[发明专利]一种岩溶地区隧道拱顶排水的施工方法

说明书

本发明是一种岩溶地区隧道拱顶排水的施工方法，属于隧道的施工方法，其特征是在隧道的施工中，先在已开挖的隧道拱顶的岩层中钻直孔并打入导管，此导管为梅花形布置，在两两相邻的导管中间隔地注浆或不注浆，注浆的导管具有稳固围岩的功能，不注浆的导管具有后期排除围岩内水的功能，固定围岩后，才继续开挖隧道；待隧道壁的拱顶上打入导管后，在喷射混凝土层后的隧道壁上对应位于隧道的圆弧形拱顶的中心线左右两侧各15度的部位上均开凿出呈直角∩形的沟槽，在此沟槽中对应嵌装长方体的且均布圆孔的钢板，此钢板切入拱顶的岩层中,能释放岩溶水系的部分水量，有效地避免后期因大量水所造成的应力集中，避免隧道产生严重的质量、安全问题。

技术领域

本发明属于隧道的施工方法，尤其是涉及一种岩溶地区隧道排水的施工方法。

背景技术

在山区的公路施工中，通常会遇到隧道的施工，尤其在中国的贵州、云南和四川，由于其独特的地容地貌，地下溶洞、岩溶较多，给隧道工程的设计、施工及后期运营的维护带来了较大的困难，一般情况下，在隧道的施工过程中，当遇到溶洞、岩溶时，采用多渠道、多种方法相结合，进行引、排、绕、越，使溶洞中的水排出，此外，在隧道建成后，有的隧道由于受溶洞和岩溶水的影响，往往会出现隧道渗漏水的现象，隧道中会出现：1)、隧道内水淹没道床，2)、隧道底板被岩溶水挤压破坏，3)、砌衬开裂变形甚至破坏，就会危及行车安全，甚至中断行车，因此，在隧道的施工过程中，如何将溶洞中的水有效的引排出去，在隧道后期的运营过程中，如何解决隧道顶部溶洞、岩溶中的水流量的控制及引排的问题，是相关技术人员进行探究的课题。

发明内容

本发明的目的是针对溶岩及溶洞地区隧道的施工中存在的上述问题，提出一种岩溶地区隧道拱顶排水的施工方法，能释放岩溶水系的部分水量，有效地避免后期因大量水所造成的应力集中，有效地避免发生隧道的塌方事件，避免隧道产生严重的质量、安全问题。

本发明的目的是这样来实现的：一种岩溶地区隧道拱顶排水的施工方法，其特征是：在隧道的施工中，采用先在已开挖的隧道壁(说明：隧道是按照设计分段掘进的)的拱顶部外围的岩层(围岩)中钻直孔并打入导管(即钢管)，此导管呈梅花形布置，在两两相邻的导管中间隔地注浆(即注入素混凝土浆)或不注浆，注浆的导管具有稳固围岩的功能，不注浆的导管具有后期排除围岩内水的功能，固定围岩后，才继续开挖隧道；

此外，待隧道拱顶部的导管打入完后，在已喷射混凝土层的隧道壁顶部的内表面上对应位于隧道的圆弧形(扇形)拱顶的中心线左右两侧各15度的部位上均开凿出前后向的呈直角∩形的沟槽，在此沟槽中对应放置(嵌装)长方体的且均布圆孔的钢板,在钢板与沟槽之间用涨缝剂进行填充。

本发明所提出的一种岩溶地区隧道拱顶排水的施工方法，其施工步骤是：

一)、施工中总原则为先支(支撑)后挖(开挖)，在隧道施工中，按照设计，先将导管打入到已开挖的隧道的围岩中，导管的打入，是用通常的临时支撑进行支护，在隧道岩层(围岩)的下表面由下往上地先钻直孔，此直孔的直径可为3cm～5cm、深度(长度)可为3m～5m，然后在直孔中打入导管(即钢管)，且导管的下端与隧道拱不贯通，导管的方向为垂直于围岩，且导管管口的指向范围是隧道拱的圆弧形(扇形)拱顶的中心线的左右两侧各15度(共30度)的范围内，导管的方向根据围岩的破碎情况设计而定，两两相邻导管之间间距的设置：当围岩级别为三级或三级以上时，采用密级导管施工，两两相邻导管之间的中心间距为0.5m，当围岩级别为三级以下，两两相邻导管之间的中心间距为1～1.5m；

在围岩内打入导管后，两两间隔地将各导管设置成注浆的导管与不注浆的导管，注浆的导管中采用素混凝土浆进行注浆，浆液会顺着导管进入围岩的缝隙而凝固，起到稳固围岩的目的，不注浆的导管用于排除岩层中的水流，等围岩稳定后再继续进行下一段隧道的开挖。

二)、隧道的导管打入结束后，隧道内采用临时钢拱架进行支撑，同时对隧道壁的内表面进行喷射混凝土层，混凝土层的喷射厚度为：初喷为5cm，复喷为8～10cm，拱角为10～15cm。