[发明专利]隧道突涌冒顶关门处治的方法

说明书

本发明公开了一种隧道突涌冒顶关门处治的方法，旨在能及时有效的应对隧道突涌冒顶关门之类的事故，并最大限度的降低灾害损失，顺利恢复TBM施工。其主要地表应急处治、洞内应急处治、地表永久处治、突涌体分阶段清淤、开设迂回导坑及高位工作洞室、突涌冒顶溃口及影响范围处治等步骤。本发明工法施工周期短、施工组织清晰、适用性强，适宜于TBM在突涌冒顶关门后、快速施工和成本控制。

技术领域

本发明涉及TBM施工技术领域，具体涉及一种隧道突涌冒顶关门处治的方法。

背景技术

隧道掘进机（Tunnel Boring Machine，TBM）是一种用机械破碎岩石、出渣与支护实行连续作业的综合设备。TBM施工具有以下优点：1.掘进效率高：连续作业，能保证破岩、出渣、支护一条龙作业；特别在稳定的围岩中长距离施工时，优势更为明显；2.开挖少施工质量好：超挖量少，内壁光滑，不存在凹凸现象，支护工程量，工程费用降低；3.对岩石的扰动小：能够改善开挖面的施工条件；周围岩层稳定性好，施工安全性好。

当前，在隧道施工过程中，广泛的采用TBM挖掘；但是由于地质影响，掘进施工通过不良地质区段时，有时会遭遇突涌、冒顶等工程难题。更为严重的是，TBM施工过程中如遭遇隧道突涌冒顶关门的突发事件，如不及时处置或处置不当，则会造成无法挽回的巨大损失。

针对这一类情况，为了隧道掘进工程的顺利进行，最大限度的降低灾害损失，研究设置科学合理的处治方法是当务之急。

发明内容

本发明旨在提供一种隧道突涌冒顶关门处治的方法，以及时有效的应对隧道突涌冒顶关门之类的事故，并最大限度的降低灾害损失，顺利恢复TBM施工。

为解决上述技术问题，本发明主要采用以下技术方案：

设计一种隧道突涌冒顶关门处治的方法，包括如下步骤：

（1）地表应急处治：突涌冒顶发生后，对地表及陷坑实施截流引排；陷坑积水抽排完毕后，对陷坑底部灌浆封填形成封堵层，再对陷坑进行土石回填；

（2）洞内应急处治：通过平导在对应的突涌体范围施作探测孔兼泄水孔；在溃口段对应的平导或正洞对应的位置处套拱加固；于被困TBM尾端施作探查小导洞；然后通过小导洞在突涌体小里程坡脚处设置封堵墙；最后由对应的隧道在TBM尾部至突涌体之间对应位置开设横通道，将正洞施工轨线通过横通道转移至平导；

（3）地表永久处治：地表陷坑土石回填完成后，对边坡进行修整、陷坑钢筋混凝土回填、注浆加固及恢复地表流水，使陷坑及边坡达到永久稳定状态；

（4）突涌体分阶段清淤：先从大里程方向实施第一阶段清淤，并及时在淤体坡脚处设置封堵墙，然后通过平导对溃口范围进行探测，根据已探明的溃口范围，由平导向溃口段进行水平锁口注浆；水平锁口注浆加固完成后，爆破拆除大里程封堵墙进行第二阶段段淤体清理；

（5）开设高位迂回导坑及高位工作洞室：在正洞一侧开设高位迂回导坑及高位工作洞室，对坍方溃口范围进行准确定位；再通过高位工作洞室对坍方溃口范围进行高位泄水及高位注浆加固处理，使坍方溃口范围形成封堵层分隔；

（6）突涌冒顶溃口及影响范围处治：溃口封堵层施作完成后，首先对TBM尾部封堵墙进行超前注浆加固；然后以两面夹击的施工原则对淤体两侧封堵墙进行拆除并开挖至溃口范围，两侧再次施做封堵墙，达到安全稳固状态；最后通过两侧封堵墙对溃口段进行超前帷幕注浆加固，以循环采用超前大管棚、短进尺、环环封闭的支护方式对溃口及影响段进行开挖支护。

在所述步骤（1）中，在TBM尾部封堵墙施工完毕后，开始地表陷坑土石回填及边坡修整；边坡修整按自上而下分台阶逐层清理稳定，台阶高度不超过10m，边修整边防护。