一种隧道破碎带侧壁突水后的处理方法技术

本发明专利技术提供了一种隧道破碎带侧壁突水后的处理方法，该方法包括：对隧道破碎段侧壁突水位置处进行超挖；喷射素混凝土对揭露面进行封闭；将钢拱架的拱脚置于基岩上，钢拱架就位后施作锁脚锚杆，在钢拱架背铺挂钢筋网；将超前小导管以预设外插角打入围岩上，采用水泥浆液进行超前小导管的注浆；进行波纹管的预埋；沿隧道径向打设中空注浆锚杆进行加固岩体并注射注浆液；进行复喷；将表面修整圆顺并进行防水层的施工；进行二次衬砌施工。本发明专利技术对突水采取“引排＋加固”的方式进行施工，能够更好的保证在突水处理过程中的安全可靠性，减小后期由雨量增大引起的安全隐患，同时科学合理、易于操作，解决了现有防治方案安全可靠性低的问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道破碎带侧壁突水后的处理方法


[0001]本专利技术涉及隧道施工
，具体而言，涉及一种隧道破碎带侧壁突水后的处理方法。

技术介绍

[0002]化屯隧道进口位于广西壮族自治区崇左市大新县榄圩乡新球村化屯，隧道右洞起讫桩号为K171+116+K172+927，设计长度1811m，为双向四车道隧道；隧址区穿越地层为泥盆系上统榴江组上段灰岩，进出口分布红黏土，不良地质为岩溶及危岩崩塌，地下水以碳酸盐岩溶水为主，推断在岩溶发育区或破碎带将可能出现突水突泥，主要有K167+945～K168+015、ZK167+935～ZK168+035两段。而在掘进过程中化屯隧道进口右洞桩号K171+633掌子面右侧发生突水，突水处高程+284m，水头高度约为190m，水压大，流量较大，据现场初步试验计算，最大流量0.07m/s，在掌子面右侧拱脚炮孔处（炮孔直径45mm）出现喷水（约10m远），本隧道突水处治长度20m。
[0003]针对隧道溶岩突水的处理，传统的处理方式是加强不良段落超前预测预报地质工作，采取以堵为主的防治方案，安全可靠性低，后期雨量增大时会出现安全隐患。

