[发明专利]一种消除高地压区隧道仰拱隆起的隧底结构及施工方法

权利要求书

1.一种消除高地压区隧道仰拱隆起的施工方法，其特征在于：

包括位于隧道底部的仰拱（2），还包括位于仰拱（2）下方的超挖回填层（3）；所述的超挖回填层（3）为碎石填充的孔隙结构，超挖回填层（3）下方围岩内钻设有多个泄压孔（6），多个泄压孔（6）按照横向成排、纵向成列的阵列模式布置于隧底下方；所述的泄压孔（6）下端伸入到隧底下方的围岩内，其上端与超挖回填层（3）的下端持平，泄压孔（6）内填充有碎石；所述的仰拱（2）为浇筑于超挖回填层（3）上的混凝土层，仰拱（2）上开设有多条沿隧道横向方向间隔布置的排水沟（4）；所述的排水沟（4）为沿隧道纵向布置的集水槽，每条排水沟（4）内布置有一组钢管（5），每组钢管（5）包括多根沿隧道纵向间隔布置的钢管（5）；所述的钢管（5）内填充有碎石，钢管（5）下端伸入到超挖回填层（3）内，钢管（5）、超挖回填层（3）和泄压孔（6）内的孔隙连通；

所述的钢管（5）沿竖直方向贯通排水沟（4），下端伸入到超挖回填层（3），其上端高于排水沟（4）底面低于仰拱（2）的上端面；

所述的每根钢管（5）在横向方向上位于相邻两个泄压孔（6）之间，钢管（5）与泄压孔（6）在竖直方向上不重叠；

待隧道初期支护（1）完成后，对隧道底部进行开挖形成超挖填充区域，在超挖填充区域下方的围岩钻设泄压孔（6），向泄压孔（6）和超挖填充区域内回填碎石形成超挖回填层（3），将钢管（5）下端预埋在超挖回填层（3）的碎石内，并使钢管（5）上端露出待浇筑的排水沟（4）底面，钢管（5）预埋完成后向钢管（5）内填筑碎石至上端管口，然后在超挖回填层（3）上浇筑混凝土形成具有多条排水沟（4）的仰拱（2）。

2.如权利要求1所述的一种消除高地压区隧道仰拱隆起的施工方法，其特征在于：对隧道底部进行开挖形成超挖填充区域的方法为：对仰拱（2）设计区域的下方进行开挖，沿仰拱（2）设计区域的下端面向下开挖40~60cm形成超挖填充区域。

3.如权利要求1所述的一种消除高地压区隧道仰拱隆起的施工方法，其特征在于：在超挖填充区域下方的围岩钻设泄压孔（6）的方法为：沿隧道横向方向间隔2~4m、纵向方向间隔5~8m向超挖填充区域下方的围岩钻设直径为10~30cm、下端沿竖向伸入到围岩内20~30m的泄压孔（6），先对称施工隧道横向两侧的泄压孔（6），再按照从隧道横向两侧到隧道中间的方向依次进行泄压孔（6）钻打施工。

4.如权利要求1所述的一种消除高地压区隧道仰拱隆起的施工方法，其特征在于：向泄压孔（6）和超挖填充区域内回填碎石形成超挖回填层（3）的方法为：钻孔完成后，向泄压孔（6）和超挖填充区域内回填粒径为3~5cm的碎石，使泄压孔（6）内的碎石和超挖回填层（3）内的碎石之间孔隙连通。

5.如权利要求1所述的一种消除高地压区隧道仰拱隆起的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：1）、隧道初期支护（1）完成后，沿仰拱（2）设计区域的下端面向下开挖40~60cm形成超挖回填区域；

2）、向超挖回填区域下方的围岩施工直径10~30cm、下端沿竖向伸入到围岩内20~30m的泄压孔（6），形成沿隧道横向间隔2~4m、纵向方向间隔5~8m的泄压孔（6）孔群；

3）、向泄压孔（6）和超挖回填区域内回填粒径为3~5cm的碎石形成超挖回填层（3）；

4）、沿排水沟（4）设计位置在超挖回填层（3）上预埋直径为20~40cm、长度为1~2m的竖向钢管（5），将钢管（5）下端20~40cm的部分预埋指超挖回填层（3）内，向钢管（5）内填充3~5cm的碎石至钢管（5）的上端；

5）、在超挖回填层（3）上浇筑混凝土形成具有多条排水沟（4）的仰拱（2），将钢管（5）上端露出排水沟（4）底面10~20cm，待仰拱（2）混凝土稳定后，完成隧底结构施工。