[发明专利]一种穿越岩溶富水地段的隧道施工方法

说明书

本发明涉及一种穿越岩溶富水地段的隧道施工方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、隧道施工迫近岩溶富水地段时，采用超前地质预报方法，预测地下水发育情况和地层信息；步骤2、采用超前水平钻孔钻设探水孔，通过探水孔探测岩溶富水地段的涌水位置、涌水量、涌水压；步骤3、根据预测的涌水位置，在隧道轮廓线内开挖掌子面先行导坑进行排水降压，所述涌水位置位于先行导坑的侧壁；步骤4、采用超前小导管注浆，对隧道进行超前支护，形成注浆圈隔水，阻挡地下水流入掌子面前方围岩；步骤5、进行隧道洞身开挖作业，对探水孔进行封堵，采用控制爆破开挖洞身。本发明可以有效降低隧道掌子面发生涌突水的风险，保障隧道施工安全。

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，具体涉及一种穿越岩溶富水地段的隧道施工方法。

背景技术

随着国民经济迅速发展和人民对交通发展的迫切需求，我国以公路和铁路为主的交通方式发展迅猛，在地形地质极其复杂的岩溶富水地区修建的隧道工程与日俱增。地层中赋存的地下水是产生隧道施工风险、引起施工事故的重要因素之一。目前，众多工程实例表明，在岩溶地区的山体中，地下水往往具有较高的水压力，若隧道施工中不能及时发现并采取适当排水降压措施，极易在掌子面爆发突泥突水，轻则破坏隧道结构、延误工期，重则摧毁淹埋施工器具设备和现场施工人员，造成巨大人员伤亡和经济损失。如何有效防止岩溶富水地层隧道掌子面发生涌突水，对降低施工风险和保障人民生命财产安全，具有重要的现实意义。

中国发明专利CN109578007A公开了一种穿越高角度逆冲富水富砂断层隧道开挖及排水施工方法，在施工隧道正洞的同一侧设置迂回导坑和高位泄水洞，通过高位泄水洞排出赋存地下水，该方法虽然能较大程度排出断层内赋水，但除修建正洞外，还需建设迂回导坑和泄水洞，对该区域围岩产生极大扰动，同时增加投资成本，延长工期。中国发明专利CN110630325A公开了利用水平定向钻进行长距离隧道的泄水方法，通过平导、横通道和钻孔进行泄水，该方法虽然对于日涌水量大、待开挖段长度达到800米以上的隧道具有较好的泄水效果，但需要设置3道挡水墙，工艺复杂，且出口下方为居民区或厂区等不适用，具有较大的局限性。以上两种发明，均修建泄水洞进行排水，未能充分利用隧道正洞，并且显著增加投资成本。

本发明公开涉及一种穿越岩溶富水地段的隧道施工方法，主要应用于隧道穿越岩溶富水地层掌子面稳定性控制与开挖施工。在对岩溶富水地层排水降压的同时，能够有效防止掌子面发生涌突水，还能监测掌子面前方水量，确定施工时机，具有设计合理、施工安全、生态环保等优点，适用于富水地层隧道掌子面稳定性控制与施工。

发明内容

本发明旨在提供一种穿越岩溶富水地段的隧道施工方法，可以有效降低隧道掌子面发生涌突水的风险，保障隧道施工安全。

为此，本发明采用如下技术方案：

一种穿越岩溶富水地段的隧道施工方法，包括如下步骤：

步骤1、隧道施工迫近岩溶富水地段时，采用超前地质预报方法，预测地下水发育情况和地层信息；

步骤2、采用超前水平钻孔钻设探水孔，通过探水孔探测岩溶富水地段的涌水位置、涌水量、涌水压；

步骤3、根据预测的涌水位置，在隧道轮廓线内开挖掌子面先行导坑进行排水降压，所述先行导坑位于排水量最大钻孔所在区域；

步骤4、采用超前小导管注浆，对隧道进行超前支护，形成注浆圈隔水，阻挡地下水流入掌子面前方围岩；

步骤5、进行隧道洞身开挖作业，对探水孔进行封堵，采用控制爆破开挖洞身。

进一步的，在步骤5之后还包括：

步骤6、采用监控量测手段，动态监测围岩收敛和隧道拱顶沉降，指导施工现场，及时优化调整施工措施。