铁路穿越巨型溶洞的基底回填的施工方法与流程

本发明涉及隧道施工领域，特别是涉及一种铁路穿越巨型溶洞的基底回填的施工方法。

背景技术：

我国是世界上岩溶分布面积最广的国家之一，随着铁路的大规模建设，将不可避免的出现大量穿越各类型溶洞的铁路工程。

目前，铁路穿越溶洞时一般采用回填等施工处理方案，施工时将回填体从隧道揭示溶洞处将回填体倒入溶洞底部，直至回填至隧道填充面设计标高。但是此种方法仅适用于隧底发育小型干溶洞，对大型、溶洞大厅，其空腔大、洞壁稳定性差，直接从上部倾倒回填体进行回填是不可行的，尤其对高度和跨度大的巨型空溶洞，采用此种施工方法，倾倒高度上百米，一方面，由于回填体的倾倒造成的剧烈振动可能造成溶洞壁坍塌；另一方面，直接倾倒也不能保证回填体的密实度，基础的后期沉降不能有效控制，无法保证施工和运营的安全。

技术实现要素：

本发明的目的在于：对于隧底发育的溶洞大厅，其空腔高度及跨度大，在实施填方方案时，若直接从隧道揭示溶洞口处向下倾填，其倾倒高度极高，一方面，回填体的倾倒造成的剧烈振动可能造成溶洞壁坍塌；另一方面，直接倾倒无法保证回填体的密实度，使得结构后期沉降不能有效控制，无法保证施工和运营的安全，因此，本发明提供一种铁路穿越巨型溶洞的基底回填的施工方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种铁路穿越巨型溶洞的基底回填的施工方法，由下至上施作连通溶洞大厅洞壁的若干个通道，通过所述通道对溶洞大厅分级回填、分层夯实。

优选地，回填时由低向高回填，由洞壁向中间回填。

进一步优选地，每个所述通道口对应施作施工平台。

进一步优选地，由所述施工平台处向下施作施工便道，由施工便道坡脚向上分层回填，且每间隔3m-5m高度采用作业机械对回填层进行平整、碾压，以保证回填体密实度。

进一步优选地，每个所述通道对应施作回填平台。

进一步优选地，通过所述通道回填至各自所述回填平台时，采用封堵墙对所述通道进行封堵。

进一步优选地，回填至隧道开挖揭示溶洞处上台阶时，对溶洞顶板施作加固结构。

进一步优选地，所述加固结构包括锚网喷防护。

优选地，溶洞大厅有暗河时，施作泄水洞对所述暗河进行引流，使水流绕过溶洞大厅。

进一步优选地，该铁路穿越溶洞大厅的基底回填的施工方法包括以下步骤：

①于溶洞大厅坡脚顺暗河水流方向设迂回泄水洞，对溶洞大厅范围所述暗河进行改道，将所述暗河上游水引排至下游；

②于溶洞大厅坡脚一侧施作第一通道，所述第一通道连通洞壁，在所述第一通道与溶洞大厅交叉口处施作第一施工平台，所述第一施工平台与所述第一通道底部平齐，在所述第一施工平台处施作第一施工便道至溶洞大厅底部，通过所述第一施工便道由所述暗河上游至下游分段、分层回填，且每间隔3m-5m高度采用作业机械对回填层进行平整、碾压；回填至所述第一施工平台后，自所述第一施工平台向外以斜坡向上设置第一迂回便道进行回填，回填至第一回填平台；回填完成后，设置第一封堵墙将所述第一通道与溶洞大厅交叉口处进行封堵；

③在所述第一通道上方施作第二通道，所述第二通道连通洞壁，在所述第二通道与溶洞大厅交叉口处施作第二施工平台，所述第二施工平台与所述第二通道底部平齐，在所述第二施工平台处施作第二施工便道至所述第一回填平台，通过所述第二施工便道由坡脚向上分层回填，且每间隔3m-5m高度采用作业机械对回填层进行平整、碾压；回填至所述第二施工平台后，自所述第二施工平台向外以斜坡向上设置第二迂回便道进行回填，回填至第二回填平台；回填完成后，设置第二封堵墙将所述第二通道与溶洞大厅交叉口处进行封堵；

