隧道下穿暗河岩溶大厅处理方法.pdf

摘要
申请专利号：	CN201010265618.2	申请日：	2010.08.30
公开号：	CN101922303A	公开日：	2010.12.22
当前法律状态：	授权	有效性：	有权
法律详情：	授权\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):E21D 11/38申请日:20100830\|\|\|公开
IPC分类号：	E21D11/38	主分类号：	E21D11/38
申请人：	中铁第四勘察设计院集团有限公司
发明人：	苗德海; 田四明; 颜志伟; 李鸣冲; 王伟; 艾华安; 张国权
地址：	430080 湖北省武汉市武昌区杨园和平大道745号铁四院技术中心
优先权：
专利代理机构：	武汉开元知识产权代理有限公司 42104	代理人：	黄行军
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内容摘要

本发明涉及隧道下穿暗河岩溶大厅的处理方法，其步骤包括：a、查找暗河岩溶大厅的位置，并进行地质特征分析；b、开挖辅助坑道揭示暗河岩溶大厅；c、对存在安全隐患的岩体实施机械清理，对暗河大厅内的堆积体清理至高于隧道顶部适当位置，并施做导流渠，同时，在暗河上游适当位置设置拦水坝，把暗河明水流改移至导流渠排走；d、在暗河大厅内施做钢筋混凝土底板，在底板上向下实施钻孔注浆加固溶洞堆积体；e、隧道暗挖通过。本发明通过增设辅助坑道的方式揭示暗河岩溶大厅，直接对暗河进行引排和注浆加固处理，变被动为主动，维系了暗河既有水路，确保了隧道施工及运营的安全性和可靠性。

权利要求书

1.隧道下穿暗河岩溶大厅的处理方法，其步骤包括：a、查找暗河岩溶大厅的具体位置，并对其规模、充填性质、暗河流量地质特征进行分析；b、开挖辅助坑道揭示暗河岩溶大厅；c、从辅助坑道进入暗河岩溶大厅，检查暗河大厅溶洞顶部岩体的稳定性，对存在安全隐患的岩体实施机械清理，对暗河大厅内的堆积体清理至高于隧道顶部适当位置，并施做导流渠，同时，在暗河上游适当位置设置拦水坝，把暗河明水流改移至导流渠排走；d、在暗河大厅内隧道两侧范围内施做钢筋混凝土底板，在底板上向下实施钻孔注浆加固溶洞堆积体；e、隧道暗挖通过处理后的暗河岩溶大厅。2.根据权利要求1所述的隧道下穿暗河岩溶大厅的处理方法，其特征在于：在工序b中，所述辅助坑道与暗河相交处坑底标高高于暗河雨季最大水位标高。3.根据权利要求1所述的隧道下穿暗河岩溶大厅的处理方法，其特征在于：在工序b中，辅助坑道开口位置设置在隧道外，或设置在已开挖隧道段。4.根据权利要求1所述的隧道下穿暗河岩溶大厅的处理方法，其特征在于：在工序c中，所述施做混凝土底板的范围在隧道两侧堆积体表面各至少20米内。5.根据权利要求1所述的隧道下穿暗河岩溶大厅的处理方法，其特征在于：在工序d中，钻孔注浆加固范围为隧道洞径的2～3倍，采取分区、分序由外到内的注浆顺序，每区注浆采取隔孔分序进行。

说明书

隧道下穿暗河岩溶大厅处理方法

技术领域

本发明涉及一种隧道下穿暗河岩溶大厅处理方法，属于隧道及地下工程领域。

背景技术

在岩溶地区修建隧道工程时，有可能遭遇岩溶地质问题，当隧道下穿暗河岩溶大厅段时，易发生突水、突泥现象。

目前，隧道穿越富水岩溶地段时一般采取在掌子面施做封堵墙，实施超前帷幕注浆，利用注浆加固圈来抵抗周边的水土压力，以防止突水、突泥。

现有技术受岩溶发育不规则、掌子面狭窄、暗河动水、材料选择和技术水平等影响，加固圈易出现注浆盲区，施工质量难以保证，同时，大量注浆可能改变既有暗河系统，破坏地下水环境。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种隧道下穿暗河岩溶大厅处理方法，使其能有效避免暗河处理过程中可能发生的突水突泥现象，并维系暗河既有水路，保护了地下水环境，确保隧道施工及运营的安全性和可靠性。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：隧道下穿暗河岩溶大厅的处理方法，其步骤包括：

a、查找暗河岩溶大厅的具体位置，并对其规模、充填性质、暗河流量地质特征进行分析；

b、开挖辅助坑道揭示暗河岩溶大厅；

c、从辅助坑道进入暗河岩溶大厅，检查暗河大厅溶洞顶部岩体的稳定性，对存在安全隐患的岩体实施机械清理，对暗河大厅内的堆积体清理至高于隧道顶部适当位置，并施做导流渠，同时，在暗河上游适当位置设置拦水坝，把暗河明水流改移至导流渠排走；

