岩溶地基处理跨越较大溶腔的方法及其组合桩板结构与流程

本发明属于交通建设技术领域，具体涉及一种岩溶地基处理跨越较大溶腔的方法及其组合桩板结构。

背景技术：

岩溶塌陷区铁路分布广泛，岩溶空腔走向复杂，在采用桩板结构跨越溶腔时，桩基础很难避免不穿越溶腔。在桩基础位于溶腔内、溶腔较大较多成串珠状时，根据现有规范桩基础需要深入溶腔底部不小于桩径2倍深度。这势必会造成桩基础很深，桩基础越深，机械钻孔和人工挖孔就会越困难，且机械钻孔掉钻频发，人工开挖有踏空，工人掉入空腔危险，人工开挖还需通风，挖孔深度太深出渣缓慢，导致所需工时和成本成倍增加。这些因素均严重影响铁路的施工进度和安全风险控制，急需一种方法解决。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种岩溶地基处理跨越较大溶腔的方法及其组合桩板结构，以解决桩长太深导致的安全风险增大和施工进度缓慢问题。

本发明所采用的技术方案为：

岩溶地基处理跨越较大溶腔的方法，其特征在于：

由以下步骤实现：

步骤一：开挖路堑至钢筋混凝土板底面；

步骤二：按设计桩位逐桩布置勘察钻孔，查明溶洞分布范围；

步骤三：根据溶洞分布范围，合理布置钢筋混凝土桩的桩孔，钢筋混凝土桩避让较大型溶洞空腔，以钢筋混凝土拱板作为钢筋混凝土板跨越较大型的溶洞空腔，以钢筋混凝土平板作为钢筋混凝土板跨越小型的溶洞空腔；

步骤四：布设钢筋混凝土桩；

步骤五：设计钢筋混凝土桩长度，钢筋混凝土桩置于溶洞空腔底板以下不小于桩径2倍长度的深度；

步骤六：施工钢筋混凝土拱板和钢筋混凝土平板；

步骤七：填筑钢筋混凝土拱板和钢筋混凝土平板以上路基。

较大型的溶洞空腔的钢筋混凝土拱板跨越长度为7-35m之间，小型的溶洞空腔的钢筋混凝土平板跨越长度不大于7m。

步骤四中：

沿线路横向上：钢筋混凝土拱板段落钢筋混凝土桩布设3组，路基中心布设1组，沿中心左、右侧各5.5m布设1组，每组按三角形或日字型布置；钢筋混凝土平板段落钢筋混凝土桩布设3根，路基中心布设1根，沿中心左、右侧各5.5m布设1根，按田字形布置；

沿线路纵向上：钢筋混凝土拱板段落的钢筋混凝土桩按实际布置跨度布设；钢筋混凝土平板段落按间距7m布设。

钢筋混凝土拱板段落的钢筋混凝土桩桩基选取在底部没有溶洞空腔或顶板安全的溶洞空腔顶部设置。

钢筋混凝土拱板与钢筋混凝土桩、以及钢筋混凝土平板与钢筋混凝土桩均整体浇筑。

岩溶地基处理跨越较大溶腔的组合桩板结构，其特征在于：

包括跨越较大型溶洞空腔的钢筋混凝土拱板段落和跨越小型溶洞空腔的钢筋混凝土平板段落；

钢筋混凝土拱板段落包括整体浇筑的钢筋混凝土桩和钢筋混凝土拱板；

钢筋混凝土平板段落包括整体浇筑的钢筋混凝土桩和钢筋混凝土平板。

较大型的溶洞空腔的钢筋混凝土拱板跨越长度为7-35m之间，小型的溶洞空腔的钢筋混凝土平板跨越长度不大于7m。

沿线路横向上：钢筋混凝土拱板段落钢筋混凝土桩布设3组，路基中心布设1组，沿中心左、右侧各5.5m布设1组，每组按三角形或日字型布置；钢筋混凝土平板段落钢筋混凝土桩布设3根，路基中心布设1根，沿中心左、右侧各5.5m布设1根，按田字形布置；