技术实现思路

[0004]鉴于此，本专利技术提出了一种隧道破碎带侧壁突水后的处理方法，旨在解决现有隧道溶岩突水后的处理采取以堵为主的防治方案安全可靠性低的问题。
[0005]本专利技术提出了一种隧道破碎带侧壁突水后的处理方法，该方法包括如下步骤：隧道破碎段侧壁突水范围内排险完成后，对隧底、周边伏岩及掌子面前方进行探测，查明隧道破碎带侧壁的突水情况，并形成突水情况说明报告；根据突水情况说明报告，对隧道破碎段侧壁突水位置处进行超挖；在隧道洞渣清理完成后，喷射素混凝土对揭露面进行封闭；将钢拱架的拱脚置于基岩上，钢拱架就位后施作锁脚锚杆，锁脚锚杆斜向下打入基岩，将锁脚锚杆外露端与钢拱架焊接固定，并在钢拱架背铺挂钢筋网；在钢拱架安装完成后，采用钢管制作超前小导管，并将超前小导管以预设外插角打入围岩上，采用水泥浆液进行超前小导管的注浆；在超前小导管打设后，进行波纹管的预埋，并且，所述波纹管沿突水侧纵向依次布置并顺延至中心排水沟处，预埋的波纹管与纵向排水管相连，以将水流分流到纵向排水沟和中心排水沟内；沿隧道径向打设中空注浆锚杆进行加固岩体，并注射注浆液；进行复喷，并将钢拱架覆盖后形成完整的初支体系；待喷射混凝土完成养生后，将表面修整圆顺并进行防水层的施工；完成防水层施作后则进行二次衬砌施工。
[0006]进一步地，上述隧道破碎带侧壁突水后的处理方法，所述超前小导管的制作具体为：将钢管前端加工成锥形，尾部焊接钢筋加劲箍，管壁四周钻设注浆孔，注浆孔间距15cm，并且，所述注浆孔之间交错布置；所述超前小导管环向间距为40cm，纵向排距为240cm，沿隧道拱部120
°
内每环布设共计35根；采用水泥浆液进行超前小导管的注浆过程中，水泥浆液的水灰比为1：1，注浆时初压控制在0.5~1.0MPa，终压2.0MPa，水泥标号42.5；超前小导管尾
端固定在钢拱架上，纵向水平搭接长度大于或等于1m。
[0007]进一步地，上述隧道破碎带侧壁突水后的处理方法，所述波纹管沿突水侧纵向每60cm布置一道，波纹管在拱脚位置两侧的两段之间用120
°
的接头连接，波纹管出水口位置与中心排水沟的垂直横断面偏移75
°
，且波纹管的管底距离中心排水沟底部30cm。
[0008]进一步地，上述隧道破碎带侧壁突水后的处理方法，所述钢拱架间距60cm，并且，钢拱架之间采用钢筋纵向连接，连接钢筋的环向间距为100cm，并在钢拱架支护内侧，连接钢筋与钢拱架之间焊接；所述钢拱架上挂设的钢筋网之间搭接长度大于或等于钢筋网采用钢筋直径的三十倍；所述锁脚锚杆以15
°
~30
°
打入基岩且深入基岩的深度大于1.5m。
[0009]进一步地，上述隧道破碎带侧壁突水后的处理方法，所述中空注浆锚杆的打设具体为：先用凿岩钻机沿隧道径向钻进形成锚杆孔，锚杆孔钻完后用气清孔，并将中空注浆锚杆边旋转边送入孔内，中空注浆锚杆推送就位后安装止浆塞、拱形垫板、球形螺母，在安装拱形垫板时，拱形垫板与中空注浆锚杆之间垂直，并与初喷岩面密贴压紧，在连接注浆机前将锚杆孔中的气体排出，注浆时注浆液的水灰比控制在0.45~0.4：1，注浆压力控制在0.3~0.8MPa，待排气管口有水泥砂浆渗出，停止注浆。
[0010]进一步地，上述隧道破碎带侧壁突水后的处理方法，在进行复喷过程中，分段、分片、分层依次进行，喷射顺序为自上而下，先喷低洼处找平；喷射时工作风压控制在0.3~0.5MPa之间，喷嘴与受喷面保持0.6~0.8m的距离，喷射角度为90
°
，喷嘴连续横向环行移动。
[0011]进一步地，上述隧道破碎带侧壁突水后的处理方法，进行防水层的施工具体为：先将无纺土工布用PVC垫片固定在喷射混凝土表面，然后用射钉枪射水泥钉固定，水泥钉长度大于或等于50mm，拱部平均3~4个/
㎡
，边墙平均2~3个/
㎡
，土工布搭接宽度大于或风于30cm；挂设完成土工布后，铺设防水板，并且，铺设防水板采用熔接器热熔粘接在垫衬上，结合部位大于或等于10cm，防水板搭接长度大于或等于12cm，并进行热熔焊接，并按充气法检查搭接缝焊接质量，当压力表达到0.25MPa时停止充气，保持15min，压力表下降到10%以内，则焊缝质量合格。
