[发明专利]一种隧道突泥涌水的施工方法

说明书

本发明公开了一种隧道突泥涌水的施工方法,该方法包括洞内处治措施、掌子面注浆加固、管棚超前预支护及套拱支撑、径向注浆加固、监控量测，该方法对隧道突泥涌水的原因进行分析，提出隧道突泥涌水的具体治理办法，并提出隧道突泥涌水段管棚结合径向注浆预支护和预加固施工技术，随时监控典型断面开挖过程，对监控结果分析发现，完成开挖施工后，通过管棚结合径向注浆预支护和预加固措施可以更好地对围岩塑性区进行加固和控制，该方法能够有效控制隧道的突泥涌水的水流扩散，并将突泥涌水造成的影响限定在可控范围,同时不影响隧道施工环境。

技术领域

发明涉及隧道建设领域,尤其涉及一种隧道突泥涌水的施工方法。

背景技术

隧道建设受各种不利地质灾害影响,其中突泥、涌水是富水区域隧道施工经常出现的问题，隧道长期涌水会产生破坏生态环境,导致施工条件恶化、威胁隧道运营期衬砌安全等问题，严重的甚至会诱发工程地质灾害,因此研究隧道涌水治理具有很强的实践意义。

现有隧道涌水处治采用封堵法，封堵法虽然能堵住涌水,但是水流易扩散乱窜造成不可控的水灾变,且涌水易造成隧道围岩中细小颗粒外流,导致破碎围岩结构局部脱空与垮塌，而封堵造成的水压升高会威胁衬砌稳定性,影响隧道施工和运营期的安全，且涌水大大恶化隧道施工环境，增加施工难度。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足,本发明提供一种隧道突泥涌水的施工方法。

该方法包括步骤A洞内处治措施、步骤B掌子面注浆加固、步骤C管棚超前预支护及套拱支撑、步骤D径向注浆加固、步骤E加密监控量测布点。

步骤E在进行步骤A、步骤B、步骤C、步骤D时同时实施，对静水压力、水量、涌泥量进行测量，用于判断各步骤处理突泥涌水的处治效果。

进一步的，步骤A洞内施作止浆墙，当洞内泥浆与掌子面的距离达到3m时停止施工，施工止浆墙的过程中应用大块预制件和洞碴，分三台阶进行施工，每一级止浆墙都需要埋设一定数量的排水管、注浆管以及孔口管，用于隧道排水、注浆以及注浆时注浆管万一被冲出时作为注浆孔的钻进导向。

通过上述技术方案，可以完成隧道内的排水以及注浆工作。

进一步的，步骤B掌子面注浆加固；洞内管棚的地质条件通常为断层破碎带，在开展洞内管棚施工的过程中，必须首先注浆加固掌子面。将管棚施工工作室设置在工作面后一段，一般来说，和正常开挖半径相比，管棚施工工作室开挖半径相对较大，如果断面面积有所增加，应该适当提高支护参数，本文涉及隧道掌子面的注浆管长度约为4～5.5m，相邻钢管之间的间距约为1.0m，呈梅花形布置，应用水平注浆的方式进行混凝土注浆，注浆材料的水泥灰控制在(0.6～3.0):1之间，控制注浆压力在0.5～1.0MPa之间，在正式注浆之前，需要通过现场试验确定最佳的浆液配合比和注浆压力。

通过上述技术方案，可以保证开挖工作平稳顺利进行。

进一步的，步骤C管棚超前预支护及套拱支撑；完成掌子面的注浆加固后，在套拱上安装导向管，作为管棚的固定端，用其控制管棚搭设角度和方向，管棚的固定端为套拱，在套拱内部设置工字钢，将孔口管和工字钢焊接在一起；应用双面焊接的方式焊接钢拱、钢筋网和孔口管，保证焊缝的长度超过5d；套拱应用混凝土制作而成，根据实际施工情况可以适当加入早强剂。在管棚施工过程中，为了保证套拱施工的稳定性，可以适当使用临时支撑提高套拱的稳定性。管棚采用壁厚为8mm的热轧无缝钢管制作而成，控制钢管的间距约为0.3m，控制仰角处于2～3°之间，在管棚注浆过程中，应用水泥-水玻璃浆液作为注浆液，控制其体积比1∶0.3～1∶1，水玻璃浓度采用30～35Be′。

通过上述技术方案，可以确保管棚施作方位的准确性。