超高岩溶空洞隧道格构式防落石结构及构筑方法

说明书

一种大型超高岩溶空洞隧道格构式防落石结构及构筑方法，以有效解决大型超高岩溶空洞隧道结构安全防护的问题。包括穿越超高岩溶空洞的隧道结构，该隧道结构采用钢筋混凝土整体浇筑，底部坐落在位于稳定基岩面之上的隧道基础上，隧道基础上设置跨越隧道结构且沿线路纵向延伸的整体式钢筋混凝土框架结构。整体式钢筋混凝土框架结构的上部呈三角形，顶端与岩溶空洞顶板相接，整体式钢筋混凝土框架结构的外侧拉紧包裹安装被动防护网。隧道结构横向两侧外填筑隧道弃碴形成反压体。

技术领域

本发明涉及岩土工程，特别涉及一种大型超高岩溶空洞隧道格构式防落石结构及构筑方法。

背景技术

我国喀斯特地貌分布广泛，喀斯特地貌可溶岩形成的岩溶空洞存在不确定性，并且通常难以准确探测，对于隧道工程而言，穿越可溶岩遇到岩溶空洞是十分常见的事，如果遇到的岩溶空洞较小，通常采用混凝土对空洞充填处理，当遇到的岩溶空洞很宽并且空洞高度很大为超高空洞时，岩溶空洞不可能采用混凝土进行充填处理，并且超高空洞顶部的落石冲击力将非常大，传统的防护措施难以保证隧道结构的安全，当隧道结构难以绕避时，如何实现大型超高岩溶空洞隧道结构的安全成为必须解决的问题，故提出一种大型超高岩溶空洞隧道防落石结构及构筑方法具有重要意义，并应具有施工方便、经济、环保和利于推广等特点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种大型超高岩溶空洞隧道格构式防落石结构，以有效解决大型超高岩溶空洞隧道结构安全防护的问题。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

本发明的一种大型超高岩溶空洞隧道格构式防落石结构，包括穿越超高岩溶空洞的隧道结构，其特征是：所述隧道结构采用钢筋混凝土整体浇筑，底部坐落在位于稳定基岩面之上的隧道基础上，隧道基础上设置跨越隧道结构且沿线路纵向延伸的整体式钢筋混凝土框架结构；所述整体式钢筋混凝土框架结构的上部呈三角形，顶端与岩溶空洞顶板相接，整体式钢筋混凝土框架结构的外侧拉紧包裹安装被动防护网；所述隧道结构横向两侧外填筑隧道弃碴形成反压体。

所述整体式钢筋混凝土框架结构由竖向立柱、横向梁、纵向梁和倾斜梁构成；所述竖向立柱沿线路纵向间隔对称设置在隧道结构两侧，底部设置在隧道基础中，顶部延伸至岩溶空洞顶板附近；所述横向梁竖向间隔设置在对应的竖向立柱之间，并与之固结；所述纵向梁竖向间隔设置在同侧的竖向立柱之间，并与之固结；所述倾斜梁下端分别与对称设置的竖向立柱顶部连接，上端连接为一个整体且与岩溶空洞顶板相接，形成三角形形状。

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种大型超高岩溶空洞隧道格构式防落石结构的构筑方法，该方法包括如下步骤：

①清除隧道结构底部对应位置的松散土石，直至稳定基岩面；

②施工隧道基础结构，在设置竖向立柱位置预留基础基坑；

③待隧道基础达到设计强度的80％以后，施工隧道结构钢筋混凝土；

④施工竖向立柱钢筋混凝土，并在相应位置预埋横向梁、纵向梁和倾斜梁的连接钢筋；

⑤采用隧道弃碴分层对称填筑反压体；

⑥施工横向梁钢筋混凝土；

⑦施工纵向梁钢筋混凝土；

⑧施工倾斜梁钢筋混凝土；

⑨在倾斜梁、横向、纵向梁和竖向立柱构成的钢筋混凝土框架结构外侧施工被动防护网，并张拉固定。