[发明专利]隧道岩溶水探测处治方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种岩溶水探测处治方法，特别地，涉及一种隧道岩溶水探测处治方法。

背景技术

我国岩溶塌陷分布较广，许多领域都深受其害。其中，公路、铁路以及矿山受害最严重，其次为农田水利、城市建设、道路与管线路设施等。随着我国西部大开发战略的实施，高速公路、铁路不断向山区延伸，根据中国交通部2016年初调整后的“十三五”规划，在“十三五”末，我国公路通车里程达到150万公里，其中高速公路通车里程将达到13.8万公里。大量的在建或者规划中的公路不可避免的需要穿越岩溶发育地区，而路线上存在的大量的各种溶洞给路基、桥基基础和隧道的建设带来了很多困难。因此，研究岩溶对隧道围岩稳定性的影响及隧道施工过程中岩溶处治技术具有显著的理论意义和应用价值。

岩溶水对隧道工程的危害是巨大的，在隧道施工过程中、高压涌水很容易阻碍施工和造成人员伤亡，且随着岩溶水的排放，极易引起地表塌陷、造成水资源减小、土地资源的恶化、地质环境恶化、导致水质污染等等。岩溶堆积物也因地下水的流动而坍塌下沉，从而改变洞穴周边的应力分布形态,影响隧道的稳定。因此，必须对这种大涌水量的岩溶水进行防治。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能解决现有隧道岩溶水容易阻碍施工和造成人员伤亡，且随着岩溶水的排放，极易引起地表塌陷、造成水资源减小、土地资源的恶化、地质环境恶化、导致水质污染；岩溶堆积物也因地下水的流动而坍塌下沉，从而改变洞穴周边的应力分布形态,影响隧道的稳定的技术问题的隧道岩溶水探测处治方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供的隧道岩溶水探测处治方法，包括以下步骤：a、岩溶探测，在隧道施工以前，了解掌子面前方围岩地质灾害情况，确定岩溶的位置、规模和大小；b、大管棚注浆施工；c、小导管或帷幕注浆施工。

具体地，步骤a中的岩溶探测采用超前地质钻探法，采用水平钻机揭露掌子面前方岩体，通过钻孔出水的流量、钻杆的钻进速度以及颜色判断前方围岩情况，从而达到超前地预测；按钻探方式，超前地质钻探分为取芯钻探和冲击钻探；按照钻孔深度，超前地质钻探法包括超前浅孔钻探法和超前深孔钻探法；根据前方围岩情况，设计和控制钻孔的数量、角度及钻孔长度。

具体地，步骤a中的岩溶探测采用地质雷达法，通过向地下发送脉冲形式的高频或甚高频电磁波，电磁波在介质中传播，当遇到存在电性差异的地下目标体时，电磁波便发生发射，返回到地面时由接收天线所接收，再对接收天线接收到的雷达波进行处理和分析的基础上，根据接收到的雷达波形、强度和双程时间参数推断地下目标体的空间位置、结构、电性及几何形态，从而达到对地下目标体的探测。

具体地，步骤b中的大管棚注浆施工，超前大管棚采用潜孔钻造孔，钢管采用钻机推进器顶进，采用高压注浆泵注浆。

具体地，步骤b中的大管棚注浆施工，具体为：施做导向墙，在洞口里程外起拱线以下路基土石方留一长约5m平台，然后在洞外洞口交界处架立钢架，间距按施工图要求，用连接筋焊接成一整体；在钢支撑上安设导向钢管，数量、环向间距和外插角与大管棚一致；导向钢管的安装要测量精确定位，使钢管位置与方向准确无误，导向钢管与钢架焊为整体；支立模板，然后灌注导向墙，导向墙完成后，喷射混凝土封闭周围仰坡面，以防止浆液从周围仰坡渗漏；钻孔，采用潜孔钻机，从导向管内隔孔钻孔；开孔时，低压满转，待成孔0.5m-1.5m后，适当加压，钻进过程中利用倾斜仪等测量设备有效控制钻孔质量，保证终孔偏斜率在1/2000以内；安装大管棚钢管，管棚钢管安装顶进前先进行孔道扫空作业，目的是清除孔内岩碴，和顺通孔道；管棚钢管由机械顶进，钢管节段间用丝扣连接，顶进时，采用2m-10m节长的管节交替使用，以保证隧道纵向同一断面内的接头数不大于50％，管壁上按照设计钻注浆孔；管棚顶到位后，钢管与导向管间隙用速凝水泥等材料堵塞严密，以防注浆时冒浆；注浆，注浆前先将孔内泥浆清干净，再进行注浆，浆液采用水泥砂浆，注浆压力1.0Mpa-2.0Mpa，注浆参数根据现场试验予以调整；施工过程中为了防止注浆过程中发生串浆，每钻完一个孔，随即安设该孔的钢管并注浆，然后再进行下一孔的施工；管棚封堵塞设有进浆孔和排气孔，当排气孔流出浆液后，关闭排气孔，继续灌浆，达到施工图标示注浆量或注浆压力时，方可停止注浆。

具体地，步骤c中的小导管注浆施工包括：施工准备、测量定位、钻孔、清孔验孔、安装小导管及锁角锚管、小导管及锁脚锚管注浆。