一種穿越富水破碎帶隧道施工過程中的排水方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及隧道挖掘領(lǐng)域，具體地指一種穿越富水破碎帶隧道施工過程中的排水方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在富水破碎帶低端開挖隧道，常常因為涌水量大需要使用排水設(shè)備，有時候排水不及時回嚴(yán)重影響開挖工期。常用的小凈距隧道(小凈距隧道是指隧道間的中間巖壁厚度小于分離式獨立雙洞最小凈距的特殊隧道布置形式)使用的排水措施為在隧道內(nèi)開挖暗溝或者排水溝道，將掌子面上的涌水引導(dǎo)到暗溝或者排水通道中，通過排水設(shè)備將涌水排出，實際施工過程中，暗溝和排水通道有時候并不能及時將涌水排出，需要停工排水，嚴(yán)重影響工程進度，另外開挖排水溝道也增加了工程量，增加了施工周期，且造價高，施工風(fēng)險大。
[0003]專利號為“CN 103628887 A”的名為“大斷面富水飽和粉細(xì)砂鐵路隧道開挖方法”介紹了一種在富水地帶開挖隧道的方法，該方法中通過在隧道的側(cè)壁上安裝抽吸管道，使用真空抽吸設(shè)備將巖壁中的滲透水抽出。該方法能夠很好的將開挖巖壁中的水抽出，但是工程造價較高，需要增設(shè)大量的排水設(shè)備，增加工程難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是要解決上述【背景技術(shù)】的不足，提供一種穿越富水破碎帶隧道施工過程中的排水方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種穿越富水破碎帶隧道施工過程中的排水方法，其特征在于:所述的方法包括以下步驟:
[0006]I)、在富水破碎帶上開挖小凈距隧道，包括并列排布的穿越富水破碎帶的第一隧道和不穿越富水破碎帶的第二隧道，開挖過程中始終保持第二隧道位于第一隧道的前方；
[0007]2)、第一隧道開挖至其掌子面涌水超過設(shè)計量時，封閉該掌子面，在第一隧道內(nèi)設(shè)置排水設(shè)備排水，并在第一隧道和第二隧道之間的間隔巖壁上設(shè)置導(dǎo)水結(jié)構(gòu)，將第一隧道的掌子面前方巖壁內(nèi)的涌水引至第二隧道內(nèi)排出，并開始開挖第二隧道；
[0008]3)、第二隧道開挖過程中，向新開挖的間隔巖壁上設(shè)置新的導(dǎo)水結(jié)構(gòu)，將第一隧道前方巖壁內(nèi)的涌水排出；
[0009]4)、待第一隧道的掌子面的涌水減小到可開挖時，開挖第一隧道，直至涌水增大或者當(dāng)?shù)谝凰淼赖恼谱用媾c第二隧道的掌子面間隔距離達到安全距離時，停止開挖第一隧道;
[0010]5)、依次交替開挖兩個隧道，直至工程完成。
[0011]進一步的所述的導(dǎo)水結(jié)構(gòu)為多根進口端位于間隔巖壁內(nèi)，出口端與第二隧道連通的管道。
[0012]進一步的所述的管道的進口端與第一隧道不連通。
[0013]進一步的所述的管道的進口端與第一隧道的掌子面前方巖壁通過間隔巖壁內(nèi)的縫隙連通。
[0014]進一步的所述的管道的出口端位于第二隧道的底部。
[0015]進一步的所述的步驟3中的安全距離為18?30m。
[0016]本發(fā)明基于圍巖滲流場理論，保持小凈距隧道開挖時左右隧道保持安全距離，采用非涌水隧道作為引水隧洞代替設(shè)置單獨引水洞的排水方式，解決了山嶺隧道涌水量特大情況下隧道施工需要設(shè)置單獨引水洞的問題，縮短了隧道施工周期，減少了工程造價，降低了施工風(fēng)險。
【附圖說明】
[0017]圖1:本發(fā)明開始開挖的情況示意圖；
