[发明专利]一种喀斯特岩溶区隧道拱顶填充型溶洞处治方法

权利要求书

1.一种喀斯特岩溶区隧道拱顶填充型溶洞处治方法，其特征在于，适用于已揭露的泥石填充型溶洞，包括如下步骤：

S1：掌子面反压回填：在溶洞内填充物基本无掉落，掌子面稳定后，立即采用洞渣进行反压回填；

S2：掌子面素喷封闭：掌子面再次稳定后，清理部分堆积物，采用C25砼对掌子面及洞内堆积物素喷封闭；

S3：掌子面围岩物探：采用C6超前水平地质钻机对掌子面前方及仰拱底部沿轴线钻孔探查，检查前方围岩及仰拱下是否有隐伏溶洞；

S4：管棚支护：掌子面施作超前大管棚和小导管支护，通过管棚向洞内拱顶以上的塌方体注浆，固结形成拱形受力结构；

S5：洞身开挖及初期支护施工：采用三台阶临时仰拱法，逐榀开挖，逐榀支护，隧道初期支护衬砌工字钢间距40cm，预留变形量30cm，施工钢拱架采用I14连接型钢及锁脚锚杆；

S6：监控量测观测：溶洞处理完成后，进行溶洞段监控量测观测，分析溶洞段断面围岩变化情况，判断溶洞处治措施是否有效。

2.如权利要求1所述的一种喀斯特岩溶区隧道拱顶填充型溶洞处治方法，其特征在于，还包括超前地质预报的步骤，包括：通过雷达，沿掌子面进行至少三个高程的水平探测，推断掌子面前方地质环境、溶洞或溶腔的类型及范围，所述超前地质预报的步骤设置在溶洞揭露之前。

3.如权利要求1所述的一种喀斯特岩溶区隧道拱顶填充型溶洞处治方法，其特征在于，还包括超前水平钻的步骤，包括：对掌子面前方至少50m范围内围岩进行钻孔探测，根据岩性钻进参数生成分析图形、现场记录排渣情况和掌子面地质观测的信息，得到岩性分析结论，确定掌子面前方地质环境、溶洞或溶腔的类型及范围，所述超前水平钻的步骤设置在溶洞揭露之前。

4.如权利要求1所述的一种喀斯特岩溶区隧道拱顶填充型溶洞处治方法，其特征在于，S1中，所述反压回填还包括采用碎石、片石、沙袋中的任意组合在掌子面堆积，封堵溶洞揭露口。

5.如权利要求1所述的一种喀斯特岩溶区隧道拱顶填充型溶洞处治方法，其特征在于，S3中，若开挖轮廓线以内前方有填充型溶洞，对溶洞所在区域内施作注浆小导管，采用注浆液对填充物进行固结；若开挖后仍出现揭露口，采用步骤S1-S6的处治方法；若无隐伏溶洞，完成钻探工作后，清理洞内堆积物，即可进行S4。

6.如权利要求1所述的一种喀斯特岩溶区隧道拱顶填充型溶洞处治方法，其特征在于，S4中，所述管棚为10m～12m自进式短管棚，环向间距30cm。

7. 如权利要求1所述的一种喀斯特岩溶区隧道拱顶填充型溶洞处治方法，其特征在于，S5中，采用φ108mm热轧无缝钢管作为锁脚锚杆，采用φ22 mmU形钢筋与上台阶拱架焊接。

8.如权利要求1所述的一种喀斯特岩溶区隧道拱顶填充型溶洞处治方法，其特征在于，S6中，所述溶洞段监控量测观测包括监测溶洞段至少两个断面的拱顶下层时态、拱顶下层速率、水平收敛时态和水平收敛速率。

9.如权利要求1所述的一种喀斯特岩溶区隧道拱顶填充型溶洞处治方法，其特征在于，在溶洞区域施工，控制仰拱距离掌子面不超过20m，二衬距离掌子面不超过40m。

10.如权利要求1所述的一种喀斯特岩溶区隧道拱顶填充型溶洞处治方法，其特征在于，若溶洞上方地表出现坍塌，在掌子面素喷封闭后，即对地表坍塌处进行回填，回填高度超过原地面2m，对回填区使用防水布遮盖，并在塌方周围修筑截水沟，设置地表变形监测点，定时巡视监测。