本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種穩(wěn)定淺埋偏壓隧道洞口的防護(hù)結(jié)構(gòu)，其屬于山嶺隧道施工技術(shù)領(lǐng)域，其包括設(shè)置在隧道洞口反壓側(cè)外側(cè)的梯形斜角鋼筋混凝土套拱和擋土墻；所述擋土墻設(shè)置在梯形斜角鋼筋混凝土套拱與隧道洞口反壓側(cè)之間；所述梯形斜角鋼筋混凝土套拱的反壓側(cè)拱腳為梯形的擴(kuò)大拱腳；所述擋土墻和梯形斜角鋼筋混凝土套拱之間回填有密實(shí)土體；所述擴(kuò)大拱腳內(nèi)設(shè)有U型槽鋼，所述U型槽鋼與梯形斜角鋼筋混凝土套拱內(nèi)的鋼筋焊接。本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是能夠避免由于淺埋偏壓隧道偏壓側(cè)土壓力過(guò)大而造成的洞口襯砌開(kāi)裂、洞口失穩(wěn)坍塌的事故。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及一種穩(wěn)定淺埋偏壓隧道洞口的防護(hù)結(jié)構(gòu)，特別適用于隧道洞口存在淺埋偏壓狀態(tài)的情況，屬于山嶺隧道施工
技術(shù)介紹
偏壓隧道是指由于地形、地質(zhì)構(gòu)造、施工等種種原因引起的圍巖壓力呈明顯的不對(duì)稱性，從而使支護(hù)結(jié)構(gòu)承受偏壓荷載的隧道。我國(guó)山脈縱橫，地形地勢(shì)陸峻險(xiǎn)要，地質(zhì)條件復(fù)雜，當(dāng)線路沿河谷設(shè)置，或受線型限制，線路走向難以完全垂直于地形等高線時(shí)，為避免高填、深壁、大挖，確保施工和運(yùn)營(yíng)時(shí)的山體穩(wěn)定，大多需釆用隧道方案通過(guò)，此時(shí)，在隧道的進(jìn)出口及部分傍山地段，通常都因地表傾斜，埋深較小而形成淺埋偏壓隧道。偏壓隧道由于存在地形偏壓，在隧道開(kāi)挖之后，作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的荷載呈不對(duì)稱分布，從而使得支護(hù)結(jié)構(gòu)受力的極不均衡，當(dāng)這種受力處于非常不利的狀態(tài)時(shí)，常常容易導(dǎo)致初期支護(hù)的變形和開(kāi)裂，圍巖壓力較大時(shí)還會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致二次襯砌開(kāi)裂，不僅降低整個(gè)隧道結(jié)構(gòu)的承載能力和使用壽命，且有可能破壞其防排水體系，導(dǎo)致漏水，不但嚴(yán)重影響隧道的正常運(yùn)營(yíng)，而且造成各種通風(fēng)、照明和消防等設(shè)施的腐燭損壞。而隧道洞口地段的施工是隧道施工的一個(gè)難點(diǎn)，能否快速安全進(jìn)洞，決定著整個(gè)隧道的施工進(jìn)度和安全。因此，急切需要針對(duì)洞口淺埋偏壓地質(zhì)特性提出一種穩(wěn)定淺埋偏壓隧道洞口的防護(hù)結(jié)構(gòu)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了一種受力均衡、安全有效的穩(wěn)定淺埋偏壓隧道洞口的防護(hù)結(jié)構(gòu)，能夠避免由于淺埋偏壓隧道偏壓側(cè)土壓力過(guò)大而造成的洞口襯砌開(kāi)裂、洞口失穩(wěn)坍塌的事故。本技術(shù)所采用的技術(shù)方案如下：本技術(shù)包括設(shè)置在隧道洞口反壓側(cè)外側(cè)的梯形斜角鋼筋混凝土套拱和擋土墻；所述擋土墻設(shè)置在梯形斜角鋼筋混凝土套拱與隧道洞口反壓側(cè)之間；所述梯形斜角鋼筋混凝土套拱的反壓側(cè)拱腳為梯形的擴(kuò)大拱腳；所述擋土墻和梯形斜角鋼筋混凝土套拱之間回填有密實(shí)土體；所述擴(kuò)大拱腳內(nèi)設(shè)有U型槽鋼，所述U型槽鋼與梯形斜角鋼筋混凝土套拱內(nèi)的鋼筋焊接。進(jìn)一步的，所述梯形斜角鋼筋混凝土套拱自隧道洞口反壓側(cè)的拱腳處布設(shè)至拱頂偏右，其偏右范圍為0~90度。進(jìn)一步的，所述梯形斜角鋼筋混凝土套拱自隧道洞口反壓側(cè)的拱腳處布設(shè)至拱頂偏右，其偏右角度為30度。進(jìn)一步的，所述梯形斜角鋼筋混凝土套拱自隧道洞口反壓側(cè)向隧道洞口偏壓側(cè)延伸的厚度依次減薄。進(jìn)一步的，所述擋土墻為傾斜墻體，其傾斜度為1:0.25。進(jìn)一步的，所述擋土墻外側(cè)距離所述梯形斜角鋼筋混凝土套拱外側(cè)的水平距離L大于5.5米。