[发明专利]高压大流量稳定地下涌水封堵处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种隧道施工过程中高压大流量稳定地下涌水封堵处理方法。主要用于各种水利水电、交通等的隧道工程。

背景技术

水利水电、交通开发项目中地下工程的埋深越来越大，富水地层中隧道施工遇到的地下水压力也越来越高。富水地层隧道施工中地下水的大量稳定流量的涌出将对周围水文地质环境产生不利影响，也会给工程施工带来很大的困难。由于高压大流量稳定地下涌水的处理难度大，往往成为制约工程建设成本和工期的关键环节，有时甚至直接关系到工程的成败。

高压大流量稳定地下涌水采用一般的灌浆等工程措施难以处理，采用隧道改线或全洞封堵后再进行灌浆处理，不仅工程量大、工期长，并且对工程布置(洞线)也会产生影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：在不改变隧道洞线布置、不进行全隧道封堵的前提下，提供一种高压大流量稳定地下涌水封堵处理方法，对隧道中高压大流量集中涌水采用开挖导水通道、安装导水管道、混凝土封堵等措施，在狭窄的隧道空间内进行转流、实现地下水压力从低压向高压转换，逐步控制地下涌水，最终实现对地下涌水的封堵。

本发明所采用的技术方案是：高压大流量稳定地下涌水封堵处理方法，其特征在于：具体步骤包括，

a、在高压大流量涌水点处开挖旁通道，旁通道的断面尺寸应考虑到后续施工方便的要求；

b、在旁通道内装设与涌水点连通且带有集水弯头的低压阀门，浇筑混凝土塞，将涌水点周围的开挖空间填塞封堵，在低压情况下控制涌水；同时在集水弯头与低压阀门之间安装高压导水钢管，高压导水钢管末端安装高压阀门；

c、高压阀门之后，续接直径不小于高压导水钢管的低压导水钢管导引水流，方便施工；

d、关闭低压阀门，保持高压阀门处于开启状态，浇注混凝土堵头A，；水流完全由导水钢管导引；

e、在隧道内壁浇注隧道永久衬砌结构混凝土，同时在隧道四周钻设灌浆孔对围岩实施灌浆加固；

f、关闭高压阀门，完成对涌水的处理。

上述步骤f后将低压导水钢管拆除，继续浇注混凝土堵头B，将高压阀门包裹在混凝土堵头B中。

所述旁通道的涌水输出端连接至已开挖隧道。

本发明的有益效果是：本发明在集中涌水点处开挖旁通道，在旁通道内安装导水管道、混凝土封堵等，在狭窄的隧道空间内进行转流、实现地下水压力从低压向高压转换，最终实现对地下涌水的封堵，彻底解决了水利水电、交通等的隧道工程遇高压大流量稳定地下涌水的诸多难题，如长期的大流量排水、改变隧道洞线、隧道全断面封堵等对周围水文地质环境影响、封堵工程量大、工期长等问题。

附图说明

图1是本发明中旁通道的开挖及导水示意图。

图2是本发明中涌水点封堵结构示意图。

图3是本发明中拆除低压导水钢管的封堵结构示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实施例的步骤包括：

a、在高压大流量涌水点1处开挖旁通道2，旁通道2的断面尺寸应考虑到后续施工方便的要求，且该旁通道2的涌水输出端连接至已开挖隧道；

b、在旁通道2内装设与涌水点1连通且带有集水弯头3的低压阀门4，浇筑混凝土塞5，将涌水点1周围的开挖空间填塞封堵，并通过集水弯头3和低压阀门4在低水头情况下控制涌水；同时在集水弯头3与低压阀门4之间安装高压导水钢管6，高压导水钢管6末端安装高压阀门7；其中高压导水钢管6的条数和直径根据涌水点1的涌水流量，按照低压阀门4和混凝土塞5能够承受的最大压力1MPa来确定；高压导水钢管6和高压阀门7应按照封堵后地下水的最大作用水头来设计和选型，并取不小于1.2的安全系数；

c、高压阀门7之后，续接直径不小于高压导水钢管6的低压导水钢管8导引水流，方便施工；

d、关闭低压阀门4，保持高压阀门7处于开启状态，浇注混凝土堵头A9，水流完全由导水钢管导引；

e、在隧道内壁浇注隧道永久衬砌结构混凝土10，同时在隧道四周钻设灌浆孔11对围岩实施灌浆加固；

f、关闭高压阀门7，完成对涌水的处理。

如图3所示，必要时可以拆除低压导水钢管8，继续浇注混凝土堵头B12，将高压阀门7包裹在混凝土堵头B12中。