[發明專利]一種適用于富水碎裂巖體的隧道施工方法

在審

• 申請號: 202011352998.3
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN113153307A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 張志強;周洋;譚因軍;周君;張洋;林佳;陳俊;王永偉
• 申請（專利權）人: 西南交通大學;中交第二航務工程局有限公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21F16/02;F42D3/04
• 代理公司: 成都高遠知識產權代理事務所(普通合伙) 51222
• 代理人: 李安霞;謝一平

本發明涉及一種適用于富水碎裂巖體的隧道施工方法，包括依次進行的如下步驟：a、超前地質預報，b、超前小導管預加固，c、在掌子面附近沿隧道徑向打設徑向小導管，用于排出隧道洞周的地下水；d、在隧道兩側墻腳處分別向掌子面前方打設超前鉆孔，所述超前鉆孔一方面作為排水孔，排出掌子面前方地下水，另一方面作為地質預報鉆孔；e、通過徑向小導管向巖體內注漿形成加固圈，加固隧道周邊碎裂巖體，封堵地下水滲流路徑。本發明可迅速實現排水降壓和穩定碎裂巖體，有效降低施工風險，保障隧道施工安全。

技術領域

本發明涉及隧道施工技術領域，具體涉及一種適用于富水碎裂巖體的隧道施工方法。

背景技術

隨著我國基礎交通建設規模不斷擴大，交通隧道的數量和里程數逐年增長。我國幅員遼闊，在隧道工程建設過程中，不可避免的穿越各種不良復雜地層，再加上地下水的共同作用，給隧道工程建設帶來了巨大的挑戰，稍有不慎極易誘發施工災害。其中，在富水地區眾多的隧道建設中，由地質構造運動、風化和溶蝕等一系列原因引起碎裂巖體帶來的施工問題較為突出，因其往往具有高水壓、巖體破碎等特點，若施工中采用的施工方法不恰當，則會導致掌子面失穩、圍巖坍塌和涌突水等危害，甚至造成更為嚴重的人員傷亡和經濟損失。

中國發明專利CN108952732A公開了一種適用于富水斷層破碎帶大斷面隧道的開挖施工方法，通過兩個側導洞將掌子面劃分為7部分進行開挖，該方法雖然能有效保障施工安全，但是沒有設置排水方法，并且開挖工序較多，建設工期長、經濟性欠缺。中國發明專利CN 101798930A公開了一種隧道高壓富水斷層的快速施工方法，通過增設泄水支洞對富水區域進行逐級降壓引排水，對正洞進行精確跟蹤注漿加固，然后對隧道進行快封快挖，該方法雖然能保證高效排水和施工效率，但是由于增設泄水支洞，在一定程度上增大施工風險和增加施工成本。根據以上發明可知，目前富水碎裂巖體地區采用的施工方法仍存在工序復雜、排水能力差和建設成本高等問題。

本發明公開涉及一種適用于富水碎裂巖體的隧道施工方法，主要適用于隧道穿越富水碎裂巖體地層的圍巖穩定控制和開挖施工。該方法可實現快速穩定的排水降壓，動態觀測圍巖中地下水壓力、水量等情況，可準確把握施工開挖時機，物探與鉆探相結合，提高了超前地質預報的準確性，為施工安全提供安全保障，同時施工步序簡單，具有較強的適用性和經濟性。

發明內容

本發明旨在提供一種適用于富水碎裂巖體的隧道施工方法，可迅速實現排水降壓和穩定碎裂巖體，有效降低施工風險，保障隧道施工安全。

為此，本發明采用如下技術方案：

一種適用于富水碎裂巖體的隧道施工方法，包括依次進行的如下步驟：

a、超前地質預報，隧道穿越富水碎裂巖體施工時，通過地質預報探測掌子面前方圍巖的破碎程度和地下水分布狀況；

b、超前小導管預加固，根據超前地質預報的結果，通過超前小導管注漿形成注漿層，對掌子面上方圍巖進行超前支護；

c、在掌子面附近沿隧道徑向打設徑向小導管，用于排出隧道洞周的地下水；

d、在隧道兩側墻腳處分別向掌子面前方打設超前鉆孔，所述超前鉆孔一方面作為排水孔，排出掌子面前方地下水，另一方面作為地質預報鉆孔；

e、通過徑向小導管向巖體內注漿形成加固圈，加固隧道周邊碎裂巖體，封堵地下水滲流路徑。

進一步的，在步驟e之后還包括步驟：

f、隧道掘進開挖，封堵墻腳排水鉆孔，通過控制爆破進行爆破開挖，并進一步施作隧道支護結構。

g、信息化施工，采取監控量測手段，實時監測隧道巖體的變形狀況，通過信息反饋調整施工方案并指導施工現場。