④在所述第二通道上方施作第三通道，所述第三通道连通洞壁，在所述第三通道与溶洞大厅交叉口处施作第三施工平台，所述第三施工平台与所述第三通道底部平齐，在所述第三施工平台处施作第三施工便道至所述第二回填平台，通过所述第三施工便道由坡脚向上分层回填，且每间隔3m-5m高度采用作业机械对回填层进行平整、碾压；回填至所述第三施工平台后，自所述第三施工平台向外以斜坡向上设置第三迂回便道进行回填，回填至第三回填平台；回填完成后，设置第三封堵墙将所述第三通道与溶洞大厅交叉口处进行封堵；

⑤在所述第三通道上方施作第四通道，所述第四通道连通洞壁，在所述第四通道与溶洞大厅交叉口处施作第四施工平台，所述第四施工平台与所述第四通道底部平齐，在所述第四施工平台处施作第四施工便道至所述第三回填平台，通过所述第四施工便道由坡脚向上分层回填，且每间隔3m-5m高度采用作业机械对回填层进行平整、碾压；回填至所述第四施工平台后，自所述第四施工平台向外以斜坡向上设置第四迂回便道进行回填，回填至第四回填平台；回填完成后，设置第四封堵墙将所述第四通道与溶洞大厅交叉口处进行封堵；

⑥于隧道开挖揭示溶洞处上台阶进入溶洞大厅，在所述隧道开挖揭示溶洞处上台阶与溶洞大厅交叉口处回填至隧道上台阶高程，形成第五施工平台，在所述第五施工平台处施作第五施工便道至所述第四回填平台，通过所述第五施工便道由坡脚向上分层回填，且每间隔3m-5m高度采用作业机械对回填层进行平整、碾压；回填至所述第五施工平台后，自所述第五施工平台向外以斜坡向上设置第五迂回便道回填剩余部分；

⑦利用所述第五施工平台，对未回填的溶洞顶板施作锚网喷加固结构。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明所述的一种铁路穿越巨型溶洞的基底回填的施工方法，对溶洞大厅采用多通道分级回填、分层夯实的方式，提高回填体密实度，有效控制基础后期沉降，避免现有整体式回填方式难以密实回填体和难以有效控制基础沉降的问题，降低了施工风险，确保铁路运营安全；

2、本发明所述的一种铁路穿越巨型溶洞的基底回填的施工方法，能使铁路顺利通过溶洞大厅，突破了传统隧道施工遇溶洞大厅时绕避、改线等限制，提高了铁路选线自由度；

3、本发明所述的一种铁路穿越巨型溶洞的基底回填的施工方法，能合理利用隧道弃渣，减少弃渣占地，解决了艰险山区弃渣难题，避免了隧道弃渣引起的环保问题，贯彻了“绿色环保施工”的要求；同时能避免因线路改线造成的工期延误、经济损失和不良社会影响等问题，具有良好的经济效益和社会效益，具有广泛的推广应用前景。

附图说明

图1是实施例中步骤①的结构示意图；

图2是实施例中步骤②的结构示意图；

图3是实施例中步骤③的结构示意图；

图4是实施例中步骤④的结构示意图；

图5是实施例中步骤⑤的结构示意图；

图6是实施例中步骤⑥的结构示意图；

图7是实施例中步骤⑦的结构示意图；

图8是实施例中暗河改道示意图。

图标：1-第一通道，2-第二通道，3-第三通道，4-第四通道，5-隧道开挖揭示溶洞处上台阶，6-泄水洞，7-暗河，8-溶洞顶板，9-加固结构，10-第一封堵墙，11-第二封堵墙，12-第三封堵墙，13-第四封堵墙，100-溶洞大厅，101-第一施工平台，102-第二施工平台，103-第三施工平台，104-第四施工平台，105-第五施工平台，111-第一回填平台，112-第二回填平台，113-第三回填平台，114-第四回填平台，121-第一施工便道，122-第二施工便道，123-第三施工便道，124-第四施工便道，125-第五施工便道，201-第一迂回便道，202-第二迂回便道，203-第三迂回便道，204-第四迂回便道。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例

如图1-8所示，本发明所述的一种铁路穿越巨型溶洞的基底回填的施工方法，包括以下步骤：

①如图1及图8所示，于溶洞大厅100坡脚顺暗河7水流方向距其右侧洞壁50m距离，设迂回泄水洞6，对溶洞大厅100范围所述暗河7进行改道，将所述暗河7上游水引排至下游；

