一种大型溶洞空腔立柱支顶的隧洞通行结构的制作方法

本技术属于地下隧洞工程，涉及大型溶洞内的隧洞工程，尤其是涉及一种大型溶洞空腔立柱支顶的隧洞通行结构。

背景技术：

1、溶洞是可溶性岩层因喀斯特作用所形成的天然洞穴，当建筑地基、水利水电隧洞及洞室、公路铁路隧道、采矿巷道等工程穿越碳酸岩类、硫酸岩、卤盐类岩层时，常常会遭遇与溶洞相关的复杂工程问题。大量地下隧洞工程实践表明，溶洞分布位置随机、发育规模各异、充填情况不一，溶洞的特殊性和差异性，使得岩溶工程具有其独有的特点，现有一般岩土工程施工工艺、施工规范不能直接用于岩溶工程。

2、溶洞洞段在建设过程中表现出围岩稳定性差，易发生突水、突泥、地表沉陷、充填物失稳、隧底沉降、结构开裂等灾害，这主要是由于溶洞自身承载能力低、裂隙和空腔发育充分，遇水后溶洞体积会进一步扩大、内部充填物性质显著变弱，难以保持自身稳定，在开挖过程中溶洞内部填充物和水源会突然向隧洞涌出，严重威胁施工工人生命安全和隧洞结构稳定。

3、根据溶洞的发育规模，溶洞可划分为大型溶洞、中型溶洞、小型溶洞、溶蚀宽缝、溶蚀裂隙等若干种，其中溶洞直径（当量直径）大于10 m则为大型溶洞。如果隧洞穿越大型溶洞，溶洞围岩相对稳定，溶洞空腔高度和宽度非常大，其完全置换和回填成本过高，且完全换填的密实度无法保障。因此，合适的溶洞空腔架空通行结构至关重要。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于，针对现有技术中存在的不足，提供一种大型溶洞空腔立柱支顶的隧洞通行结构。

2、为此，本实用新型的上述目的通过如下技术方案实现：

3、一种大型溶洞空腔立柱支顶的隧洞通行结构，所述大型溶洞空腔立柱支顶的隧洞通行结构均位于大型溶洞空腔内，其特征在于：包括支顶立柱和隧洞，

4、所述支顶立柱设置在隧洞的两侧且与隧洞的侧壁之间具有一定间距，所述支顶立柱用于支撑溶洞空腔顶部；

5、所述隧洞的侧衬砌设有延伸至溶洞空腔顶部的钢筋混凝土支撑板，所述隧洞顶部衬砌上、与钢筋混凝土支撑板所围绕的空间内铺设橡胶垫层；

6、所述隧洞底部与溶洞空腔底部之间的空间内设置回填混凝土。

7、在采用上述技术方案的同时，本实用新型还可以采用或者组合采用如下技术方案：

8、作为本实用新型的一种优选技术方案：所述支顶立柱的断面尺寸为3.0 m×3.0m，处于同侧的支顶立柱的中心间距为5 m。

9、作为本实用新型的一种优选技术方案：所述支顶立柱的下端深入溶洞空腔底部完整基岩下1.0 m以上。

10、作为本实用新型的一种优选技术方案：所述支顶立柱的底部设有混凝土底座。

11、作为本实用新型的一种优选技术方案：所述钢筋混凝土支撑板的厚度为1~2 m。

12、作为本实用新型的一种优选技术方案：所述回填混凝土为c20混凝土。

13、作为本实用新型的一种优选技术方案：所述溶洞空腔的顶部、周侧设置挂网、混凝土喷层以及锚杆支护。

14、作为本实用新型的一种优选技术方案：所述隧洞底部的溶洞空腔底部设置灌浆支护。

15、作为本实用新型的一种优选技术方案：所述隧洞的洞周采用一体式钢筋混凝土衬砌结构。

16、本实用新型提供一种大型溶洞空腔立柱支顶的隧洞通行结构，通过设置钢筋混凝土立柱（支顶立柱）、回填混凝土、系统锚网喷（挂网、混凝土喷层以及锚杆支护）等支护措施对溶洞空腔进行加固处理；通过设置钢筋混凝土衬砌及支撑板、橡胶垫层对隧洞承载结构进行加固处置；本实用新型可以实现溶洞和隧洞围岩的加固，确保隧洞成洞和洞室安全，极大程度上减少了隧洞四周溶洞空腔的回填、置换、固结、灌浆等加固处理工作量，大幅度较少开挖支护成本，便于隧洞支护和加固措施的快速、顺利、安全实施，提升隧洞承载能力，使得隧洞顺利通过，保障隧洞和溶洞的长期稳定性。

技术特征：

1.一种大型溶洞空腔立柱支顶的隧洞通行结构，所述大型溶洞空腔立柱支顶的隧洞通行结构均位于大型溶洞空腔内，其特征在于：包括支顶立柱和隧洞，

2. 根据权利要求1所述的大型溶洞空腔立柱支顶的隧洞通行结构，其特征在于：所述支顶立柱的断面尺寸为3.0 m×3.0 m，处于同侧的支顶立柱的中心间距为5 m。

3. 根据权利要求1所述的大型溶洞空腔立柱支顶的隧洞通行结构，其特征在于：所述支顶立柱的下端深入溶洞空腔底部完整基岩下1.0 m以上。

4.根据权利要求1或2或3所述的大型溶洞空腔立柱支顶的隧洞通行结构，其特征在于：所述支顶立柱的底部设有混凝土底座。

5. 根据权利要求1所述的大型溶洞空腔立柱支顶的隧洞通行结构，其特征在于：所述钢筋混凝土支撑板的厚度为1~2 m。

6.根据权利要求1所述的大型溶洞空腔立柱支顶的隧洞通行结构，其特征在于：所述回填混凝土为c20混凝土。

7.根据权利要求1所述的大型溶洞空腔立柱支顶的隧洞通行结构，其特征在于：所述溶洞空腔的顶部、周侧设置挂网、混凝土喷层以及锚杆支护。

8.根据权利要求1所述的大型溶洞空腔立柱支顶的隧洞通行结构，其特征在于：所述隧洞底部的溶洞空腔底部设置灌浆支护。

9.根据权利要求1所述的大型溶洞空腔立柱支顶的隧洞通行结构，其特征在于：所述隧洞的洞周采用一体式钢筋混凝土衬砌结构。

技术总结
本技术提供一种大型溶洞空腔立柱支顶的隧洞通行结构，包括支顶立柱和隧洞，所述支顶立柱设置在隧洞的两侧，所述支顶立柱用于支撑溶洞空腔顶部；所述隧洞的侧衬砌设有延伸至溶洞空腔顶部的钢筋混凝土支撑板，所述隧洞顶部衬砌上、与钢筋混凝土支撑板所围绕的空间内铺设橡胶垫层；所述隧洞底部与溶洞空腔底部之间的空间内设置回填混凝土。本技术可以实现溶洞和隧洞围岩的加固，确保隧洞成洞和洞室安全，极大程度上减少了隧洞四周溶洞空腔的回填、置换、固结、灌浆等加固处理工作量，大幅度较少开挖支护成本，便于隧洞支护和加固措施的快速、顺利、安全实施，提升隧洞承载能力，使得隧洞顺利通过，保障隧洞和溶洞的长期稳定性。

技术研发人员：刘宁,陈祥荣,陈平志,高要辉,陈珺,韩月,张晓艳
受保护的技术使用者：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
技术研发日：20221219
技术公布日：2024/1/12