d、在暗河大厅内隧道两侧范围内施做钢筋混凝土底板，在底板上向下实施钻孔注浆加固溶洞堆积体；

e、隧道暗挖通过处理后的暗河岩溶大厅。

在工序b中，所述辅助坑道与暗河相交处坑底标高高于暗河雨季最大水位标高，以避免辅助坑道成为暗河水流的新通道，影响辅助坑道的使用功能，并改变原有暗河水系，破坏区域水文环境。

在工序b中，辅助坑道开口位置可以设置在隧道外，也可以设置在已开挖隧道段。

在工序c中，所述施做混凝土底板的范围最好在隧道两侧堆积体表面各至少20米内。

在工序d中，优选钻孔注浆加固范围为隧道洞径的2～3倍，采取分区、分序由外到内的注浆顺序，每区注浆采取隔孔分序进行。

本发明通过增设辅助坑道的方式揭示暗河岩溶大厅，直接对暗河进行引排和注浆加固处理，变被动为主动，确保注浆加固效果，维系了暗河既有水路，有效避免了暗河处理过程中可能发生的突水突泥现象，确保了隧道施工及运营的安全性和可靠性。

本发明适用于隧道下穿暗河岩溶大厅地段，在岩溶地区隧道工程修建中具有广阔的应用前景。

附图说明

图1隧道下穿暗河岩溶大厅处理平面示意图；

图2图1中I-I剖面图；

图3本发明流程示意图。

图中示出构件、部位名称及对应的标记：暗河岩溶大厅1、溶洞堆积体21、溶洞堆积体轮廓22、隧道3、辅助坑道4、钢筋混凝土板5、拦水坝6、导流渠7、排水槽8、水流方向9、钻孔注浆加固10、注浆加固边界11。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明做进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解。

实施例：如图1、2和3所示，本实施例处理方法步骤如下：

步骤a、通过地质勘察查找暗河岩溶大厅1的具体位置，并对查找到的暗河岩溶大厅进行特征分析。所述地质勘察包括地质调查、大地电磁法物探和地表深孔探查，首先根据地质调查初步判断隧道3穿越暗河的位置以及暗河的工程水文地质特性，再利用大地电磁法物探和地表深孔探查手段基本查明隧道3穿越暗河段的工程水文地质特征。

步骤b、开挖辅助坑道4揭示暗河岩溶大厅，辅助坑道4开口位置可以在隧道外，也可以利用已开挖段隧道进行设置，辅助坑道4与暗河相交处坑底标高应高于暗河雨季最大水位标高，以避免辅助坑道4成为暗河水流的新通道，影响辅助坑道4的使用功能，改变既有暗河系统，破坏区域水文环境。

步骤c、辅助坑道4揭示暗河岩溶大厅后，应对暗河大厅顶板岩体的稳定性进行评价，对存在安全隐患的岩体实施机械清理，对暗河大厅内的溶洞堆积体21由上至下逐台阶清理至设计标高；在暗河上游适当位置设置拦水坝6，在暗河大厅内隧道两侧堆积体表面各至少20米范围内施做钢筋混凝土底板5，并在底板上施做导流渠7，改移水路至导流渠7中，在暗河下游设置排水槽8将暗河明流水排走。

步骤d、在钢筋混凝土底板5上对下部暗河岩溶堆积体实施注浆加固10，注浆加固边界11范围为隧道2～3倍洞径，采取分区、分序由外到内的注浆顺序，每区注浆采取隔孔分序进行，第一序孔采取前进式注浆，按照定量原则进行控制，第二序孔采取袖阀管后退式注浆，按照定压原则进行控制。同一注浆孔采取大流量、多泵方式加大单孔注浆流量，确保注浆质量。注浆完成后在暗河大厅内采取检查孔和物探结合的方式进行效果检查，相互验证，确保注浆效果达到要求。

步骤e、利用辅助坑道对暗河岩溶大厅段注浆加固后，隧道采取短台阶预留核心土、三台阶分部开挖等方法进行暗挖施工，开挖前拱墙采取φ42超前小导管注浆预支护，初期支护中型钢钢架加强，并设置临时仰拱，及时封闭成环，二次衬砌采取钢筋混凝土，并及时施做。

本发明通过设置辅助支洞直接揭示暗河岩溶大厅，在暗河大厅内对暗河进行归槽引排，维持暗河既有通道，并对隧道周围暗河堆积体进行注浆加固，确保隧道施工及运营安全、可靠。