高水压大流量岩溶隧道地下水封堵方法与流程

文档序号:11231300阅读:770来源:国知局

技术领域:

本发明属于隧道施工领域,特别涉及一种高水压大流量岩溶隧道地下水封堵方法。



背景技术:

随着西部地区铁路网的拓展,特别是高速铁路的大量修建,在岩溶地区修建隧道不可避免。在岩溶区高水压的作用下,防排水设计及施工成为一项重要课题。



技术实现要素:

本发明的目的就在于提供一种高水压大流量岩溶隧道地下水封堵方法,该方法解决了高水压大流量岩溶隧道的封堵和排水问题,降低了施工及后期运营的风险。

如上构思,本发明的技术方案是:一种高水压大流量岩溶隧道地下水封堵方法,其特征在于:包括如下步骤:①采用物探和钻探相配合的探水作业,确定水压和水量;②进行出漏水的分流施工;③进行出漏水大通道的封堵;④进行隧道围岩的随机注浆加固;⑤由近到远、由顶到底的分层次封堵;⑥最后的出漏水点的封闭封堵施工。

所述步骤②的具体施工过程是:根据物探和钻探的结果,在隧道集中涌水范围内以水源位置为起点,设置不同深度和不同角度的分流减压孔,并安装上带高压阀的分流减压管,同时在出水周边布置灌浆堵水孔;

所述步骤②中增加沉箱引排施工:在底板高压固结和周边分流孔施工完毕后,首先清除涌水溶洞内充填物或沉渣,清理完毕后在涌水集中部位上下游方向或四周分别固定安放数根高压钢管进行引排,再以涌水点为中心制作混凝土沉箱,沉箱镶有中心制有排水钢管的钢板,沉箱周围镶铸孔口管,利于排水和后续封堵施工。

所述步骤③采用模袋灌浆技术直接对原始涌水点进行灌浆封堵。

本发明对水量大、压力大的富水岩溶隧道揭露水总的处理原则是“先加固、后封堵、先分流减压、后逐步收口”。总体处理思路为“先探后堵、由浅入深、截断来源、堵排结合、择机封堵”。因此,本发明有效地解决了高水压大流量岩溶隧道的封堵和排水问题,降低了施工及后期运营的风险。

附图说明:

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式:

如图所示:一种高水压大流量岩溶隧道地下水封堵方法,包括如下步骤:

1、采用物探和钻探相配合的探水作业,确定水压和水量。根据揭露的隧道出漏水情况和设计提供的地质条件资料以及水文地质资料,对隧道突涌水东段的涌水情况进行分析,确定物探和钻探的方式、位置。结合进行的物理探测对隧道涌水范围进行进一步的查探,并进行必要的钻探工作。根据以上的探测结果,确定地下水出水的性质和出水层的位置、规模。

2、进行出漏水的分流和引排施工。对隧道施工中单点流量大、压力高、流速快的出水点,根据以上钻探和物探确定的含水层位置和性质,确定由分流减压孔设置深度和设置位置;同时确定封堵的顺序,将距离水源近的出水点逐渐向远处引流,以便减小水压力,降低封堵难度。

(1)分流减压孔的施工:在隧道集中涌水范围内设置足够多的分流减压孔,同时在出水周边布置一定的灌浆堵水孔,以创造封堵原始涌水点的施工条件。在此阶段,要根据物探和钻探的结果,以水源位置为起点,设置不同深度和不同角度的分流减压孔,并安装上带高压阀的分流减压管,使水流能由埋入的带阀门的排水管中排出,以减小原有的出水点的水量和水头的压力。

(2)沉箱引排施工(特殊分流引排施工):通过若干分流孔分流、降压之后,若未能达到直接封堵主通道的条件,则需采用特殊引排的施工方式(沉箱)进行处理。沉箱施工的目的不是增大底板涌水的盖重和承载力,而是便于对原涌水点进行分散灌浆处理。针对涌水点涌水流量大的特点,在底板高压固结和周边分流孔施工完毕后,首先清除涌水溶洞内充填物或沉渣,清理完毕后在涌水集中部位上下游方向(或四周)分别固定安放数根高压钢管进行引排(引排钢管大小根据出水量确定),再以涌水点为中心制作混凝土沉箱,沉箱镶有中心制有排水注浆孔口管的钢板。沉箱周围镶铸孔口管,利于排水和后续封堵施工。如此,便形成沉箱引排。

3、进行出漏水大通道的封堵。

(1)常规封堵(一般封堵):通过若干分流孔分流、降压之后,若涌水压力下降或分流达到较小流量,满足封堵主通道的条件,便可采用模袋灌浆技术直接对原始涌水点进行灌浆封堵。

(2)特殊封堵(备用封堵):待盖重混凝土待凝后采用地质钻机扫孔至基岩,通过盖板上的排水钢管进行灌注,此时若下埋排水钢管渗浆量大,便采用模袋灌浆技术进行灌注。

4、进行隧道围岩的随机注浆加固。分流引排施工结束后,试关闭有关引排孔阀门进行封闭试验,观察是否出现新的涌水部位,出现新的涌水部位及涌水点,则还应对新出现的涌水部位进行加固灌浆处理。

5、由近到远、由顶到底的分层次封堵。在第四道进行的隧道围岩的随机注浆加固后即可进行由近到远、由顶到底的分层次封堵。通过由顶到下,由浅到深,以及由近到远的逐步灌注,使得浆液由出水口逐渐堆积填充,达到充填封堵出水管道的目的。

6、最后的出漏水点的封闭封堵施工。隧道大流量、高水压地下出漏水封堵的最后一道手续时分流减压孔的灌浆封堵。此时可直接对剩余的高水压分流减压孔进行封堵,封堵宜采用高压力、大流量的纯水泥浆,其目的是尽可能多的灌注水泥,同时增大浆液的扩散范围,从而减小地下水的压力。



技术特征:

技术总结
一种高水压大流量岩溶隧道地下水封堵方法,包括如下步骤:①采用物探和钻探相配合的探水作业,确定水压和水量;②进行出漏水的分流施工;③进行出漏水大通道的封堵;④进行隧道围岩的随机注浆加固;⑤由近到远、由顶到底的分层次封堵;⑥最后的出漏水点的封闭封堵施工。本发明解决了高水压大流量岩溶隧道的封堵和排水问题,降低了施工及后期运营的风险。

技术研发人员:张行道;段丁丁;赵国祝;韩伟辉;朴占华;李晓林;王海峰;董仲飞;王刚;谢波;高国梁;赵磊;乔玉海;兰杰;胡马俊;泊纯光;桑伟浪;衣志勇;唐少强
受保护的技术使用者:中国铁建大桥工程局集团有限公司
技术研发日:2017.06.28
技术公布日:2017.09.12
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