[0018]圖2:本發(fā)明第一隧道開挖情況示意圖；
[0019]圖3:本發(fā)明第一隧道封閉、第二隧道開挖情況示意圖；
[0020]圖4:本發(fā)明第一隧道排水完成開始開挖情況示意圖；
[0021]圖5:本發(fā)明的排水管道布置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]其中:1一富水破碎帶；2—第一隧道；3—第二隧道；4一間隔巖壁；5—管道。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細(xì)說明。
[0024]如圖1?5，富水破碎帶I為巖石破碎且包含地下水的地地質(zhì)結(jié)構(gòu)帶，在富水破碎帶I地區(qū)施工隧道需要考慮到排水問題。如圖1所示的在富水破碎帶I施工小凈距隧道，其中小凈距隧道包括穿越富水破碎帶I的第一隧道2和不穿越富水破碎帶I的第二隧道3，實際操作時，因為第一隧道2在開挖過程中會出現(xiàn)大量的涌水，需要及時的將這些涌水快速排放出去才能開挖隧道。本發(fā)明采用的方法是將第二隧道3也變?yōu)橛克呐欧趴?，以解決單獨使用一個隧道作為排放口時難以將涌水排放干凈的問題。
[0025]如圖1?4所示，具體的施工方法為:1、在富水破碎帶I上開挖小凈距隧道，包括并列排布的穿越富水破碎帶I的第一隧道2和不穿越富水破碎帶I的第二隧道3，開挖過程中始終保持第二隧道3位于第一隧道2的前方，第二隧道3始終位于第一隧道2的前方主要是為了保持安全施工的距離，避免在隧道挖掘過程中將隧道之間的間隔巖壁4損毀，另外也便于通過該間隔巖壁4將第一隧道2掌子面前方的涌水排放出來；
[0026]2、第一隧道2在開挖過程中涌水超過設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)時，若繼續(xù)開挖掌子面，存在很大的風(fēng)險，需要及時將掌子面前方巖壁內(nèi)的涌水排放出來，當(dāng)?shù)谝凰淼?的掌子面涌水超過設(shè)計量時，封閉該掌子面，設(shè)置排水設(shè)備排水，并在第一隧道2和第二隧道3之間的間隔巖壁4上設(shè)置導(dǎo)水結(jié)構(gòu)，將第一隧道2的掌子面前方巖壁內(nèi)的涌水引至第二隧道3內(nèi)排出，并開始開挖第二隧道3，通過在間隔巖壁4上增加導(dǎo)水結(jié)構(gòu)，將第一隧道2掌子面前方巖壁內(nèi)的水排放至第二隧道3內(nèi)，通過兩個隧道內(nèi)的排水結(jié)構(gòu)加速涌水的排放，減小因為涌水排放耽擱隧道的開挖時間；
[0027]3、待第一隧道2的掌子面的涌水減小到可開挖時，開挖第一隧道2，直至涌水增大或者當(dāng)?shù)谝凰淼?的掌子面與第二隧道3的掌子面間隔距離達到安全距離時，停止開挖第一隧道2 ；
[0028]4、轉(zhuǎn)而開挖第二隧道3，第二隧道3 —邊開挖一邊向間隔巖壁4內(nèi)增設(shè)管道，將第一隧道2前方巖壁內(nèi)的涌水排放到第二隧道3內(nèi)；
[0029]5、依次交替開挖兩個隧道，直至工程完成。
[0030]如圖5所示，導(dǎo)水結(jié)構(gòu)為多根進口端位于間隔巖壁4內(nèi)與第一隧道2不連通，出口端與第二隧道3連通的管道5，這些管道5將第一隧道2掌子面前方巖壁(管道5的進口端通過間隔巖壁4內(nèi)的縫隙或者毛細(xì)結(jié)構(gòu)與第一隧道2掌子面前方巖壁連通)和第二隧道3連通，將第一隧道2掌子面前方巖壁中的涌水排放至第二隧道3內(nèi)，通過第二隧道3加速排放第一隧道2內(nèi)的水。
