一种适用于偏压陡坡地形的组合支挡型隧道洞门结构的制作方法

1.本实用新型涉及一种适用于偏压陡坡地形的组合支挡型隧道洞门结构，属于隧道建设技术领域。


背景技术：

2.受道路整体线形的限制，隧道洞口段可能会遭遇偏压陡坡地形，此时隧道洞门设计需要应对高边仰坡、结构偏压受力等诸多难题，若处治不当，则可能导致边仰坡失稳坍塌、坡体危石滚落、隧道结构开裂变形等事故，进而给施工安全及运营期行车安全留下不小的风险隐患。针对上述情况，目前相对成熟的处治方案是将隧道洞门结构向山体内部适当推移，采用贴壁式进洞的方式保证洞口施工的可操作性，并通过锚索框格梁、锚杆框格梁等结构措施对洞顶高边仰坡进行强防护，并根据情况需要在洞顶边仰坡合适位置设置主动或被动防护网。上述工程措施在一定程度上可以保证隧道洞口段的安全性，但存在工程造价高、对洞口环境破坏较大等缺陷，且边仰坡防护效果直接取决于锚索、锚杆等隐蔽工程的施工质量，风险可控性较差。
3.相比于加强边仰坡防护而言，延长明洞是相对更加可靠的应对措施。但是，受偏压地形限制，隧道洞口段普遍存在着坡体内侧地形偏压力大、坡体外侧结构基础不稳等实际问题，使得实施延长明洞的方案存在较大的条件限制。针对上述情况，研究一种适用于偏压陡坡地形的组合支挡型隧道洞门结构具有重大的实际意义。


