[发明专利]一种先堵后排法治理高埋深隧洞突涌水的方法

权利要求书

1.一种先堵后排法治理高埋深隧洞突涌水的方法，其特征是：

在地表深孔帷幕灌浆堵水施工时，先暂停隧洞内涌水的抽排，给地表堵水施工提供静水环境；在掌子面起向前方延伸10米、侧帮延伸10m范围布灌浆孔，在掌子面前方和侧帮均布设两排灌浆孔，孔间距为3m，排距2.5m，距隧洞轮廓线不足5m处的钻孔为悬挂孔，并在施作过程中通过对钻孔岩芯芯样进行分析，在裂隙发育及断层带附近加密堵水钻孔，以便切断突水点补给来源，减少注浆堵水孔数；

灌浆孔分为灌浆段和非灌浆段，首先非灌浆段钻孔施工时不分顺序，将地表0.5m厚强风化岩石的硬质岩石进行挖除，露出坚硬岩石，然后自上而下一次性跟管钻进到地表深孔帷幕灌浆的灌浆段顶部；其次对灌浆段采用自上而下分段钻进、分段灌浆方法，灌浆段段长一般为5～10m，每个灌浆孔灌浆段大约分7～10段灌浆，其中悬挂孔分3～5段；上一段灌注、待凝固14小时后扫孔并钻进下一段，成孔后灌浆，依次类推，自上而下直至完成整个灌浆段的灌浆；

非灌浆段采用汽车钻，开孔采用φ91mm孔径钻进到灌浆段顶部，然后在非灌浆段下入φ89mm的套管，φ89mm套管孔口顶端高于坚硬岩石20～30cm，套管管口焊接与孔口封闭器同规格的法兰盘，便于后续灌浆施工安装孔口封闭器；φ89mm套管全部下入设计孔深后采用浓浆固定镶铸，镶铸后非灌浆段全部被套管隔离，待镶铸套管凝固后开始灌浆段施工；

灌浆段采用地质钻机钻孔，孔径φ76mm，自上而下分段钻孔灌浆，先灌注外圈孔再灌注内圈孔和悬挂孔，孔间分两序施工的灌注方式；灌浆段段长一般5～10m，化学灌浆时段长不得大于10m；通过对钻孔岩芯芯样进行分析，对原设计孔位及孔深进行调整，最终实现了高埋深隧洞洞顶起往上延伸5m、隧洞侧帮起往外延伸6m、掌子面起往前方延伸5m处的注浆，最终形成一道截水墙将整个隧洞突涌水位置包裹起来，切断了外部水系的补给通道；

地表深孔帷幕灌浆堵水施工结束14天后开始隧洞内抽排水施工；支洞采用6台潜水泵交替前移进行抽排，抽排时严格控制抽排速度，并在距离仰拱2m以上的洞壁每间隔2m，钻设一个φ20mm、长度为20cm～50cm的排水泄压孔，在抽排过程中在洞壁设变形观测点，当发现喷射混凝土开裂、剥离、脱落等现象，情况较轻时补喷10cm厚C30混凝土，情况较重时铺挂钢筋网片，设随机锚杆，然后补喷10cm厚C30混凝土，补喷工作与抽排水工作可同步进行；

初支变形段架立钢支撑边墙及顶拱梅花型布置系统锚杆，铺挂钢筋网片，每榀拱架设置12根锁脚锚杆，喷射20cm厚C30混凝土；支护完成后布置观测点，若围岩及初支变形进一步“恶化”，在确保安全的前提下，先对变形段采取灌注水泥浆处理，后立即对该段进行二衬混凝土施工；进行二衬混凝土施工时，排水泵不在继续向前步进，控制抽水量，使水位不在下降，使隧洞洞身保持稳压，待变形段处理完成后再继续进行排水工作；

洞内积水及渗涌水抽排到主洞掌子面完全出露时，对个别渗水点进行灌注水泥浆进行加强处理；在开挖前先利用超前探孔及超前地质预报对前方围岩及含水量进行探测，为确保安全通过突涌水段，采用了台阶开挖法加预留核心土法进行开挖施工。