一种黄土隧道洞顶落水洞的处治方法

技术领域

本发明属于隧道施工技术领域，具体涉及一种黄土隧道洞顶落水洞的处治方法。

背景技术

本项依托离隰高速公路项目，该项目的隧道均为黄土隧道，因隧道地质为马兰黄土和离石黄土，因地质受常年雨水的影响，各隧道的进出口浅埋段均出现大大小小的落水洞，其中郭家山隧道出口和孔家山隧道出口的落水洞均位于隧道的正上方，距隧道洞口约50米，经各方现场查勘讨论采用明挖法施工对周边的生态破坏大，由于原地貌陡峭明挖两侧放坡开挖方量巨大工期长施工成本高，采用常规的盖挖法浇筑混凝土板，混凝土的运输困难，混凝土板的自重较大可能破坏黄土的自身稳定，水泥土在填充落水洞会出现堵塞流动性差的问题。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种黄土隧道洞顶落水洞的处治方法，在不影响隧道的工期和破坏生态的前提下，利用水泥土封堵和板结的方法处治该落水洞。

针对水泥土流动性差的问题，在水泥土往落水洞灌注的过程中掺入一定量的细砂，让水泥土能将落水洞填充密实，针对隧道在开挖和初期支护过程中地面会因下雨积水导致黄土在别的段落产生落水洞引起隧道坍塌的问题，在落水洞处治完成后在地表坑内施工10%的水泥土作为封水层盖板避免开挖过程中受积水和震动引起隧道塌方。

本发明采用如下技术方案：

一种黄土隧道洞顶落水洞的处治方法，包括如下步骤：

第一步，根据隧道的地质断面图，找到落水洞的位置，将落水洞洞穴四周的浮土进行清理，将原地表的植被进行清表；

第二步，开挖洞顶黄土，将黄土和水泥按比例混合，得到水泥土一，向落水洞的孔壁撒入干燥的细砂，向水泥土一中掺入细砂，迅速灌入落水洞，直至落水洞填充完成；

第三步，将水泥土一顶面夯实，拌和水泥土二，在隧道洞顶原地面施工两层水泥土二，表面形成水泥土板；

第四步，隧道正洞开挖，并完成初期支护，落水洞与正洞交界位置在初期支护时埋设钢管，在支护完成后通过钢管向落水洞位置进行补浆确保该位置无空洞；

第五步，落水洞段隧道二次衬砌施工完成后，在原地面施工水泥土三，并留-10%横坡将坡面的水汇集至最低处，将洞顶的地表水引排出洞顶。

进一步地，第二步中所述水泥土一中水泥的质量含量为4-6%，落水洞的孔壁撒入的细砂厚度为0.5-1cm，水泥土一中掺入的细砂的质量含量为4-6%。

进一步地，第三步中所述水泥土二中水泥的质量含量为10-15%，两层水泥土二的厚度均为40-60cm。

进一步地，第五步中所述水泥土三中水泥的质量含量为10-15%，厚度为40-60cm。

本发明的有益效果如下：

1. 本发明利用水泥土的板结性，确保水泥土在灌入落水洞中后能形成整体避免隧道开挖时，因震动引起隧道坍塌冒顶。在灌入落水洞过程中掺和加入细砂，利用砂的流动性确保水泥土能流入落水洞的底部，保障填充质量。二衬施工完成前后分别在洞顶施工两层10%的水泥土，确保在开挖和初期支护过程中因下雨积水引起隧道坍塌。处治方便，快捷，减少工期，降低成本；

2、与传统的隧道明挖比，无需将隧道暗挖段改明洞施工造成环境影响的同时使工期增长产生巨大成本，也解决了常规采用的盖挖法施工需在洞顶浇筑混凝土的问题，采用该种落水洞的处治方法工期短，施工难度要求低。具有高效、简单、环保、实用的优点；

附图说明

图1为本发明的施工示意图；

其中：1-水泥土一；2-细砂；3-水泥土二；4-水泥土三；5-原地面；6-植被；7-初期支护；8-二次衬砌；9-落水洞。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

参照图1，本发明提供一种技术方案：一种黄土隧道洞顶落水洞的处治方法，所述的落水洞9位于隧道暗洞上方，根据隧道的地质断面图，找到落水洞的位置，先将落水洞洞穴四周的浮土进行清理，将原地表的植被6进行清表。

所述的含量4%的水泥土一1，由黄土和水泥拌至，将提前准备的干燥的细砂2向落水洞9的孔壁撒入0.5-1cm，将拌和均匀的含量4%的水泥土一1掺入4-6%的细砂2迅速灌入落水洞9中，直至落水洞填充完成。

所述的含量10%的水泥土二3，先利用小型夯机将水泥土顶面夯实，在隧道洞顶原地面5施工两层厚50cm的含量10%的水泥土二3，将表面形成水泥土板。

所述的隧道初期支护7为隧道支护结构，在隧道正洞开挖，并完成隧道初期支护7，落水洞9与正洞交界位置在施工隧道初期支护7时埋设钢管，在支护完成后通过钢管向落水洞9位置进行补浆确保该位置无空洞。

所述的含量10%的水泥土三4为黄土和水泥拌至，在落水洞9段隧道二次衬砌8施工完成后，在原地面5施工含量10%的水泥土三4，并留-10%横坡将坡面的水汇集至最低处，将洞顶的地表水引排出洞顶。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。