[0012]进一步地，上述隧道破碎带侧壁突水后的处理方法，进行二次衬砌施工具体为：先安装二衬内外侧环向钢筋，内外侧间距41.5cm，钢筋的环向间距20cm，箍筋环向间距40cm，纵向间距20cm，钢筋接头采用单面焊接，焊接长度大于或等于钢筋直径的10倍，焊接接头相互错开，焊接接头连接区段长度为钢筋直径的35倍，位于同一断面内受力主筋焊接接头面积小于50%，主筋定位采用等边角钢，纵向长度为一次筑模长度，环向设置在拱顶、拱腰的两侧、拱脚的两侧及仰拱，纵向钢筋间距20cm；并在内外层环向钢筋之间设置限位钢筋，限位钢筋与环向钢筋绑扎、纵向钢筋焊接；二衬钢筋安装绑扎完成并验收合格后，进行二衬防水混凝土浇筑，二衬防水混凝土浇筑采用泵送模注，两侧边墙采用插入式振捣器振捣，底部采用附着式振动器振捣，混凝土浇筑连续进行，两侧对称，隔窗水平浇筑。
[0013]进一步地，上述隧道破碎带侧壁突水后的处理方法，在二次衬砌施工之后还包括如下步骤：二次衬砌施工后，对二次衬砌施工的混凝土进行养生。
[0014]进一步地，上述隧道破碎带侧壁突水后的处理方法，对二次衬砌施工的混凝土进行养生具体为：采用二衬养护台车进行洒水养生，养护期间定期检测其混凝土强度，且养护龄期大于或等于14天，当混凝土强度达到预设强度后结束洒水养生，施工完成。
[0015]本专利技术提供的隧道破碎带侧壁突水后的处理方法，对突水侧进行超挖、打设超前
小导管并对超前小导管进行注浆加固、预埋波纹管、立钢拱架、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道破碎带侧壁突水后的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：隧道破碎段侧壁突水范围内排险完成后，对隧底、周边伏岩及掌子面前方进行探测，查明隧道破碎带侧壁的突水情况，并形成突水情况说明报告；根据突水情况说明报告，对隧道破碎段侧壁突水位置处进行超挖；在隧道洞渣清理完成后，喷射素混凝土对揭露面进行封闭；将钢拱架的拱脚置于基岩上，钢拱架就位后施作锁脚锚杆，锁脚锚杆斜向下打入基岩，将锁脚锚杆外露端与钢拱架焊接固定，并在钢拱架背铺挂钢筋网；在钢拱架安装完成后，采用钢管制作超前小导管，并将超前小导管以预设外插角打入围岩上，采用水泥浆液进行超前小导管的注浆；在超前小导管打设后，进行波纹管的预埋，并且，所述波纹管沿突水侧纵向依次布置并顺延至中心排水沟处，预埋的波纹管与纵向排水管相连，以将水流分流到纵向排水沟和中心排水沟内；沿隧道径向打设中空注浆锚杆进行加固岩体，并注射注浆液；进行复喷，并将钢拱架覆盖后形成完整的初支体系；待喷射混凝土完成养生后，将表面修整圆顺并进行防水层的施工；完成防水层施作后则进行二次衬砌施工。2.根据权利要求1所述的隧道破碎带侧壁突水后的处理方法，其特征在于，所述超前小导管的制作具体为：将钢管前端加工成锥形，尾部焊接钢筋加劲箍，管壁四周钻设注浆孔，注浆孔间距15cm，并且，所述注浆孔之间交错布置；所述超前小导管环向间距为40cm，纵向排距为240cm，沿隧道拱部120
°
内每环布设共计35根；采用水泥浆液进行超前小导管的注浆过程中，水泥浆液的水灰比为1：1，注浆时初压控制在0.5~1.0MPa，终压2.0MPa，水泥标号42.5；超前小导管尾端固定在钢拱架上，纵向水平搭接长度大于或等于1m。3.根据权利要求1或2所述的隧道破碎带侧壁突水后的处理方法，其特征在于，所述波纹管沿突水侧纵向每60cm布置一道，波纹管在拱脚位置两侧的两段之间用120
°
的接头连接，波纹管出水口位置与中心排水沟的垂直横断面偏移75
°
，且波纹管的管底距离中心排水沟底部30cm。4.根据权利要求1或2所述的隧道破碎带侧壁突水后的处理方法，其特征在于，所述钢拱架间距60cm，并且，钢拱架之间采用钢筋纵向连接，连接钢筋的环向间距为100cm，并在钢拱架支护内侧，连接钢筋与钢拱架之间焊接；所述钢拱架上挂设的钢筋网之间搭接长度大于或等于钢筋网采用钢筋直径的三十倍；所述锁脚锚杆以15
°
~30
°
打入基岩且深入基岩的深度大于1.5m。5.根据权利要求1或2所述的隧道破碎带侧壁突水后的处理方法，其特征在于，所述中空注浆锚杆的打设具体为：先用凿岩钻机沿隧道径向钻进形成锚杆孔，锚杆孔钻完后用气清孔，并将中空注浆锚杆边旋转边送入孔内，中空注...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄旭，黄升，
申请(专利权)人：中国一冶集团有限公司，
类型：发明
国别省市：