進(jìn)一步的，所述梯形斜角鋼筋混凝土套拱上均布有預(yù)留管棚導(dǎo)向孔。進(jìn)一步的，自拱腳起算，所述擋土墻的高度不低于7米，其墻體厚2米，其傾斜度為1:0.25。進(jìn)一步的，所述密實(shí)土體的壓實(shí)度不小于80%，若作為永久性回填部分的壓實(shí)度需不得小于90%；所述密實(shí)土體采用級(jí)配碎石分層反壓回填，層層夯實(shí)，平衡偏壓產(chǎn)生的側(cè)壓力。本技術(shù)的有益效果如下：本技術(shù)采用設(shè)置在淺埋偏壓隧道洞口的穩(wěn)定洞口的防護(hù)結(jié)構(gòu)，防止因山體地質(zhì)或施工原因引起的偏壓造成的襯砌開(kāi)裂、洞口失穩(wěn)的事故，消除了施工過(guò)程中潛在的安全隱患，是對(duì)洞口施工安全采取的保護(hù)措施之一，能夠穩(wěn)定洞口，避免塌方而造成人員傷亡等事故發(fā)生。附圖說(shuō)明圖1為本技術(shù)的主視圖。圖2為本技術(shù)的俯視圖與主視圖的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖。其中，1擋土墻、2擴(kuò)大拱腳、3密實(shí)土體、4梯形斜角鋼筋混凝土套拱、5預(yù)留管棚導(dǎo)向孔、6隧道襯砌、7地表面、8U型槽鋼、9隧道洞口反壓側(cè)、10隧道洞口偏壓側(cè)、L指水平距離。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖1~2和實(shí)施例對(duì)本技術(shù)做進(jìn)一步的描述。參見(jiàn)圖1、圖2，本實(shí)施例包括設(shè)置在隧道洞口反壓側(cè)9外側(cè)的梯形斜角鋼筋混凝土套拱4和擋土墻1；所述擋土墻1設(shè)置在梯形斜角鋼筋混凝土套拱4與隧道洞口反壓側(cè)9之間；所述梯形斜角鋼筋混凝土套拱4的反壓側(cè)拱腳為梯形的擴(kuò)大拱腳2；所述擋土墻1和梯形斜角鋼筋混凝土套拱4之間回填有密實(shí)土體3；所述擴(kuò)大拱腳2內(nèi)設(shè)有U型槽鋼8，所述U型槽鋼8與梯形斜角鋼筋混凝土套拱4內(nèi)的鋼筋焊接。進(jìn)一步的，所述梯形斜角鋼筋混凝土套拱4自隧道洞口反壓側(cè)9的拱腳處布設(shè)至拱頂偏右，其偏右范圍為0~90度。進(jìn)一步的，所述梯形斜角鋼筋混凝土套拱4自隧道洞口反壓側(cè)9的拱腳處布設(shè)至拱頂偏右，其偏右角度為30度。進(jìn)一步的，所述梯形斜角鋼筋混凝土套拱4自隧道洞口反壓側(cè)9向隧道洞口偏壓側(cè)10延伸的厚度依次減薄。進(jìn)一步的，所述擋土墻1為傾斜墻體，其傾斜度為1:0.25。進(jìn)一步的，所述擋土墻1外側(cè)距離所述梯形斜角鋼筋混凝土套拱4外側(cè)的水平距離L大于5.5米。進(jìn)一步的，所述梯形斜角鋼筋混凝土套拱4上均布有預(yù)留管棚導(dǎo)向孔5。進(jìn)一步的，自拱腳起算，所述擋土墻1的高度不低于7米，其墻體厚2米，其傾斜度為1:0.25。進(jìn)一步的，所述密實(shí)土體3的壓實(shí)度不小于80%，若作為永久性回填部分的壓實(shí)度需不得小于90%；所述密實(shí)土體3采用級(jí)配碎石分層反壓回填，層層夯實(shí)，平衡偏壓產(chǎn)生的側(cè)壓力。本方案中在反壓側(cè)9設(shè)置擋土墻1，且于反壓側(cè)9設(shè)置帶有擴(kuò)大拱腳2的梯形斜角鋼筋混凝土套拱4，并在擋土墻1與梯形斜角鋼筋混凝土套拱4之間回填密實(shí)土體3。所述擋土墻1為傾斜墻體，所述墻體傾角1:0.25，擋土墻1外側(cè)距離所述梯形斜角鋼筋混凝土套拱4的水平距離L>5.5m。所述梯形斜角鋼筋混凝土套拱4為鋼筋混凝土構(gòu)件，水平投影為梯形，立面投影與隧道襯砌輪廓一致。所述梯形斜角鋼筋混凝土套拱4內(nèi)設(shè)置有預(yù)留管棚導(dǎo)向孔5，便于隧道設(shè)置大管棚超前支護(hù)時(shí)，進(jìn)行導(dǎo)向。所述梯形斜角鋼筋混凝土套拱4的擴(kuò)大拱腳2的底部設(shè)置有U型槽鋼8，所述U型槽鋼8根據(jù)工程實(shí)際情況選擇合適的型號(hào)，所述U型槽鋼8的兩側(cè)與梯形斜角鋼筋混凝土套拱4內(nèi)的鋼筋焊接。本實(shí)施例的施工過(guò)程如下：本實(shí)施例中設(shè)計(jì)的淺埋偏壓隧道洞口的防護(hù)結(jié)構(gòu)，針對(duì)隧道進(jìn)出口段淺埋偏壓的問(wèn)題，在隧道洞口淺埋、反壓段的反壓側(cè)9采用級(jí)配碎石分層反壓回填，層層夯實(shí)，平衡偏壓產(chǎn)生的側(cè)壓力，回填前先完成擋土墻1的砌筑，待墻身強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后回填。