[发明专利]一种跨越复杂溶洞群多跨预应力弹性地基梁结构及施工方法

说明书

本发明公开了一种跨越复杂溶洞群多跨预应力弹性地基梁结构及施工方法，属于溶洞群隧道施工技术领域，地基梁结构，包括垫台和预应力梁，垫台设置在预应力梁的底部，预应力梁设置在仰拱的底部，探测选取溶洞完整基岩区域作为垫台的基桩，预应力梁沿隧道路线方向设置，垫台包括承台和水平传力构造板，承台设置在基桩上，水平传力构造板设置在承台上，预应力梁设置在水平传力构造板上。在梁底布置临时支撑，为梁体浇筑混凝土提供竖向支撑力。在张拉预应力前，清除梁底临时支撑和四周浇筑模板，为张拉预应力时梁体纵向变形提供空间，在原临时支撑位置处注入自膨胀水泥砂浆充填，使梁体与梁底岩体紧密接触，发挥梁底岩体承载能力。

技术领域

本发明涉及溶洞群隧道施工技术领域，尤其涉及一种跨越复杂溶洞群多跨预应力弹性地基梁结构及施工方法。

背景技术

现有拱腰以上隧道开挖面外溶洞发育深度大于2.0m，溶洞宽度小于隧道开挖面的情况：主要有以下两种处理情况：

(1)溶洞内无填充物有水：采用泵送C30砼浇筑，最薄厚度不小于80cm，要求两侧嵌入岩石内不小于50cm，并施作约1.2*1.2m间距的锚杆，锚杆深入围岩不小于1.5m。以上施工完后再施作原结构的喷射砼和钢筋网初期支护等。对此处隧道进行扩挖，埋设HDPE波纹管连通原溶洞水路，并通过/钢筋砼管接入中心排水管沟中。(2)溶洞内无填充物无水：采用泵送C30砼浇筑，最薄厚度不小于80cm，要求两侧嵌入岩石内不小于50cm，并施作约1.2*1.2m间距的锚杆，锚杆深入围岩不小于1.5m。以上施工完后再施作原结构的喷射砼和钢筋网初期支护等。施工时注意预埋/HDPE双壁波纹管。

现有拱腰以上隧道开挖面外溶洞发育深度大于2.0m，溶洞宽度小于隧道开挖面的溶洞以及基地溶洞发育深度大于5.0m，溶洞宽度小于隧道开挖面的处理情况。(1)基底大溶洞：采用架设钢筋砼桥板通过，应保证板两端架设与稳固基础上，基地承载力大于1200kPa，否则应进行处治。拱腰溶洞内有填充物：全环改用加强型衬砌。(2)施工时先水平施作超前支护措施，开挖采用预裂爆破，施作钢拱架，注意钢架基脚处适当扩挖，保证基础牢靠；然后施作锁脚锚杆，铺钢筋网，二次衬砌可根据溶洞发育情况，考虑采用钢筋砼结构。施工时注意预埋HDPE透水管并加密此地段环向排水管。

现有基础及路面下大型溶洞，需采用跨越处理的情况，主要有以下两种处理情况：(1)溶洞在某一方向宽度较窄：采用钢筋混凝土梁跨越，梁高50～100cm。施工时注意预埋HDPE透水管。(2)溶洞发育相对较宽：采用设扩大基础或桩基，并设钢筋混凝土梁跨越。施工时注意预埋/HDPE透水管。

现有技术主要是针对溶洞在某一方向宽度较窄或基础及路面下大型溶洞发育相对较宽、溶洞侵入隧道轮廓范围较小等情况，采用钢筋混凝土梁跨越、设扩大基础或桩基，并设钢筋混凝土梁跨越或架设钢筋砼桥板通过。当溶洞存在填充物水时，埋设HDPE透水管排水。当前设计并无专门针对隧道跨越大型连通型隐伏溶洞群的处治措施方案，本发明提供一种跨越大型连通型隐伏溶洞群的多跨预应力弹性地基梁结构及其施工方法，解决现有技术的溶洞内钢筋砼梁桩基施工困难、难以承受纵向变形、洞内预应力施加困难等问题，为上部隧道结构穿越复杂溶洞群提供保障，确保隧道结构安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种跨越复杂溶洞群多跨预应力弹性地基梁结构及施工方法，解决背景技术中提到的技术问题。

一种跨越复杂溶洞群多跨预应力弹性地基梁结构，包括垫台和预应力梁，垫台设置在预应力梁的底部，预应力梁设置在仰拱的底部，探测选取溶洞完整基岩区域作为垫台的基桩，预应力梁沿隧道路线方向设置，采用现场现浇方式施工，垫台包括承台和水平传力构造板，承台设置在基桩上，水平传力构造板设置在承台上，预应力梁设置在水平传力构造板上。