[发明专利]一种穿越巨型溶洞回填基础隧道结构及构造方法

说明书

本发明涉及岩土工程领域，具体涉及一种穿越巨型溶洞回填基础隧道结构及构造方法，隧道结构包括溶洞内的渣石填筑体，所述渣石填筑体的顶部设置有承载板，所述承载板上方设置有隧道节段，多个隧道节段相互连接；所述隧道节段与所述承载板之间设置有多个可伸长的支撑体，所述支撑体用于支撑所述隧道节段，所述隧道节段与溶洞顶部还连接有吊拉结构，所述吊拉结构成受拉状态。采用本方案提供的隧道结构，能够避免渣石填筑体地基出现沉降后对隧道造成影响。

技术领域

本发明涉及一种隧道结构，特别是一种穿越巨型溶洞回填基础隧道结构及构造方法。

背景技术

我国喀斯特地貌分布广泛，喀斯特地区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，并且通常在施工接近溶洞附近位置或进入溶洞时才能有效揭示。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，当遇到巨型岩溶空洞(直径大于50m的空洞)时，采用混凝土进行全部充填处理则非常不经济、投资巨大，如果只对隧道基础部分采用混凝土填筑或采用复合地基处理，当巨型溶洞深度较大并存在一定厚度的溶洞堆积物时，地基会出现沉降变形，地基的变形无法有效控制、混凝土基础稳定性无法有效保障，故隧道无法得到一个可靠的地基基础，通常情况下只有重新选择线路，这会造成已施工工程的巨大浪费、大量的地质勘察成果作废、工程时间的延期等不利影响。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术存在的在巨型溶洞内，隧道地基的变形无法有效控制、混凝土基础稳定性无法有效保障，导致隧道无法得到一个可靠的地基基础，而目前没有方案能够克服地基基础沉降所带来的影响的问题，提供一种穿越巨型溶洞回填基础隧道结构及构造方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种穿越巨型溶洞回填基础隧道结构，包括溶洞内的渣石填筑体，所述渣石填筑体的顶部设置有承载板，所述承载板上方设置有隧道节段，多个隧道节段相互连接；所述隧道节段与所述承载板之间设置有多个可伸长的支撑体，所述支撑体用于支撑所述隧道节段，所述隧道节段与溶洞顶部还连接有吊拉结构，所述吊拉结构成受拉状态。

上述技术方案提供的回填基础隧道中，采用渣石填筑体作为隧道的地基基础，在隧道节段与渣石填筑体之间设置有承载板，承载板上设置可伸长的支撑体对隧道节段进行支撑，隧道节段的重量由吊拉结构和支撑体承担，形成处于上部受拉、下部支撑的受力状态的隧道结构，当渣石填筑体出现沉降时，承载板也随之下降，通过支撑体的伸长能够将隧道节段支撑在原来的高度，使隧道结构重新回到上部受拉、下部支撑的受力状态，避免渣石填筑体地基基础的沉降直接反应至上部隧道节段上对隧道造成影响。隧道节段还通过成受拉状态的吊拉结构连接于溶洞的顶部，由吊拉结构与承载板共同承担隧道节段的重力。

如果单独采用吊拉结构承担隧道节段的重量，相邻的隧道节段会在内部车辆荷载作用下产生上下的波动变形且水平变形也难以控制；如果直接由渣石填筑体承担隧道节段的重量，隧道节段的重量全部作用在渣石填筑体上，将加速渣石填筑体的沉降，此种情况下，渣石填筑体沉降后，极难对隧道节段进行修复和调整。

作为本发明的优选方案，所述支撑体与所述承载板固定连接，所述支撑体包括可伸出的支撑柱，所述支撑柱顶部铰接有顶板，所述顶板与所述隧道节段的底部面接触。

支撑体与承载板连接固定，能够实现当承载板产生一定的不均匀变形时，也能保证支撑体的稳定性；另外支撑体顶部的顶板与支撑柱间采用铰结形式，顶板与隧道节段的底部面接触，即使支撑体产生倾斜，也能确保支撑体顶部的顶板与隧道节段的底部始终处于有效的全面积接触。

作为本发明的优选方案，所述渣石填筑体由弃渣石堆积得到。

在隧道掘进过程中，会产生大量的弃渣石，采用弃渣石对溶洞进行填充，取材方便，且经济环保。

作为本发明的优选方案，每个所述隧道节段下方的所述支撑体共同提供的支撑力为该隧道节段所受重力的5～10％。