[发明专利]一种用于超深铁路隧道竖井井底车场探水加固的方法

说明书

本发明公开了一种用于超深铁路隧道竖井井底车场探水加固的方法，在隧道掌子面上施工加固层，所述加固层完全覆盖并贴合在所述隧道掌子面上；在所述加固层上向隧道开挖内部钻多个探水孔，多个所述探水孔的孔口均匀分布在所述加固层上，多个所述探水孔的孔底均匀分布在所述待开挖区的同一横断面上，且多个所述探水孔的孔底覆盖区域大于隧道开挖轮廓线；测量多个所述探水孔的总出水量：根据总出水量及单孔出水量选择加固方案；本发明在每段探水加固过程中的隧道掌子面上加设加固层，并均匀分布开设探水孔，根据探水孔的出水量不同，采取不同的注浆加固方式，可以根据不同情况采取不同的施工手段，进而加快施工进度，降低施工风险。

技术领域

本发明属于隧道施工技术领域，尤其涉及一种用于超深铁路隧道竖井井底车场探水加固的方法。

背景技术

近年来，随着我国铁路隧道建设快速发展，山岭隧道建设中超深铁路隧道竖井越来越多被采用。在富水岩浆岩地区超深铁路隧道竖井井底车场建设过程中，由于地质条件复杂，面临着超高压裂隙水的处置难题，因此需要对带开挖部分进行探水加固。

探水是指为了解水文情况，确切地掌握水体或含水构造的位置、范围和水量而采取的探测措施，一般从地面或井下打钻孔探测。加固即加固注浆，是指通过造孔将注浆浆液注入围岩，靠注浆压力使浆液向围岩的裂隙扩散，使岩体形成一个加固带，从而提高岩体的整体性，提升后续开挖过程的安全性。

由于超深铁路隧道竖井的井深超过700m，远大于常规铁路隧道竖井(一般小于600m)的井深，因此，在该井底车场的裂隙水的水压远远高于常规井底车场的水压，施工风险大，若采用传统的探水加固方法，需要减缓施工进度，谨慎施工。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于超深铁路隧道竖井井底车场探水加固的方法，以降低超深铁路隧道竖井井底车场探水加固的施工风险。

本发明采用以下技术方案：一种用于超深铁路隧道竖井井底车场探水加固的方法，将隧道待开挖区沿隧道轴线方向分段，每段待开挖区的探水加固包括以下步骤：

在隧道掌子面上施工加固层，加固层完全覆盖并贴合在隧道掌子面上；

在加固层上向隧道开挖内部钻多个探水孔，多个探水孔的孔口均匀分布在加固层上，多个探水孔的孔底均匀分布在待开挖区的同一横断面上，每个探水孔走向为倾斜、且满足多个探水孔的孔底覆盖区域大于隧道开挖轮廓线；

测量多个探水孔的总出水量：

当总出水量≥第一阈值时，采取全断面帷幕注浆加固待开挖区；

当第二阈值≤总出水量＜第一阈值时，采取超前周边注浆加固待开挖区；

当总出水量≤第二阈值，且任一探水孔出水量≥第三阈值时，采取超前局部注浆加固待开挖区。

进一步地，加固待开挖区包括：

根据注浆方法设计注浆孔口管位置，并安装注浆孔口管；

在超深铁路隧道竖井的井口处安装注浆泵，通过输浆管连接至注浆孔口管，且在输浆管位于井底车场处安装泄浆阀。

进一步地，加固层的厚度通过得出，其中，B为加固层的厚度，K为施工安全系数，W为加固层的荷载，b为隧道横断面的宽度，h为隧道横断面的高度，[σ]加固层的抗压强度。

进一步地，在加固层上向隧道开挖内部钻多个探水孔包括：

向探水孔孔口处安装孔口管，并通过水泥-水玻璃双液浆加固孔口管；其中，孔口管伸出加固层；

在孔口管的伸出端部安装高压阀门及防喷孔装置。

进一步地，在加固孔口管之后安装高压阀门及防喷孔装置之前，对孔口管进行耐压抗渗试验，试验压力为2.4c～3.6c，其中，c为井下车场的静水压力。