如圖1所示，回填完后，在洞口環(huán)向反壓側(cè)9設(shè)置帶有擴(kuò)大拱腳2的梯形斜角鋼筋混凝土套拱4，所述梯形斜角鋼筋混凝土套拱4的拱腳采用擴(kuò)大設(shè)計(jì)，能夠增加梯形斜角鋼筋混凝土套拱4的穩(wěn)定性，對(duì)進(jìn)洞圍巖進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)。具體設(shè)置如下：（1）反壓側(cè)擋土墻的設(shè)置：擋土墻1的墻體自拱腳起算，高度不低于7m，墻體厚2m，傾斜度1:0.25。（2）回填土要求：回填的密實(shí)土體3需回填密實(shí)，其壓實(shí)度應(yīng)不小于80%；若做為永久性回填部分需不得小于90%。（3）梯形斜角鋼筋混凝土套拱設(shè)置：如圖1和圖2所示，由于本隧道不僅存在淺埋偏壓特性，還存在隧道洞身與山體等高線斜交特性，故不設(shè)置整環(huán)套拱，而僅在反壓側(cè)9設(shè)置半環(huán)的梯形斜角鋼筋混凝土套拱4，所述梯形斜角鋼筋混凝土套拱內(nèi)采用HRB335鋼筋，其直徑為22mm，所述梯形斜角鋼筋混凝土套拱4自左側(cè)，即反壓側(cè)9的本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種穩(wěn)定淺埋偏壓隧道洞口的防護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于：其包括設(shè)置在隧道洞口反壓側(cè)（9）外側(cè)的梯形斜角鋼筋混凝土套拱（4）和擋土墻（1）；所述擋土墻（1）設(shè)置在梯形斜角鋼筋混凝土套拱（4）與隧道洞口反壓側(cè)（9）之間；所述梯形斜角鋼筋混凝土套拱（4）的反壓側(cè)拱腳為梯形的擴(kuò)大拱腳（2）；所述擋土墻（1）和梯形斜角鋼筋混凝土套拱（4）之間回填有密實(shí)土體（3）；所述擴(kuò)大拱腳（2）內(nèi)設(shè)有U型槽鋼（8），所述U型槽鋼（8）與梯形斜角鋼筋混凝土套拱（4）內(nèi)的鋼筋焊接。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種穩(wěn)定淺埋偏壓隧道洞口的防護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于：其包括設(shè)置在隧道洞口反壓側(cè)（9）外側(cè)的梯形斜角鋼筋混凝土套拱（4）和擋土墻（1）；所述擋土墻（1）設(shè)置在梯形斜角鋼筋混凝土套拱（4）與隧道洞口反壓側(cè)（9）之間；所述梯形斜角鋼筋混凝土套拱（4）的反壓側(cè)拱腳為梯形的擴(kuò)大拱腳（2）；所述擋土墻（1）和梯形斜角鋼筋混凝土套拱（4）之間回填有密實(shí)土體（3）；所述擴(kuò)大拱腳（2）內(nèi)設(shè)有U型槽鋼（8），所述U型槽鋼（8）與梯形斜角鋼筋混凝土套拱（4）內(nèi)的鋼筋焊接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種穩(wěn)定淺埋偏壓隧道洞口的防護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述梯形斜角鋼筋混凝土套拱（4）自隧道洞口反壓側(cè)（9）的拱腳處布設(shè)至拱頂偏右，其偏右范圍為0~90度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種穩(wěn)定淺埋偏壓隧道洞口的防護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述梯形斜角鋼筋混凝土套拱（4）自隧道洞口反壓側(cè)（9）的拱腳處布設(shè)至拱頂偏右，其偏右角度為30度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3任一項(xiàng)所述的一種穩(wěn)定淺埋偏...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王道遠(yuǎn)，孟祥馬，朱維倫，董樹(shù)英，郎彥濤，袁金秀，蔣明敏，張學(xué)金，張少波，彭翔，吳宗理，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：王道遠(yuǎn)，
類(lèi)型：新型
國(guó)別省市：河北;13
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