CN105484791A - 一种隧道综合泄水、降水、减压施工方法 - Google Patents

Abstract

隧道综合泄水、降水、减压施工方法涉及一种第三系砂泥岩隧道涌水涌泥段洞内泄水、地表降水、综合减压施工方法。主要是为解决目前当隧道在第三系砂泥岩施工中易出现变形、塌方，甚至涌水突泥等风险的问题而设计的。在地表向正洞距两侧边线各八米处分别打地表降水井，在地表向正洞附近设平导洞，由平导洞向地表向正洞斜上方打泄水孔，在地表向正洞基底及平导洞基底都打隧道基底降水井，地表向正洞拱顶斜向前上方打设若干道斜向泄水孔，地表向正洞的拱顶上方打设正洞竖直泄水孔，平导洞拱顶上方也打设平导洞竖直泄水孔。优点是避免了塌方、变形、涌水涌泥等地质灾害，能够保证隧道施工安全。

Description

一种隧道综合泄水、降水、减压施工方法

技术领域：

本发明型涉及一种第三系砂泥岩隧道涌水涌泥段洞内泄水、地表降水、综合减压施工方法。

背景技术：

随着我国大规模、现代化、高标准的城市道路与交通运输工程建设，隧道工程的数量和建设规模不断扩大，并且通过的地质条件也越来越复杂，第三系砂泥岩就是一种复杂的地质围岩。第三系砂泥岩的特点：主要成分为粘土矿物，含少量粉砂质，其中粉砂含量为25%—50%、粘土含量为75%—50%，遇水易软化、冲蚀；围岩自稳能力差、破碎、膨胀、强度低；节理裂隙发育等。上述特点导致在第三系砂泥岩地层中修建隧道存在一定的技术难题，其中对隧道富集水区域泄水降压施工尤为显著，所以在第三系砂泥岩隧道修建中如何实施泄水降压方案变得甚为重要。

当隧道在第三系砂泥岩施工中，砂泥岩易被水软化、冲蚀，且岩石饱和抗压强度低（极软岩），失水易开裂崩解，遇水软化膨胀，强度急剧降低，节理裂隙发育，围岩软弱破碎，稳定性差，在地下水发育情况下极易出现变形、塌方，甚至涌水突泥等风险。

隧道发生涌水涌泥可导致以下灾害：

（1）造成工程灾害和人员伤亡。第三系砂泥岩地区具有富水、富泥砂特征，当隧道在修建过程中发生特大突水时，常伴随涌泥、涌砂，从而淹没隧道、冲毁机具，轻则中断施工，重则造成隧道废弃易址，更甚者会造成重大的人员伤亡，如宜万线铁路马鹿等隧道平导施工上覆溶腔水体压裂拱部围岩，发生特大突水灾害，最大突水量高达30×104m3/h，造成11人死亡。

（2）诱发地面附带地质灾害。隧道涌水造成地表塌陷、地表沉降，严重破坏了地表农田和居民生活、生产水资源的平衡，潜在的突水通道为强降雨地表水的渗入提供了条件，严重威胁隧道内施工期和建成后运营期的安全。

（3）破坏水资源系统的平衡。隧道涌水涌泥将不可避免地引起地下水循环系统的紊乱，短时间内大量动力势能的释放打破了水资源系统的原有平衡，主要表现在水资源枯竭和污染两个方面。

（4）其它潜在性危害。由于涌水涌泥地质灾害极大程度上改变了围岩应力状态和地下水动力循环系统，其危害性远远高于爆发初期的假象，潜在的灾害仍难以预料，诸如涌水通道二次涌水、季节性蓄水构造复活以及区域性应力突变等等。

由此可知，隧道发生涌水涌泥地质灾害时不仅会带来施工技术难题，也使得围岩和水体的自然平衡发生重大的破坏。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是提供一种当隧道在第三系砂泥岩施工中，可以有效的控制隧道变形、塌方，防止出现涌水突泥等灾害，同时降低施工难度，确保工程质量和安全的隧道综合泄水、降水、减压施工方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