②如图2所示，于溶洞大厅100坡脚一侧施作第一通道1，所述第一通道1连通洞壁，在所述第一通道1与溶洞大厅100交叉口处抛填块石回填施作10m×10m的第一施工平台101，所述第一施工平台101与所述第一通道1底部平齐，在所述第一施工平台101处采用洞碴施作第一施工便道121至溶洞大厅100底部，通过所述第一施工便道121由所述暗河7上游至下游分段、分层回填，且每间隔3m-5m高度采用作业机械对回填层进行平整、碾压；回填至所述第一施工平台101后，自所述第一施工平台101向外以10％的坡度向上设置第一迂回便道201进行回填，回填至第一回填平台111；回填完成后，采用c20混凝土设置第一封堵墙10将所述第一通道1与溶洞大厅100交叉口处进行封堵；

③如图3所示，在所述第一通道1上方施作第二通道2，所述第二通道2连通洞壁，在所述第二通道2与溶洞大厅100交叉口处抛填块石回填施作10m×10m的第二施工平台102，所述第二施工平台102与所述第二通道2底部平齐，在所述第二施工平台102处采用洞碴施作第二施工便道122至所述第一回填平台111，通过所述第二施工便道122由坡脚向上分层回填，且每间隔3m-5m高度采用作业机械对回填层进行平整、碾压；回填至所述第二施工平台102后，自所述第二施工平台102向外以10％的坡度向上设置第二迂回便道202进行回填，回填至第二回填平台112；回填完成后，采用c20混凝土设置第二封堵墙11将所述第二通道2与溶洞大厅100交叉口处进行封堵；

④如图4所示，在所述第二通道2上方施作第三通道3，所述第三通道3连通洞壁，在所述第三通道3与溶洞大厅100交叉口处抛填块石回填施作10m×10m的第三施工平台103，所述第三施工平台103与所述第三通道3底部平齐，在所述第三施工平台103处采用洞碴施作第三施工便道123至所述第二回填平台112，通过所述第三施工便道123由坡脚向上分层回填，且每间隔3m-5m高度采用作业机械对回填层进行平整、碾压；回填至所述第三施工平台103后，自所述第三施工平台103向外以10％的坡度向上设置第三迂回便道203进行回填，回填至第三回填平台113；回填完成后，采用c20混凝土设置第三封堵墙12将所述第三通道3与溶洞大厅100交叉口处进行封堵；

⑤如图5所示，在所述第三通道3对侧上方施作第四通道4，所述第四通道4连通洞壁，在所述第四通道4与溶洞大厅100交叉口处抛填块石回填施作10m×10m的第四施工平台104，所述第四施工平台104与所述第四通道4底部平齐，在所述第四施工平台104处采用洞碴施作第四施工便道124至所述第三回填平台113，通过所述第四施工便道124由坡脚向上分层回填，且每间隔3m-5m高度采用作业机械对回填层进行平整、碾压；回填至所述第四施工平台104后，自所述第四施工平台104向外以10％的坡度向上设置第四迂回便道204进行回填，回填至第四回填平台114；回填完成后，采用c20混凝土设置第四封堵墙13将所述第四通道4与溶洞大厅100交叉口处进行封堵；

⑥如图6所示，于隧道开挖揭示溶洞处上台阶5进入溶洞大厅100，在所述隧道开挖揭示溶洞处上台阶5与溶洞大厅100交叉口处抛填块石回填至隧道上台阶高程，形成一处10m×10m的第五施工平台105，在所述第五施工平台105处采用洞碴施作第五施工便道125至所述第四回填平台114，通过所述第五施工便道125由坡脚向上分层回填，且每间隔3m-5m高度采用作业机械对回填层进行平整、碾压；回填至所述第五施工平台105后，自所述第五施工平台105向外以10％的坡度向上设置第五迂回便道回填剩余部分；

⑦如图7所示，利用所述第五施工平台105，为确保施工安全，对未回填的溶洞顶板8施作锚网喷加固结构9。

运用本发明所述的一种铁路穿越溶洞大厅100的基底回填的施工方法，对溶洞大厅100大厅采用多通道分级回填、分层夯实的方式，提高回填体密实度，有效控制基础后期沉降，避免现有整体式回填方式难以密实回填体和难以有效控制基础沉降的问题，降低了施工风险，确保铁路运营安全；能使铁路顺利通过溶洞大厅100大厅，突破了传统隧道施工遇溶洞大厅100时绕避、改线等限制，提高了铁路选线自由度；能合理利用隧道弃渣，减少弃渣占地，解决了艰险山区弃渣难题，避免了隧道弃渣引起的环保问题，贯彻了“绿色环保施工”的要求；同时能避免因线路改线造成的工期延误、经济损失和不良社会影响等问题，具有良好的经济效益和社会效益，具有广泛的推广应用前景。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。