沿线路纵向上：钢筋混凝土拱板段落的钢筋混凝土桩按实际布置跨度布设；钢筋混凝土平板段落按间距7m布设。

本发明具有以下优点：

本发明采用由钢筋混凝土构件组成的工程结构处理跨越较大溶腔，避免了小跨度桩板结构桩长太长引起的工期太长和安全风险加大问题。

附图说明

图1为平板结构跨越较大型溶腔纵断面图。

图2为拱板结构跨越较大型溶腔纵断面图。

图3为拱板结构跨越较大型溶腔钢筋混凝土桩布置平面图。

图中，1-钢筋混凝土桩、2-钢筋混凝土拱板，3-钢筋混凝土平板，4-溶洞空腔。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。

本发明涉及一种岩溶地基处理跨越较大溶腔的方法，具体由以下步骤实现：

步骤一：开挖路堑至钢筋混凝土板底面。

步骤二：按设计桩位逐桩布置勘察钻孔，查明溶洞分布范围。

步骤三：根据溶洞分布范围，合理布置钢筋混凝土桩1的桩孔，钢筋混凝土桩1避让较大型溶洞空腔4，以钢筋混凝土拱板2作为钢筋混凝土板跨越较大型的溶洞空腔4，以钢筋混凝土平板3作为钢筋混凝土板跨越小型的溶洞空腔4。较大型的溶洞空腔4的钢筋混凝土拱板2跨越长度为7-35m之间，小型的溶洞空腔4的钢筋混凝土平板3跨越长度不大于7m。

步骤四：布设钢筋混凝土桩1；

沿线路横向上：钢筋混凝土拱板2段落钢筋混凝土桩1布设3组，路基中心布设1组，沿中心左、右侧各5.5m布设1组，每组按三角形或日字型布置；钢筋混凝土平板3段落钢筋混凝土桩1布设3根，路基中心布设1根，沿中心左、右侧各5.5m布设1根，按田字形布置；

沿线路纵向上：钢筋混凝土拱板2段落的钢筋混凝土桩1按实际布置跨度布设；钢筋混凝土平板3段落按间距7m布设。

步骤五：设计钢筋混凝土桩1长度，钢筋混凝土桩1置于溶洞空腔4底板（指溶洞空腔底部实体部位）以下不小于桩径2倍长度的深度；钢筋混凝土拱板2段落的钢筋混凝土桩1长20m以上，钢筋混凝土平板3段落的钢筋混凝土桩1长20m以下。钢筋混凝土拱板2段落的钢筋混凝土桩1桩基选取在底部没有溶洞空腔4或顶板（指溶洞空腔以上部位实体部分）安全的溶洞空腔4顶部设置。钢筋混凝土拱板2与钢筋混凝土桩1、以及钢筋混凝土平板3与钢筋混凝土桩1均整体浇筑。

步骤六：施工钢筋混凝土拱板2和钢筋混凝土平板3；

步骤七：填筑钢筋混凝土拱板2和钢筋混凝土平板3以上路基。

实施例：

黔张常铁路dk159+945～dk160+048岩溶路基地基处理工程，如图1所示，原设计采用钢筋混凝土桩平板结构跨越溶洞空腔。如图2所示，改为钢筋混凝土桩拱板+平板跨越溶洞空腔的方法，由以下步骤实现：

步骤一：开挖路堑至钢筋混凝土板底面。

步骤二：按原设计桩位逐桩布置勘察钻孔，查明溶洞分布范围。

步骤三：根据溶洞分布范围，对不稳定地基进行处理，合理布置桩孔，桩基础避让较大型溶腔，以大跨度拱板跨越较大型溶腔，小跨度平板跨越小型溶腔。

步骤四：布设钢筋混凝土桩。如图3所示，沿线路横向钢筋混凝土桩布设3根，路基中心布设1根，沿中心左、右侧各5.5m布设1根。如图3所示，沿线路纵向上，钢筋混凝土桩拱板段落按实际布置跨度布设，平板段落按间距7m布设。

步骤五：设计钢筋混凝土桩长度，钢筋混凝土桩置于不安全溶腔底板以下不小于桩径2倍长度的深度。施工钢筋混凝土桩1并按规范要求检测桩基础。

步骤六：进行钢筋混凝土拱板和平板的设计，施工钢筋混凝土板。

步骤七：填筑钢筋混凝土板以上路基。

本发明对岩溶地基处理跨越较大型溶腔进行处理，采用钢筋混凝土拱板方法跨越较大型岩溶空腔，避免了小跨度桩板结构桩长太长引起的工期太长和安全风险加大问题。

本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。