[发明专利]一种富水断层带隧道施工方法

权利要求书

1.一种富水断层带隧道施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：断层地段地质预报，采用物探法预测地层情况，判断出地层的地质信息，以便于后续的施工；

S2：排水系统设置，修建隧道施工中的排水系统，使隧道施工过程中产生的水，能快速有效的排出，保证施工的正常顺利进行；

S3：钻深孔，深孔注浆堵水，先在隧道掌子面钻深孔，并进行深孔注浆，稳固深处地层，以便后续施工；

S4：挖浅孔，浅孔注浆堵水，在隧道掌子面四周铺设环形的浅孔，并进行注浆，形成环形的封堵层，将地层水隔绝封堵，保证后续施工的正常进行；

S5：洞身开挖施工，在完成堵水作业后，再进行隧道的开挖推进施工，当已经封堵完的洞身段被开挖完成后，重复步骤S1～S4，直至整个隧道施工完成。

2.根据权利要求1所述的一种富水断层带隧道施工方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：通过TSP203地震波反射法对掌子面前方30m-100m范围内的围岩进行探测，结合探测资料分析前方围岩情况，判断是否有潜水、水源补给的情况；地层有突水隐患时，采用钻机在隧道掌子面进行水平地质钻探，探水孔直径为50mm，钻孔外插角为10°，每次钻井20～30m，保留5m止桨盘岩，暂时封闭水量较小的探孔，只留一个喷距最大的探孔测量喷出水的距离，从而确定突水的水流大小和突水压力。

3.根据权利要求2所述的一种富水断层带隧道施工方法，其特征在于，所述步骤上S2中排水系统设置，具体为：在隧道洞口先做好截水天沟，同时将洞口段开挖线以外10～15米范围内的洼地进行处理，防止地表水向下渗漏；

隧道内两侧均设置排水沟，引导纵、环向盲管的水流流入排水沟，并在隧道内设置中心排水管，排水沟连通排水管，排水管纵向间距30米设置一处中心排水管检查井，检查井与中心水管连通，用以汇集和清除中心水管的淤泥，以保证中心排水管排水畅通，且排水管连通洞口的截水天沟，隧道内的水经排水管排入截水天沟，截水天沟引导水流流向洞口低洼地，再通过泵抽或其它引流方式将水流引至合理的地方。

4.根据权利要求3所述的一种富水断层带隧道施工方法，其特征在于，所述步骤S3中钻深孔，深孔注浆堵水具体为：采用50mm钻头钻机钻10～12m的深孔，再向深孔内灌注泥浆，注浆时浆液浓度由稀逐渐变浓；对于未扰动岩层：单位时间注浆量控制在15～30L/min；对于扰动岩层：单位时间注浆量控制在30～50L/min；根据每个循环注浆压力情况，再进行加密补浆，直至达到规定的注浆终压。

5.根据权利要求4所述的一种富水断层带隧道施工方法，其特征在于，所述步骤S4中浅孔注浆堵水具体为：将3～4m的超前小导管顶入需要注浆的地层中，再通过超前小导管进行注浆堵水，各个超前小导管之间的间距为0.8～1.2m，超前小导管沿着周边轮廓线单排布置，当出现大的涌水时，为保证注浆效果，采用双排布置，超前小导管外插角5～10°，注浆压力1～1.5Mpa，每孔注浆压力达到设计终压，并持压10min以上，使浆液充分充满空间，以每延米隧道用水量不大于2m³/24h为检测标准，在浅孔注浆完成后，需要沿着掌子面轮廓线形成一个厚度4～6m的半环形帷幕，将地层水完全隔绝。

6.根据权利要求5所述的一种富水断层带隧道施工方法，其特征在于，在进行深孔注浆堵水或者浅孔注浆堵水时采用水泥-水玻璃注浆液，水泥浆的水灰重量比为0.75:1～1:1，水玻璃浓度Be为35～40，模数为2.8～3.1，水泥浆与水玻璃容积体积比为1:1。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种富水断层带隧道施工方法，其特征在于，所述步骤S3中，钻孔推进中遇到涌水时，钻杆不拔出，随即在孔口插小直径注浆管，采用凝胶时间短的水泥-水玻璃双浆液实施顶水预压，将钻孔已施钻部分封住，不让水涌出，然后在其周围另行钻孔实行前进式注浆，即钻一段注一段，逐步推进。