[发明专利]一种隧道基础及底板下的大型溶洞处理及隧道开挖方法

摘要

一种隧道基础及底板下的大型溶洞处理及隧道开挖方法，包括溶洞处理、预注浆、开挖上部弧形导坑、开挖中台阶、开挖下台阶以及开挖中部三层台阶的三台阶七步法。本发明的施工空间大，方便机械化施工，可以多作业面平行作业，工效较高；方便在地质条件发生变化时，便于灵活、及时地转换施工工序，调整施工方法；适应不同跨度和多种断面形式，初期支护工序操作便捷；在台阶法开挖的基础上，预留核心土，左右错开开挖，利于开挖工作面稳定；当围岩变形较大或突变时，在保证安全和满足净空要求的前提下，可尽快调整闭合时间，广泛适用于在溶洞的特殊地质条件的地层，需要快速、安全、有效的通过该地质条件的隧道开挖施工，保证施工与隧道的安全。

主权项

一种隧道基础及底板下的大型溶洞处理及隧道开挖方法，所述隧道为岩溶隧道，其特征在于，施工步骤如下：步骤一，待开挖隧道的基础和底板下需要穿过大型溶洞（17）时，在底板悬空范围内向下打设钢筋混凝土桩，所述钢筋混凝土桩打穿溶洞但不能阻塞大型溶洞，并且桩底部需深入溶洞下侧围岩（3）之内，所述钢筋混凝土桩沿隧道横断面方向成组设置，钢筋混凝土桩沿隧道掘进方向间隔设置多组，尺寸和间距需根据实际受力进行设计；步骤二，在每组对应的钢筋混凝土桩的顶部、待开挖隧道底部标高位置上均固定有一根钢筋混凝土跨梁（5），该钢筋混凝土跨梁（5）为待开挖隧道跨越该大型溶洞的开挖基础，垫基采用干码片石；步骤三，隧道采用全断面帷幕预注浆或全断面周边预注浆；步骤四，开挖上部弧形导坑（6）：在隧道的拱部环向开挖上部弧形导坑（6），并预留核心土，环向开挖循环进尺量根据初期支护的钢架间距配合设置、不超过1.5m，开挖后进行喷、锚、网系统支护，同时采用注浆小导管（4）径向注浆加固，架设初期支护的钢架，在钢架的拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架的两侧边沿下倾角30°搭设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架焊接，复喷混凝土至设计厚度形成初支拱部（12）；步骤五，开挖左侧中台阶（7）和右侧中台阶（8）：开挖进尺量根据初期支护的钢架间距配合设置、不超过1.5m，开挖高度为3‑3.5m，左右侧台阶错开2‑3m，开挖后立即初喷3‑5cm厚的混凝土，然后进行喷、锚、网系统支护，沿隧道开挖方向接长钢架，在钢架的拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架的两侧边沿下倾角30°搭设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架焊接，复喷混凝土至设计厚度形成初支侧墙上部（13）；步骤六，使用步骤五中的方法继续开挖左侧下台阶（9）和右侧下台阶（10），形成初支侧墙下部和隧道底板边部（14）；步骤七，中部上台阶（11.1）、中部中台阶（11.2）及中部下台阶（11.3）的位置预留核心土，各台阶开挖后，施作隧道底板中部（15），将隧道底板中部（15）敷设在钢筋混凝土跨梁（5）上。