[0031]實際開挖過程中，為了保證間隔巖壁4不至垮塌，另外也避免兩個隧道挖掘時不出現(xiàn)安全問題，需要保證兩個隧道的掌子面之間的距離為為18?30m。即當(dāng)?shù)谝凰淼?開挖距離至第二隧道3為5?Sm時，需要停止開挖第一隧道2，開始開挖第二隧道3。
[0032]本發(fā)明基于圍巖滲流場理論，保持小凈距隧道開挖時左右隧道保持安全距離，采用非涌水隧道作為引水隧洞代替設(shè)置單獨引水洞的排水方式，解決了山嶺隧道涌水量特大情況下隧道施工需要設(shè)置單獨引水洞的問題，縮短了隧道施工周期，減少了工程造價，降低了施工風(fēng)險。
【主權(quán)項】
1.一種穿越富水破碎帶隧道施工過程中的排水方法，其特征在于:所述的方法包括以下步驟: 1)、在富水破碎帶(I)上開挖小凈距隧道，包括并列排布的穿越富水破碎帶(I)的第一隧道(2)和不穿越富水破碎帶(I)的第二隧道(3)，開挖過程中始終保持第二隧道(3)位于第一隧道(2)的前方； 2)、第一隧道(2)開挖至其掌子面涌水超過設(shè)計量時，封閉該掌子面，在第一隧道(2)內(nèi)設(shè)置排水設(shè)備排水，并在第一隧道(2)和第二隧道(3)之間的間隔巖壁(4)上設(shè)置導(dǎo)水結(jié)構(gòu)，將第一隧道(2)的掌子面前方巖壁內(nèi)的涌水引至第二隧道(3)內(nèi)排出，并開始開挖第二隧道⑶； 3)、第二隧道(3)開挖過程中，向新開挖的間隔巖壁(4)上設(shè)置新的導(dǎo)水結(jié)構(gòu)，將第一隧道(2)前方巖壁內(nèi)的涌水排出； 4)、待第一隧道(2)的掌子面的涌水減小到可開挖時，開挖第一隧道(2)，直至涌水增大或者當(dāng)?shù)谝凰淼?2)的掌子面與第二隧道(3)的掌子面間隔距離達到安全距離時，停止開挖第一隧道⑵； 5)、依次交替開挖兩個隧道，直至工程完成。
2.如權(quán)利要求1所述的一種穿越富水破碎帶隧道施工過程中的排水方法，其特征在于:所述的導(dǎo)水結(jié)構(gòu)為多根進口端位于間隔巖壁(4)內(nèi)，出口端與第二隧道(3)連通的管道(5)。
3.如權(quán)利要求2所述的一種穿越富水破碎帶隧道施工過程中的排水方法，其特征在于:所述的管道(5)的進口端與第一隧道(2)不連通。
4.如權(quán)利要求3所述的一種穿越富水破碎帶隧道施工過程中的排水方法，其特征在于:所述的管道(5)的進口端與第一隧道(2)的掌子面前方巖壁通過間隔巖壁(4)內(nèi)的縫隙連通。
5.如權(quán)利要求4所述的一種穿越富水破碎帶隧道施工過程中的排水方法，其特征在于:所述的管道(5)的出口端位于第二隧道(3)的底部。
6.如權(quán)利要求1所述的一種穿越富水破碎帶隧道施工過程中的排水方法，其特征在于:所述的步驟3中的安全距離為18?30m。
【專利摘要】本發(fā)明涉及隧道挖掘領(lǐng)域，具體地指一種穿越富水破碎帶隧道施工過程中的排水方法。通過在小凈距隧道的間隔巖壁上設(shè)置導(dǎo)水結(jié)構(gòu)將用水隧道的掌子面上的涌水排放至另一隧道，增加涌水隧道排水排放流量。本發(fā)明基于圍巖滲流場理論，保持小凈距隧道開挖時左右隧道保持安全距離，采用非涌水隧道作為引水隧洞代替設(shè)置單獨引水洞的排水方式，解決了山嶺隧道涌水量特大情況下隧道施工需要設(shè)置單獨引水洞的問題，縮短了隧道施工周期，減少了工程造價，降低了施工風(fēng)險。
【IPC分類】E21F16-02
【公開號】CN104791007
【申請?zhí)枴緾N201510195760
【發(fā)明人】肖伯強, 胡義新, 周益軍, 楊釗, 徐昌茂, 馮淑華, 陳成, 石萬波, 王友
【申請人】中交第二航務(wù)工程局有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月23日