[发明专利]岩溶隧道突水突泥检测、处治及监控运维为一体的方法

说明书

本发明公开了一种岩溶隧道突水突泥检测、处治及监控运维为一体的方法，包括步骤为：（1）溶洞探测：掌子面发现突水突泥情况后，停止施工并进行超前地质预报探测，查明溶洞发育情况；（2）变形段加固：根据地质预报确定岩溶变形段范围，并对钻探预报已揭露的溶洞或潜在溶洞范围进行加固处理；（3）超长双层管棚施工：扩挖管棚工作室并架立钢架，打超前双层水平大管棚，喷射混凝土；（4）管棚补注浆：管棚间补打双层超前补强小导管并补注浆；（5）监控量测。本发明能有效降低隧道施工期间的安全隐患，提高隧道施工质量及结构稳定，对类似情况的隧道施工具有重要的借鉴意义。

技术领域

本发明涉及岩溶隧道处治施工及监控领域，特别是一种岩溶隧道突水突泥检测、处治及监控运维为一体的方法。

背景技术

岩溶喀斯特地貌在我国分布广泛，尤其是在广西地区，岩溶地质十分发育。随着我国西部地区基础设施建设的力度不断加大，大量的在建公路、隧道不可避免地需要穿越岩溶发育地区。岩溶隧道不仅涉及围岩大变形的问题，还涉及地下水隐患，因此穿越岩溶地段隧道突水突泥的探测、处治及监控运维技术是行业内的难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种岩溶隧道突水突泥检测、处治及监控运维为一体的方法，该岩溶隧道突水突泥检测、处治及监控运维为一体的方法能有效解决现有岩溶隧道突泥突水，阻碍施工和造成人员伤亡的问题；并且便于对处治效果进行量测。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种岩溶隧道突水突泥检测、处治及监控运维为一体的方法，包括如下步骤。

步骤1、溶洞探测：掌子面发现突水突泥后，停止施工，并进行超前地质预报探测，查明溶洞发育情况。超前地质预报探测时，采用超长探头进行溶洞或潜在溶洞范围的探测。超长探头前端在溶洞或潜在溶洞前方岩石内的长度不小于3m。

步骤2、变形段加固措施确定：根据步骤1中超前地质预报探测得到的溶洞或潜在溶洞范围，并结合现场情况，确定变形段加固措施。变形段加固措施采用超长双层大管棚超前加固，管棚的长度应大于临近掌子面溶洞的深度，以使得超长双层大管棚范围大于溶洞范围。

步骤3、超长双层管棚施工：扩挖管棚工作室并架立钢架，打超长双层大管棚，喷射混凝土。超长双层大管棚中的跟管均采用双层套管加筋法进行施工。

步骤4、管棚补注浆：管棚间补打双层超前补强小导管并补注浆。

步骤5、监控量测：在隧道周围布设监控量测点，并对如下监控指标均进行监控：

A、隧道拱顶位移。B、隧道周边围岩位移。C、初支与二衬间压力。D、二次衬砌混凝土应力。E、二次衬砌钢筋应力。F、隧道周边水压力。

步骤6、隧道安全性评估与预警，具体评估及预警方法，包括如下步骤。

步骤61、当完工后运营期间，步骤5量测的各个监测指标的变化值均小于设定的安全阈值，则表明隧道周边围岩及溶洞充填稳定，则隧道评估为安全。

步骤62、当完工后运营期间，步骤5量测的隧道拱顶位移和隧道周边围岩位移的位移值超过设定的安全阈值，隧道周边水压力超过设定的安全阈值，但初支与二衬间压力、二次衬砌混凝土应力和二次衬砌钢筋应力的应力变化值均小于设定的安全阈值，则隧道评估为安全。

步骤63、当完工后运营期间，步骤5量测的隧道拱顶位移和隧道周边围岩位移的位移值超过设定的安全阈值，同时，隧道周边水压力、初支与二衬间压力、二次衬砌混凝土应力和二次衬砌钢筋应力的应力变化值虽超过安全阈值，但应力变化值逐渐趋于收敛稳定，则说明隧道周边围岩及溶洞充填极不稳定，可能已产生塌陷作用于隧道支护结构上，但支护结构承载能力充足，工程暂时安全，但需根据实地调查情况考虑是否需要进一步加固。

步骤64、其余情况，则隧道评估为不安全，需立即采取加固措施。