一種構建承載結構的防滲組件的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種構建承載結構的防滲組件，其改進之處在于：組件包括設置在溶洞空腔與有壓隧洞之間的回填混凝土內的鋼筋混凝土暗拱，鋼筋混凝土暗拱的兩端設有拱座，拱座與溶洞基巖連接。本實用新型可有效處理有壓隧洞底部基礎承載能力不足的問題，改善防滲效果，減小回填范圍，結構簡單，受力明確，可以有效減低施工難度和工程投資。
【專利說明】一種構建承載結構的防滲組件
【技術領域】
[0001]本實用新型設計一種基礎承載防滲組件，特別涉及一種有壓隧洞巖溶地區漏斗型基礎承載防滲組件，屬于水利水電工程領域。
【背景技術】
[0002]巖溶是地表水和地下水對可溶性巖層(碳酸巖類、硫酸巖類、鹵鹽類等)進行化學侵蝕、崩解作用和機械破壞、搬運、沉積作用所形成的各種地表和地下溶蝕現象的總稱。巖溶產生主要有3個條件:第一，可溶性巖石是巖溶產生的物質基礎。例如，隧道穿越石灰巖、白云巖、泥灰巖、石膏、芒硝、巖鹽等地層時，受地下水作用而產生的溶蝕現象。第二，地質構造與地層結構的千差萬別確定了巖溶類型的多樣性。一般情況下，向斜構造比背斜構造巖溶發育強烈，向斜構造的核部巖溶發育比兩翼強烈，背斜構造的兩翼比核部巖溶發育強烈。第三，地表水和地下水補給、徑流、滲透和循環是巖溶形成和發育的必要條件。當地下水中游離或侵蝕性的C02、S042-等的含量較大時，巖溶的發育增強。
[0003]巖溶地區隧洞基礎處理，尤其是在隧洞底部空腔規模較大時，通常采用大規模的空腔混凝土回填的方式，以提高隧洞基礎圍巖整體性，改善其承載防滲能力，但由于巖溶發育的不規則性和隧洞承載防滲要求的不同，往往回填工程量大。另外，由于巖溶空腔內堆積物或沉積物物質與回填的混凝土粘結力較差，底部基礎在清理時呈漏斗型深坑，多積水集泥，施工難度大，清理效果不理想，后期固結灌漿效果難以保證，多需要通過增加回填混凝土厚度來提供必要的承載力，進一步增加了回填混凝土工程量和回填施工難度。
[0004](I)涵、管跨越
[0005]如隧道底部存在小體積的溶洞空腔或暗河，且寬度和深度都較小，可在隧道底部設置暗涵、管跨越；如
[0006]頂部存在溶洞空腔，有水流過，則應在頂部設置暗管跨越或將水引入隧道底部跨越。
[0007](2)橋梁跨越
[0008]如隧道底部存在大體積的溶洞空腔，且寬度和高度都較大，可采用橋梁跨越。但施做墩、臺時，一定要探明河底的地質情況，合理選取樁的受力形式，確保基礎具有足夠的承載能力。
【發明內容】
[0009]本實用新型發明結合西部某大型水利水電工程引水隧洞巖溶處理的施工實踐，通過隧洞底部巖溶空腔內設置的回填置換混凝土加鋼筋混凝土暗拱結構處理巖溶區隧洞基礎的承載防滲能力不足的問題，達到降低工程施工難度，減小工程投資的目的。
[0010]為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0011]一種構建承載結構的防滲組件，其特征在于:所述組件包括設置在溶洞空腔與有壓隧洞之間的回填混凝土內的鋼筋混凝土暗拱，所述鋼筋混凝土暗拱的兩端設有拱座，所述拱座與溶洞基巖連接。
[0012]其中，所述拱座和溶洞基巖之間設有插筋；所述回填混凝土和溶洞基巖之間設有插筋。
[0013]其中，鋼筋混凝土暗拱為弧形結構，其弧頂與有壓隧洞的底部基礎相切。
[0014]其中，溶洞空腔設為倒梯形。
[0015]其中，有壓隧洞設置在巖溶區。
[0016]其中，鋼筋混凝土暗拱的體積為所述回填混凝土體積的10-15%。
[0017]本實用新型發明通過在巖溶區有壓隧洞底部空腔內回填混凝土和鋼筋混凝土暗拱結構，可以有效處理有壓隧洞底部基礎承載能力不足的問題，改善防滲效果，減小回填范圍，相比較大規模的回填混凝土施工，其回填混凝土厚度小，結構簡單，受力明確，可以有效減低施工難度和工程投資，已為實際工程所采用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]本技術發明方案具體布置見圖1。
[0019]其中:1一回填混凝土 ；2—鋼筋混凝土暗拱；3—拱座；4一插筋；5—有壓隧洞；
[0020]6—倒梯形溶洞空腔。
【具體實施方式】
[0021]本實用新型技術發明的具體實現方式如下:
[0022]首先對隧洞基礎巖溶空腔進行一定范圍的堆積物清理，清理范圍根據有壓隧洞的設計防滲要求確定。本實用新型的清理范圍如附圖所示，清理范圍后通過回填混凝土進行置換回填，混凝土采用C20或C25型混凝土。回填混凝土內設置鋼筋混凝土弧形結構，弧頂與有壓隧洞相切，以承擔上部隧洞及隧洞內的荷載，弧形的跨度和高度按照橋梁設計方法進行計算確定。暗拱的體積占混凝土的10%-15%。暗拱兩端適當擴挖形成拱座與底部基巖接觸；巖石上設有放置鋼筋的孔，拱座混凝土、回填混凝土分別與巖壁之間設置鋼筋以增強混凝土與粘結和傳力能力；回填混凝土上部實施隧洞主體結構。溶洞空腔修齊為倒梯形，以承受更多壓力。
[0023]最后應該說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本實用新型進行了詳細說明，所屬領域的普通技術人員應當理解:依然可以對本實用新型的【具體實施方式】進行修改或者等同替換，而未脫離本實用新型精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應涵蓋在本權利要求范圍當中。
【權利要求】
1.一種構建承載結構的防滲組件，其特征在于:所述組件包括設置在溶洞空腔與有壓隧洞之間的回填混凝土內的鋼筋混凝土暗拱，所述鋼筋混凝土暗拱的兩端設有拱座，所述拱座與溶洞基巖連接； 所述拱座和溶洞基巖之間設有插筋；所述回填混凝土和溶洞基巖之間設有插筋； 所述鋼筋混凝土暗拱為弧形結構，其弧頂與有壓隧洞的底部基礎相切； 所述溶洞空腔設為倒梯形。
2.根據權利要求1所述的防滲組件，其特征在于:所述有壓隧洞設置在巖溶區。
3.根據權利要求1所述的防滲組件，其特征在于:所述鋼筋混凝土暗拱的體積為所述回填混凝土體積的10-15%。
【文檔編號】E21D11/38GK203742622SQ201320713758
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2013年11月13日 優先權日:2013年11月13日
【發明者】李宏, 王永興, 宋威, 李虎章, 宋東峰 申請人:江南水利水電工程公司