[发明专利]侧跨无充填型深大溶洞段的隧道修建方法

说明书

本发明公开了一种侧跨无充填型深大溶洞段的隧道修建方法，涉及地下工程领域，解决的技术问题是提供一种针对无充填型深大溶洞这一特定地质条件下的隧道侧跨溶洞段的隧道修建方法。本发明采用的技术方案是：侧跨无充填型深大溶洞段的隧道修建方法，在隧道溶洞段，对隧道拱部进行超前支护，然后隧道开挖，再隧道初期支护、系统支护，再在隧道底部施工砼棚架、钢筋砼板及锚筋束，对溶洞洞壁锚喷支护，并在溶腔内施工支撑结构平衡隧道偏压；再施工溶洞排水结构，对隧道拱顶以上溶洞洞壁锚喷支护；最后施工隧道二次钢筋砼衬砌及路面。本发明适用于处理隧道侧跨类似深大无充填型溶洞的工程，具有施工可操作性强和安全风险低的优点。

技术领域

本发明涉及地下工程领域，具体是一种在具有溶洞的石灰岩地区修建隧道的方法。

背景技术

在石灰岩地区修建隧道，很容易遇到溶洞。按照溶洞内有无充填物，可分溶洞为充填型溶洞和无充填型溶洞。在无充填型溶洞中，由于溶洞大小和溶洞与隧道的相对位置关系等存在差异，溶洞的处理方法各不相同。《公路隧道设计规范》第一册土建工程(JTG3370.1-2018) 在“14.3岩溶”部分的相关内容为：

14.3.1根据岩溶与隧道的位置关系，可采取跨越、加固溶洞、回填溶洞、引排截流岩溶水、清除或加固充填物、封堵地表陷坑、疏排地表水等综合治理措施。

14.3.2隧道穿越规模较大的空溶洞或暗河通道时，可采取跨越方式通过。

14.3.3当隧道拱顶以上有较大空溶洞时，根据溶洞洞壁稳定程度，可采取喷锚等措施对溶洞壁进行加固，衬砌拱背应进行回填或设护拱。当隧道两侧有空腔时，可采取加厚衬砌边墙、设混凝土或浆砌片石反压墙等措施。

14.3.4对隧道底部有充填的溶洞，应根据溶洞充填物的特征以及溶洞与隧道的位置关系，采取桩基、注浆、换填、跨越等措施进行处理。

14.3.5应根据实际情况对岩溶水采取截、引、排等处理措施，并应保护、疏通、恢复岩溶原有排水通道。

由于溶洞大小、溶洞与隧道的相对位置关系、溶洞壁围岩的稳定情况、溶洞内有无充填物等条件各不相同，所以溶洞的处理方式各不相同。有一种溶洞为无充填型深大溶洞，在平面图中，溶洞走向与隧道走向呈小角度相交或平行，溶洞位于隧道一侧，溶洞呈长条形，溶洞纵向长度超过20m，宽度5～15m，部分溶洞位于隧道内部，溶洞侵入隧道3～5m；在纵剖面图中，溶洞顶部距隧道路面高度超过30m，溶洞底部距隧道路面深度超过60m，溶洞洞壁基本垂直。现有技术中没有溶洞的具体分类，没有上述特定地质条件下溶洞的处理方法。

对于无充填型深大溶洞，上述《公路隧道设计规范》并未给出具体的处治措施。另外，《公路隧道设计细则》答疑(JTG/TD70-2010)“14特殊地质设计”章节中涉及几种岩溶地质条件的隧道设计方法，但这些方法均有特定的适用条件，并不适合无充填型深大溶洞。因此，现有技术中尚无侧跨无充填型深大溶洞段的隧道修建方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种针对无充填型深大溶洞这一特定地质条件下的侧跨溶洞段的隧道修建方法，填补隧道侧跨大跨度、超高及超深溶洞修建方法的空白。

本发明解决所采用的技术方案是：侧跨无充填型深大溶洞段的隧道修建方法，隧道一侧的隧道开挖边线位于溶腔内，包括以下步骤：

S1.超前支护：在隧道溶洞段，对隧道拱部进行超前锚杆支护。

例如，步骤S1中，超前锚杆支护参数为：隧道拱部120°范围内设置型号为A25、长度L＝4.5m/根的自进式中空注浆锚杆，超前锚杆环向间距40cm、纵向排距120cm，超前锚杆设置方向：采用5°与15°两种角度交替布置，即先施工一排向上5°的超前锚杆，间隔120cm间距再施工一排15°的超前锚杆，并往复循环。