[發明專利]一種先堵后排法治理高埋深隧洞突涌水的方法

在審

• 申請號: 202210776775.2
• 申請日: 2022-07-04
• 公開（公告）號: CN115045688A
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 胡秉凱;李宏偉;何偉;連凱;李宏娜;王家海;員凱杰;劉少森;王海龍;許建
• 申請（專利權）人: 中鐵十九局集團有限公司;中鐵十九局集團第一工程有限公司
• 主分類號: E21D11/38
• 分類號: E21D11/38;E21D11/10;E21D11/15;E21D20/00;E21F16/02
• 代理公司: 北京市東方至睿知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11485
• 代理人: 史惠莉

1.一種先堵后排法治理高埋深隧洞突涌水的方法，其特征是：

在地表深孔帷幕灌漿堵水施工時，先暫停隧洞內涌水的抽排，給地表堵水施工提供靜水環境；在掌子面起向前方延伸10米、側幫延伸10m范圍布灌漿孔，在掌子面前方和側幫均布設兩排灌漿孔，孔間距為3m，排距2.5m，距隧洞輪廓線不足5m處的鉆孔為懸掛孔，并在施作過程中通過對鉆孔巖芯芯樣進行分析，在裂隙發育及斷層帶附近加密堵水鉆孔，以便切斷突水點補給來源，減少注漿堵水孔數；

灌漿孔分為灌漿段和非灌漿段，首先非灌漿段鉆孔施工時不分順序，將地表0.5m厚強風化巖石的硬質巖石進行挖除，露出堅硬巖石，然后自上而下一次性跟管鉆進到地表深孔帷幕灌漿的灌漿段頂部；其次對灌漿段采用自上而下分段鉆進、分段灌漿方法，灌漿段段長一般為5～10m，每個灌漿孔灌漿段大約分7～10段灌漿，其中懸掛孔分3～5段；上一段灌注、待凝固14小時后掃孔并鉆進下一段，成孔后灌漿，依次類推，自上而下直至完成整個灌漿段的灌漿；

非灌漿段采用汽車鉆，開孔采用φ91mm孔徑鉆進到灌漿段頂部，然后在非灌漿段下入φ89mm的套管，φ89mm套管孔口頂端高于堅硬巖石20～30cm，套管管口焊接與孔口封閉器同規格的法蘭盤，便于后續灌漿施工安裝孔口封閉器；φ89mm套管全部下入設計孔深后采用濃漿固定鑲鑄，鑲鑄后非灌漿段全部被套管隔離，待鑲鑄套管凝固后開始灌漿段施工；

灌漿段采用地質鉆機鉆孔，孔徑φ76mm，自上而下分段鉆孔灌漿，先灌注外圈孔再灌注內圈孔和懸掛孔，孔間分兩序施工的灌注方式；灌漿段段長一般5～10m，化學灌漿時段長不得大于10m；通過對鉆孔巖芯芯樣進行分析，對原設計孔位及孔深進行調整，最終實現了高埋深隧洞洞頂起往上延伸5m、隧洞側幫起往外延伸6m、掌子面起往前方延伸5m處的注漿，最終形成一道截水墻將整個隧洞突涌水位置包裹起來，切斷了外部水系的補給通道；

地表深孔帷幕灌漿堵水施工結束14天后開始隧洞內抽排水施工；支洞采用6臺潛水泵交替前移進行抽排，抽排時嚴格控制抽排速度，并在距離仰拱2m以上的洞壁每間隔2m，鉆設一個φ20mm、長度為20cm～50cm的排水泄壓孔，在抽排過程中在洞壁設變形觀測點，當發現噴射混凝土開裂、剝離、脫落等現象，情況較輕時補噴10cm厚C30混凝土，情況較重時鋪掛鋼筋網片，設隨機錨桿，然后補噴10cm厚C30混凝土，補噴工作與抽排水工作可同步進行；

初支變形段架立鋼支撐邊墻及頂拱梅花型布置系統錨桿，鋪掛鋼筋網片，每榀拱架設置12根鎖腳錨桿，噴射20cm厚C30混凝土；支護完成后布置觀測點，若圍巖及初支變形進一步“惡化”，在確保安全的前提下，先對變形段采取灌注水泥漿處理，后立即對該段進行二襯混凝土施工；進行二襯混凝土施工時，排水泵不在繼續向前步進，控制抽水量，使水位不在下降，使隧洞洞身保持穩壓，待變形段處理完成后再繼續進行排水工作；

洞內積水及滲涌水抽排到主洞掌子面完全出露時，對個別滲水點進行灌注水泥漿進行加強處理；在開挖前先利用超前探孔及超前地質預報對前方圍巖及含水量進行探測，為確保安全通過突涌水段，采用了臺階開挖法加預留核心土法進行開挖施工。