在地表向正洞距两侧边线各八米处分别打地表降水井，在地表向正洞附近设平导洞，在增加掘进工作面的同时达到泄水降水减压，由平导洞向地表向正洞斜上方打泄水孔，在地表向正洞基底及平导洞基底都打隧道基底降水井，地表向正洞拱顶斜向前上方打设若干道斜向泄水孔，地表向正洞的拱顶上方打设正洞竖直泄水孔，平导洞拱顶上方也打设平导洞竖直泄水孔。

本发明的优点是：

1、地表在正洞距两侧边线各8米距离打设降水井，成功降低了隧道洞身拱顶水头水压，使围岩变形得到有效控制，防止了富水砂泥岩地层地下水向下渗漏。

2、增设平导洞不但增加了掘进工作掌子面而且对隧道洞身的水压起到了分压的效果，减小了外部水压对隧道衬砌支护的的挤压变形，很好的保护了工程质量和安全。

3、在地表向正洞基底及平导洞基底都打隧道基底降水井，将隧道周围岩体的渗流水系、裂隙水系汇集，使隧道环境处于一种干燥状态，有利于机械化施工。

4、地表向正洞和平导洞拱部泄水孔将洞身上部水系成功分流，避免了较大水流对拱顶围岩的冲击，减小了土体的湿度，有效提高地层物理力学性能指标，抑制支护体系的变形。

5、通过隧道综合泄水、降水、减压施工方法，避免了塌方、变形、涌水涌泥等地质灾害，提高了土体固结强度，增加了土体有效应力，能够保证隧道施工安全，加快隧道施工进度。

附图说明：

附图1为本发明的施工状态示意图。

具体实施方式：

参照附图1，在地表向正洞5距两侧边线各八米处分别打地表降水井1，在地表向正洞附近设平导洞2，在增加掘进工作面的同时达到泄水降水减压，由平导洞向地表向正洞斜上方打泄水孔3，在地表向正洞基底及平导洞基底都打隧道基底降水井4，地表向正洞拱顶斜向前上方打设若干道斜向泄水孔6，地表向正洞的拱顶上方打设正洞竖直泄水孔7，平导洞拱顶上方也打设平导洞竖直泄水孔8。

本发明是在第三系砂泥岩围岩条件下，通过采用地表降水井、隧道基底降水井降水减压，洞身拱部泄水孔、地表向正洞及平导洞拱部的泄水孔、平导向正洞拱部的泄水孔等综合泄水减压技术，进而达到泄水降压的目的。

在实际工程中的具体实现方法：隧道在建设或者通过富水泥岩地段时，最先施做洞身拱部泄水孔，通过泄水孔的作用，达到降水减压的目的。如果拱部泄水孔不足以达到降水减压的目的，也充分说明该地区围岩地下水丰富，施做地表降水井、平导向正洞打设泄水孔、由地表向正洞和平导拱顶上方打设泄水孔，最后打设隧道和平导基底降水井，用以排出隧道内渗流水系。

本发明所采用的技术方案，是根据以往的工程实践和隧道施工研究人员的现场勘探，通过实际操作和分析认为隧道综合泄水、降水、减压施工技术比较适合于第三系砂泥岩地段。

Claims (1)

1.一种隧道综合泄水、降水、减压施工方法，其特征是：在地表向正洞（5）距两侧边线各八米处分别打地表降水井（1），在地表向正洞附近设平导洞（2），在增加掘进工作面的同时达到泄水降水减压，由平导洞向地表向正洞斜上方打泄水孔（3），在地表向正洞基底及平导洞基底都打隧道基底降水井（4），地表向正洞拱顶斜向前上方打设若干道斜向泄水孔（6），地表向正洞的拱顶上方打设正洞竖直泄水孔（7），平导洞拱顶上方也打设平导洞竖直泄水孔（8）。