[发明专利]一种大型岩溶空洞隧道大变形框架防落石结构及构筑方法

说明书

一种大型岩溶空洞隧道大变形框架防落石结构及构筑方法，以有效解决大型岩溶空洞内隧道结构的安全性和经济性问题。隧道结构采用钢筋混凝土整体浇筑，底部坐落在位于稳定岩石地基之上的隧道基础上，横向两侧外设置由隧道弃碴填筑至隧道结构顶部高程形成的填筑保护体，上方悬挂设置断面呈三角形的框架结构，框架结构的两侧张紧包裹固定被动防护网；所述框架结构的上端与上沿线路纵向间隔锚固在岩溶空洞顶部稳定岩体中的固定锚索的下伸端固定连接，两侧底端则通过其上设置有弹拉构件的拉力锚索与沿线路纵向间隔埋设在隧道结构顶部两侧填筑保护体中拉锚基础固定连接。

技术领域

本发明涉及岩土工程，特别涉及一种大型岩溶空洞隧道大变形框架防落石结构及构筑方法。

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，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，当遇到的岩溶空洞较大时，采用混凝土进行全部充填处理则非常不经济，如果不全部处理，岩溶空洞顶部的岩石掉块会对隧道结构安全造成隐患，故提出一种大型岩溶空洞隧道大变形框架防落石结构及构筑方法具有重要意义，并应具有抗落石冲击效果好、施工方便、经济、环保和利于推广等特点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种大型岩溶空洞隧道大变形框架防落石结构，以有效解决大型岩溶空洞内隧道结构的安全性和经济性问题。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

本发明的一种大型岩溶空洞隧道大变形框架防落石结构，包括穿越大型岩溶空洞的隧道结构，其特征是：所述隧道结构采用钢筋混凝土整体浇筑，底部坐落在位于稳定岩石地基之上的隧道基础上，横向两侧外设置由隧道弃碴填筑至隧道结构顶部高程形成的填筑保护体，上方悬挂设置断面呈三角形的框架结构，框架结构的两侧张紧包裹固定被动防护网；所述框架结构的上端与上沿线路纵向间隔锚固在岩溶空洞顶部稳定岩体中的固定锚索的下伸端固定连接，两侧底端则通过其上设置有弹拉构件的拉力锚索与沿线路纵向间隔埋设在隧道结构顶部两侧填筑保护体中拉锚基础固定连接。

本发明所要解决的另一技术问题是提供上述一种大型岩溶空洞隧道大变形框架防落石结构的构筑方法，该方法包括如下步骤：

①清除隧道结构底部对应位置的松散土石，直至稳定基岩面；

②施工隧道基础；

③待隧道基础达到设计强度的80％以后，施工隧道结构钢筋混凝土；

④采用隧道弃碴分层对称施工填筑保护体；

⑤在填筑保护体上开挖基坑，施工拉锚基础的钢筋混凝土，在其顶部预埋钢拉环；

⑥在隧道结构顶部对应的岩溶空洞顶板岩体上施工固定锚索；

⑦采用钢管或高强复合型材分段组装框架结构；

⑧在各分段框架结构的两侧张紧包裹被动防护网；

⑨吊装框架结构，其上端与固定锚索的下伸端固定连接；

⑩在拉力锚索上安装弹拉构件；

⑾将拉力锚索的上端与框架结构的同侧底端固定连接，下端与拉锚基础上预埋钢拉环固定连接；

⑿采用防腐绳将相邻分段框架结构绑扎固定为一体。