技术实现要素：

4.鉴于此，本实用新型的目的是提供一种适用于偏压陡坡地形的组合支挡型隧道洞门结构，可以克服现有技术的不足。
5.本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
6.一种适用于偏压陡坡地形的组合支挡型隧道洞门结构，包括明洞衬砌及洞门墙，在明洞衬砌靠近山体的内侧设有抗滑桩，而远离山体的外侧依次设有用于辅助洞顶填土的偏压挡墙和用于使隧底基础稳定的衡重式挡墙，在偏压挡墙和衡重式挡墙之间设有帮补材料；在抗滑桩和偏压挡墙之间、洞门墙的后部设有墙背回填结构。
7.前述的抗滑桩为若干件间隔布置在隧道明洞区段。
8.前述洞门墙与抗滑桩、偏压挡墙及明洞衬砌之间通过连接钢筋建立刚性连接。
9.在前述洞门墙和偏压挡墙上均设置有泄水孔。
10.前述帮补材料为c20混凝土。
11.前述的洞门墙顶部高出隧道拱顶衬砌，其高度根据墙背回填结构的高度确定。
12.前述的墙背回填结构包括由下至上设置的c15混凝土回填层、土石回填层及粘土隔水层，并在粘土隔水层顶部设有绿植层。
13.在前述墙背回填结构及偏压挡墙顶部设有相贯通的洞顶水沟。
14.与现有技术比较，本实用新型公开的一种适用于偏压陡坡地形的组合支挡型隧道
洞门结构，其包括明洞衬砌及洞门墙，在明洞衬砌靠近山体的内侧设有抗滑桩，而远离山体的外侧依次设有用于辅助洞顶填土的偏压挡墙和用于使隧底基础稳定的衡重式挡墙，在偏压挡墙和衡重式挡墙之间设有帮补材料；在抗滑桩和偏压挡墙之间、洞门墙的后部设有墙背回填结构；所述的洞门墙与抗滑桩、偏压式挡墙结构及明洞衬砌相互嵌套连接，且其顶面相互平齐，形成一个相对平整的组合支挡型洞门结构。通过设置在明洞衬砌靠山体内侧的抗滑桩抵抗地形偏压力，设置衡重式挡墙保证隧道洞门结构的基础稳定，设置偏压挡墙以满足隧道明洞段洞顶回填土的工程需求，避免洞顶回填土向山体外侧垮塌，保证回填土具有良好稳定性，通过三种支挡结构的协同受力，可有效满足偏压陡坡地形下隧道洞口段明洞延长施工的必要条件，确保隧道洞门结构的结构可靠性及防护有效性。
15.本实用新型的有益效果是：
16.（1）本实用新型通过设置抗滑桩抵抗洞口段山体的偏压力，设置衡重式挡墙保证隧道洞门结构的基础稳定，设置偏压挡墙以满足隧道明洞段洞顶回填土的工程需求，通过三种支挡结构的协同受力，可大大提高隧道洞口结构的稳定性和可靠性，尤其适用于偏压陡坡隧道施工，可靠性好，适用范围广；（2）本实用新型可有效降低隧道运营期遭受洞顶边仰坡局部滑塌、危石滚落的安全威胁，并通过明洞反压回填的措施提升洞顶边仰坡的整体稳定性，可有效保障隧道洞口段的施工安全及运营安全。
17.本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
18.为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：
19.图1为本实用新型的横断面示意图。
20.图2为本实用新型的俯视图。
21.图3为墙背回填结构的回填示意图。
具体实施方式
22.以下将参照附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。
23.如图1-图3所示，一种适用于偏压陡坡地形的组合支挡型隧道洞门结构，包括明洞衬砌5及洞门墙6，在明洞衬砌5靠近山体的内侧设有抗滑桩1，而远离山体的外侧依次设有用于辅助洞顶填土的偏压挡墙3和使隧底基础稳定的衡重式挡墙2，在偏压挡墙3和衡重式挡墙2之间设有帮补材料4；在抗滑桩1和偏压挡墙3之间、洞门墙6的后部设有墙背回填结构8；所述的洞门墙6与抗滑桩1、偏压挡墙3及明洞衬砌5相互嵌套连接，且其表面相互平齐，形成一个相对平整的组合支挡型洞门结构。
24.具体地，所述的偏压挡墙3贴近明洞衬砌5外侧设置，可作为抵抗山体偏压的次要支挡结构以及洞门墙墙背回填8的侧面封堵结构；所述的衡重式挡墙2与偏压挡墙3位置相
对且设置在洞口偏压地形最外侧的稳定地基内，作为隧道洞门结构基础外缘收坡的支挡结构，使隧底基础稳定；在偏压挡墙3和衡重式挡墙2之间设置的帮补材料4用于对隧道洞门基础的镂空部位进行帮补、填平，所用材料的力学性能应满足相关承载力要求，且宜选择质量相对较轻的材料，以减少衡重式挡墙2的受力荷载，优选可选择c20混凝土。
25.所述的抗滑桩1为若干件间隔布置在隧道明洞区段，作为抵抗山体偏压力的主要支挡结构。抗滑桩1的设置根数具体根据明洞长度确定，且相邻抗滑桩中心间距一般控制在4～5m。
26.所述洞门墙6与抗滑桩1、偏压挡墙3及明洞衬砌5之间通过连接钢筋建立刚性连接，以提高组合支挡型洞门结构的整体稳定性。
27.在所述洞门墙6和偏压挡墙3上均设置有泄水孔，以保证墙背积水排泄通畅。
28.衡重式挡墙2和偏压挡墙3为素混凝土结构。
29.所述的洞门墙6顶部高出隧道拱顶衬砌，其具体高度根据墙背回填结构8的高度灵活调整，其高出墙背回填结构8顶面不小于0.5m。同时，可作为阻挡洞顶边仰坡表层滑塌物或滚落物的被动防护结构，预防滑塌物或滚落物直接掉落至道路上影响行车安全。
30.所述的墙背回填结构8的回填区域为抗滑桩1、偏压挡墙3、明洞衬砌5、洞门墙6、仰坡开挖面以及基础所围成的封闭空间；具体地，所述墙背回填结构8包括由下至上设置的c15混凝土回填层8.1、土石回填层8.2及粘土隔水层8.3，并在粘土隔水层8.3顶部设有绿植层，在绿植层上可进行植草绿化。
31.在墙背回填结构8及偏压挡墙3顶部设有相贯通的洞顶水沟7，所述的洞顶水沟7可作为隧道洞口区域地表雨水的排泄通道。
32.具体施工流程：
33.1）隧道洞口段截排水结构施工完成后，进行必要的边仰坡防护施工，其后进行线路靠山体一侧的抗滑桩1施工；
34.2）抗滑桩1施工完成后，进行隧道洞口段的开挖施工，其后进行线路靠山体外侧衡重式挡墙2的施工；
35.3）衡重式挡墙2施工完成后，对隧道洞口段场地进行平整，基础镂空部位采用帮补材料4进行填平并碾压；若洞口段地基承载能力不足，则进行相应的地基加固处治；
36.4）施工套拱和洞口段管棚，继而在管棚的保护下进行隧道暗洞施工，待隧道暗洞上断面开挖15m左右，尽快施工隧道洞口段二次衬砌及明洞衬砌5；
37.5）明洞衬砌5施工完成后，施工偏压挡墙3和洞门墙6，其后进行洞门墙墙背回填8和洞顶水沟7的施工，至此完成组合支挡型隧道洞门结构的全部施工。
38.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式保密的限制，任何未脱离本实用新型技术方案内容、依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。