[发明专利]穿越碎屑岩陡倾逆冲富水断层隧道施工方法

说明书

本发明公开了一种穿越碎屑岩陡倾逆冲富水断层隧道施工方法，包括步骤：一、后侧隧道段初步开挖施工及后侧高位逃生通道节段施工；二、后侧隧道段与泄水洞排水洞体同步开挖施工以及中部高位逃生通道节段与辅助坑道应急逃生系统施工；三、后侧隧道段、泄水洞排水洞体与后侧迂回导坑段同步开挖施工以及前侧高位逃生通道节段与辅助坑道应急逃生系统施工；四、前部泄水洞体施工、迂回导坑与隧道正洞同步施工以及前侧高位逃生通道节段与辅助坑道应急逃生系统后续施工；五、前侧隧道段开挖施工。本发明在隧道正洞与迂回导坑之间设置高位泄水洞，同时在隧道正洞内设置高位逃生平台，并在各辅助坑道内布设辅助坑道应急逃生系统，确保施工安全。

技术领域

本发明属于隧道施工技术领域，尤其是涉及一种穿越碎屑岩陡倾逆冲富水断层隧道施工方法。

背景技术

断层带是指由主断层面及其两侧破碎岩块以及若干次级断层或破裂面组成的地带。在国内，断面倾角大于45°或30°的高角度逆断层称为逆冲断层，对于穿越倾角大于60°的陡倾逆冲断层的隧道施工难度更大，其中陡倾逆冲断层指断面倾角大于60°的逆冲断层。碎屑岩是指由母岩机械风化产生的矿物和岩石碎屑经搬运、沉积、压实和胶结而形成的岩石；其组分除碎屑颗粒外，还有杂基和胶结物。对于碎屑岩地层进行隧道施工时，施工难度较大，尤其是当所处地层为富含地下水的富水地层时，岩体破碎为地下水的赋存与富集提供了更有利条件，施工难度非常大，施工中极易发生涌水涌砂，再加上断层断面倾角大于60°，易造成灾难性后果，严重影响到施工安全与效益。因而，对穿越碎屑岩陡倾逆冲富水断层的隧道进行施工时，所存在的施工风险非常大，碎屑岩陡倾逆冲富水断层指的是富含地下水且地层为碎屑岩地层的陡倾逆冲断层，待开挖至碎屑岩陡倾逆冲富水断层时，掌子面极易突发涌水、涌砂，并且由于碎屑岩陡倾逆冲富水断层为碎屑岩且富含地下水，在高水压作用下更易形成涌水、涌砂等地质灾害，施工风险高，施工难度大且施工进度慢。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种穿越碎屑岩陡倾逆冲富水断层隧道施工方法，其方法设计合理且施工简便、使用效果好，通过迂回导坑提高隧道施工工效，并在隧道正洞与迂回导坑之间提供高位泄水洞，能最大程度排出断层内赋水，保证各掌子面施工安全；同时在隧道正洞内设置高位逃生平台，并在各辅助坑道内布设辅助坑道应急逃生系统，使各施工位置处的逃生人员均能借助爬梯爬到高位后快速移至洞外，并且不会影响隧道正洞和辅助坑道内的正常通行。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种穿越碎屑岩陡倾逆冲富水断层隧道施工方法，其特征在于：所施工隧道洞分为后侧隧道段、位于后侧隧道段前侧的前侧隧道段和连接于后侧隧道段与前侧隧道段之间且从碎屑岩陡倾逆冲富水断层穿过的中部隧道段；

所施工隧道洞的同一侧设置有迂回导坑和泄水洞，所述迂回导坑和泄水洞均为由后向前穿越碎屑岩陡倾逆冲富水断层的隧道洞；所述迂回导坑为在后侧隧道段与前侧隧道段之间开挖形成的绕行用导坑，所述迂回导坑与所施工隧道洞布设于同一水平面上；所述迂回导坑由后向前分为后侧导坑段、中部导坑段和前侧导坑段，所述前侧导坑段位于所述后侧导坑段前侧，所述中部导坑段连接于所述后侧导坑段与所述前侧导坑段之间，所述中部导坑段与所施工隧道洞呈平行布设，所述后侧导坑段后端与后侧隧道段相交且二者的交叉口为导坑后交叉口，所述前侧导坑段前端与前侧隧道段相交且二者的交叉口为导坑前交叉口；所述后侧导坑段位于中部隧道段后侧，所述前侧隧道段分为位于所述导坑前交叉口前侧的前部隧道段和位于所述导坑前交叉口后侧的后部隧道段；

所述泄水洞包括后侧洞体和位于所述后侧洞体前侧且与所施工隧道洞呈平行布设的前侧洞体，所述前侧洞体位于所施工隧道洞的侧上方且其位于所施工隧道洞与所述中部导坑段之间，所述后侧洞体为由后向前逐渐向上倾斜的隧道洞体；所述后侧洞体后端与后侧隧道段相交且二者的交叉口为泄水洞交叉口，所述导坑后交叉口和所述泄水洞交叉口均位于中部隧道段后侧，所述泄水洞交叉口和所述后侧洞体均位于所述导坑后交叉口后侧；