[发明专利]岩溶隧道溃水风险的识别方法有效
申请号: | 200910273240.8 | 申请日: | 2009-12-11 |
公开(公告)号: | CN102094678A | 公开(公告)日: | 2011-06-15 |
发明(设计)人: | 张旭东 | 申请(专利权)人: | 张旭东 |
主分类号: | E21F17/00 | 分类号: | E21F17/00;E21B47/06;G01V9/00 |
代理公司: | 武汉楚天专利事务所 42113 | 代理人: | 雷速 |
地址: | 430071 湖北省武汉市武*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 岩溶 隧道 风险 识别 方法 | ||
1.一种岩溶隧道溃水风险的识别方法,包括以下步骤:
一、在开挖面布置及实施水平钻孔;
二、在钻孔过程中记录单位时间钻进尺寸、孔内出水量、出水颜色;
三、当钻孔穿透岩壁进入溶腔后,退出钻杆,安装阀门(11),并关闭阀门(11);
四、在中心孔(1)安装压力表(10);
五、分别进行原始水压力测试、放水试验、闭水试验、地表水系水位观测和大气降雨观测;
六、根据测试和观测结果进行溃水风险判断,当测试和观测值大于设定的临界值时,即可认定有溃水风险。
2.根据权利要求1所述的岩溶隧道溃水风险的识别方法,其特征是:在所述步骤一中,在开挖面布置及实施水平钻孔的步骤是,首先、布置超前水平钻孔,其中,中心孔(1)水平布置,周边孔(2)放射状布置,孔数根据断面大小增减;其次、在每个水平钻孔处安装孔口管(5);第三、水平钻孔通过孔口管(5)钻进到岩层。
3.根据权利要求2所述的岩溶隧道溃水风险的识别方法,其特征是:所述孔口管(5)的安装方法是:在岩壁钻孔的孔径大于孔口管(5)5~10mm,在梅花状钻孔端并缠绕麻丝(7)或其它纤维,将孔口管(5)插入,并注入水泥一碎玻璃双液浆。
4.根据权利要求1所述的岩溶隧道溃水风险的识别方法,其特征是:在步骤四中所述的压力表(10)安装方法是:先连接三通管(9),在三通管(9)上连接压力表(10)。
5.根据权利要求1所述的岩溶隧道溃水风险的识别方法,其特征是:步骤五中所述的水压力测试,在水头压力小于隧道洞高3倍时时,按一般涌水风险处理;当水头压力大于隧道洞高3倍时,需进行放水试验验证水量。
6.根据权利要求1或5所述的岩溶隧道溃水风险的识别方法,其特征是:所述放水试验中防止高压水冲击的方法是:将周边孔(2)通过阀门(11)连接软管(12),软管(12)的长度应保证出口距离隧道掌子面3米以上,末端管口置于地上。
7.根据权利要求6所述的岩溶隧道溃水风险的识别方法,其特征是:所述放水试验包括:开放全部钻孔防水,在放水全过程观测流量和水头压力,绘制P-T压力-时间曲线、Q-T流量-时间曲线和P-Q压力-流量关系曲线,并统计计算水压力P开始稳定时溶腔的总排水量和排水时间,水压力P开始稳定是指P-T曲线的斜率水平,压力P不再随时间下降的起点。
8.根据权利要求1所述的岩溶隧道溃水风险的识别方法,其特征是:在步骤五中所述的闭水试验步骤包括:关闭全部放水孔,绘制P-t,即压力时间曲线图,判断溶腔水在单位时间内的补给量。
9.根据权利要求1所述的岩溶隧道溃水风险的识别方法,其特征是:在步骤五中所述的放水试验和闭水试验的同时,进行地表水系的水位监测,从而判断溶腔内的地下水和地表水系的联通性;没有地表水系可观测时,在大气降雨时,观测记录降雨量和洞内水位变化关系和延迟响应的时间;从而判断出地表水和地下水进入溶腔的通道的畅通性。
10.根据权利要求1所述的岩溶隧道溃水风险的识别方法,其特征是:在步骤六中所述根据观测结果进行溃水风险的判断,是根据溶腔压力值和总静水储量、溶腔与地下和地表水系的连通性,识别出岩溶溃水的风险。
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