一种隧洞塌方的处理方法及隧洞塌方支护结构技术领域
本发明涉及一种隧洞塌方的处理方法及隧洞塌方支护结构，属于水利水电工程中的水工建筑技术领域。
背景技术
在水利水电工程隧洞开挖施工过程中，隧洞穿越的围岩类别千差万别，根据地质人员现场判断围岩类别后，及时进行一期支护，如三类围岩采取锚喷措施、四类围岩采取锚喷局部辅以钢支撑支护等；根据工程经验，支护完成后大多可满足工程的需要，但由于围岩应力释放和调整、地下水的作用、围岩薄弱带的存在，隧洞局部还是可能会发生坍塌，此时对于隧洞顶拱的塌腔一般采取锚喷支护，此种工程措施，若对于顶拱地质条件较好的情况，可以及时有效的解决塌腔进一步扩大的趋势；若对于地质条件较差，存在涌水、软弱夹层时，往往不能解决塌腔再一次发生坍塌，最终造成了投资的增大，工期的延误。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种隧洞塌方的处理方法及隧洞塌方支护结构，以在降低工程施工困难的同时，有效降低工程造价，缩短施工工期，迅速及时的解决隧洞塌方问题，从而克服现有技术的不足。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明的一种隧洞塌方的处理方法为，该方法是在一期支护的钢拱架顶部再设置一道与塌方空腔形状和范围相对应的拱上拱结构，通过拱上拱结构对塌方空腔进行支撑，同时辅以网喷混凝土和锚杆，以防止塌方进一步扩大。
根据上述方法构成的本发明的一种隧洞塌方支护结构为，该结构包括一期支护，在一期支护顶部的塌方处设有与一期支护结构相同的拱上拱。
前述结构中，所述拱上拱的形状与塌方空腔形状相似，拱上拱的长度大于塌方范围长度。
前述结构中，所述拱上拱由内至外分别设有钢拱架和网喷混凝土，网喷混凝土经锚杆固定在塌方空腔表面。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，本发明通过在钢拱架的顶部布设拱上拱结构，有效的解决了塌腔应力继续变化，塌腔趋势进一步扩大的问题；通过此工程措施，满足了工程的需要，节约了工程投资，缩短了工程工期。
附图说明
图1是本发明实施使用时的结构示意图；
图2是一期支护的结构示意图；
图3是一期支护顶部出现塌方空腔的结构示意图。
附图中的标记：1-一期支护，2-拱上拱，3-钢拱架，4-网喷混凝土，5-锚杆，6-塌方空腔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。
本发明的一种隧洞塌方的处理方法，如图1所示：该方法是在现有的一期支护的钢拱架顶部再设置一道与塌方空腔形状和范围相对应的拱上拱结构，通过拱上拱结构对塌方空腔进行支撑，同时辅以网喷混凝土和锚杆，以防止塌方进一步扩大。
根据上述方法构成的本发明的一种隧洞塌方支护结构，如图1所示：该结构包括现有的一期支护1，在一期支护1顶部的塌方处设有与一期支护结构相同的拱上拱2。拱上拱的形状与塌方空腔形状相似，拱上拱的长度略大于塌方范围长度。拱上拱由内至外分别设有钢拱架3和网喷混凝土4，网喷混凝土经锚杆5固定在塌方空腔6表面。
实施例
本例中现有的一期支护如图2所示，本发明实施时的结构示意图如图1所示，由于围岩应力释放和调整、地下水的作用、围岩薄弱带的存在，在一期支护的局部部位发生了如图2所示的坍塌，如果不及时进行支护坍塌有可能继续扩大范围，因此需要对隧洞的坍塌部位进行二次支护。二次支护采用拱上拱的支护方式。
本发明的结构如图1所示：该结构包括之前的一期支护1，在一期支护顶部的塌方空腔6内进行二次支护，二次支护的结构与一期支护结构相同，包括钢拱架3，网喷混凝土4和锚杆5几部分。二次支护的钢拱架与固定在一期支护的钢拱架顶部，对围岩变形起到限制作用，同时辅以网喷混凝土和锚杆，有效防止塌腔的进一步扩大。拱上拱结构的形状、材料可根据塌腔的形状、范围和严重程度进行选择，常见材料主要有钢筋、工字钢、角钢等；锚杆的间距根据施工现场塌腔施工条件、严重程度确定。
本实施例施工过程中如下：
1、隧洞开挖一段长度后，及时进行一期支护，主要包括挂网、锚杆、喷混凝土、钢支撑等，可根据围岩类别进行选取；开挖长度根据现场围岩情况和施工条件进行确定。
2、一期支护完成后，在隧洞继续施工过程中，若发现之前支护完成洞段，洞顶有塌方现象，及时进行处理。
3、处理措施首先对坍塌在洞内的渣体进行清理，清理时对洞顶塌腔内松动块体及时清理，清理完成后，进行网喷混凝土4和锚杆5施工，锚杆间距、长度、喷混凝土厚度根据塌腔情况或工程经验确定。
4、网喷混凝土4和锚杆5施工完成后，进行拱上拱施工，拱上拱2结构的形状、材料可根据塌腔的形状、范围和严重程度进行选择，常见材料主要有钢筋、工字钢、角钢等；若塌腔情况比较严重，可在拱上拱结构中间加肋，增加支撑点。
5、进行拱上拱施工时，若发现一期支护钢拱架松动或不稳定应及时进行固定；若发现一期支护无钢拱架，可以先进行钢拱架施工，完成后进行拱上拱施工。