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隧道突涌水灾害一体化防控方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

技术编号:35423188 阅读:19 留言:0更新日期:2022-11-03 11:24
本申请涉及岩土工程隧道突涌水灾害技术领域,特别涉及一种隧道突涌水灾害一体化防控方法、装置、设备及介质,其中,包括:获取未开挖隧道围岩区域预设范围内的至少一种探测信息;根据探测信息预测富水通道的位置和流量信息,定位富水通道,并对富水通道进行预设帷幕注浆;利用预设涌水治理前处理策略、注浆预加固策略、预设涌水封堵策略和/或预设局部精准加固策略对富水通道的隧道围岩突涌水进行治理;在隧道围岩突涌水治理段通过分布式光纤传对其监控,并在监控到水压力和涌水量达到对应预设异常条件时,发送报警信息至预设终端。由此,解决了相关技术中难以对隧道突涌水灾害进行精准预测、精准加固、快速治理以及实时检测反馈等问题。馈等问题。馈等问题。

【技术实现步骤摘要】
隧道突涌水灾害一体化防控方法、装置、设备及介质


[0001]本申请涉及岩土工程隧道突涌水灾害
,特别涉及一种隧道突涌水灾害一体化防控方法、装置、设备及介质。

技术介绍

[0002]随着交通、水利、地下工程等隧道工程建设日益出现蓬勃发展趋势,隧道工程建设正在朝向超长距离、超大埋深、穿越极端地质条件等高难度大规模方向发展。目前隧道工程建设难以避免的会穿越地形地质条件极其复杂岩溶区域,而在此过程中面临的地质灾害问题也日益增多,如突水突泥、高地应力岩爆、软岩大变形及高浓度瓦斯等。尤其是隧道突涌水灾害对人民生命财产威胁甚为严重,隧道突涌水灾害具有流量大、速度快、发生频繁等特点,具有强复杂性和破坏性,是岩溶地区隧道施工过程中最常见的地质灾害,已成为隧道建设中面临的主要挑战之一。
[0003]相关技术中,对于大规模突水突泥灾害的治理,涌现出了一系列新型注浆材料及配套工艺、装备,初步解决了高压大流量动水封堵与富水破碎岩体加固的技术难题。
[0004]然而,隧道突涌水治理与其成因机制密切相关,不同类型的突涌水灾害配套的治理措施不同,但由于突涌水成因机制较为复杂,导致岩溶区域深埋长隧道突涌水处治措施选定及其有效性面临不足。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种隧道突涌水灾害一体化防控方法、装置、电子设备及存储介质,以解决相关技术中难以对隧道突涌水灾害进行精准预测、精准加固、快速治理以及实时检测反馈等问题。
[0006]本申请第一方面实施例提供一种隧道突涌水灾害一体化防控方法,包括以下步骤:获取未开挖隧道围岩区域预设范围内的至少一种探测信息;根据所述至少一种探测信息预测所述未开挖隧道围岩区域内的富水通道的位置信息和所述富水通道的流量信息,根据所述位置信息定位所述富水通道,并根据所述流量信息对所述富水通道进行预设帷幕注浆;在对所述富水通道进行预设帷幕注浆完成且在开挖所述未开挖隧道围岩区域的过程中,利用预设涌水治理前处理策略、注浆预加固策略、预设涌水封堵策略和/或预设局部精准加固策略对所述富水通道的隧道围岩突涌水进行治理,确定隧道围岩突涌水治理段;在所述隧道围岩突涌水治理段布置分布式光纤传,通过所述分布式光纤传对所述隧道围岩突涌水治理段进行监控,并在监控到所述隧道围岩突涌水治理段水压力和涌水量达到对应预设异常条件时,发送报警信息至预设终端。
[0007]可选地,所述根据所述至少一种探测信息预测所述未开挖隧道围岩区域内的富水通道的位置信息和所述富水通道的流量信息,包括:根据所述至少一种探测信息识别所述未开挖隧道围岩区域内的围岩裂隙发育信息、裂隙水分布信息、充填型溶腔信息、易出现涌水信息和/或塌方位置信息;根据所述围岩裂隙发育信息、所述裂隙水分布信息、所述充填
型溶腔信息、所述易出现涌水信息和/或所述塌方位置信息预测预报掌子面前方富水等级和涌水可能性等级,并根据所述富水等级和所述涌水可能性等级确定所述富水通道的位置信息和所述富水通道的流量信息。
[0008]可选地,所述根据所述流量信息对所述富水通道进行预设帷幕注浆,包括:在帷幕注浆施工准备后,封闭工作面并施作止浆墙,开孔并安设空口管后采用分段前进式钻孔注浆,使得浆液扩散到注浆帷幕范围内的所有岩层裂隙中。
[0009]可选地,利用注浆预加固策略对所述富水通道的隧道围岩突涌水进行治理,包括:对满足地质条件和水力联系条件的洞段进行注浆预加固,采用预设灌浆材料对涌水部位分段钻孔注浆加固并封堵分流减压孔,且对未进行注浆加固的范围进行注浆加固,将隧道围岩封闭成环加固。
[0010]可选地,所述预设灌浆材料包括以下堵水砂浆材料、沥青浆液材料和快速凝结浆液材料中的一种或多种组合。
[0011]可选地,在利用注浆预加固策略对所述富水通道的隧道围岩突涌水进行治理的过程中,还包括:当注浆过程中出现漏浆时,对所述富水通道的浅层进行封堵,并对浅层进行封堵完成之后,采用系统径向注浆的方式对进行隧道围岩突涌水进行治理。
[0012]本申请第二方面实施例提供一种隧道突涌水灾害一体化防控装置,包括:获取模块,用于获取未开挖隧道围岩区域预设范围内的至少一种探测信息;处理模块,用于根据所述至少一种探测信息预测所述未开挖隧道围岩区域内的富水通道的位置信息和所述富水通道的流量信息,根据所述位置信息定位所述富水通道,并根据所述流量信息对所述富水通道进行预设帷幕注浆;治理模块,用于在对所述富水通道进行预设帷幕注浆完成且在开挖所述未开挖隧道围岩区域的过程中,利用预设涌水治理前处理策略、注浆预加固策略、预设涌水封堵策略和/或预设局部精准加固策略对所述富水通道的隧道围岩突涌水进行治理,确定隧道围岩突涌水治理段;监控模块,用于在所述隧道围岩突涌水治理段布置分布式光纤传,通过所述分布式光纤传对所述隧道围岩突涌水治理段进行监控,并在监控到所述隧道围岩突涌水治理段水压力和涌水量达到对应预设异常条件时,发送报警信息至预设终端。
[0013]可选地,所述处理模块用于:根据所述至少一种探测信息识别所述未开挖隧道围岩区域内的围岩裂隙发育信息、裂隙水分布信息、充填型溶腔信息、易出现涌水信息和/或塌方位置信息;根据所述围岩裂隙发育信息、所述裂隙水分布信息、所述充填型溶腔信息、所述易出现涌水信息和/或所述塌方位置信息预测预报掌子面前方富水等级和涌水可能性等级,并根据所述富水等级和所述涌水可能性等级确定所述富水通道的位置信息和所述富水通道的流量信息。
[0014]可选地,所述处理模块用于:在帷幕注浆施工准备后,封闭工作面并施作止浆墙,开孔并安设空口管后采用分段前进式钻孔注浆,使得浆液扩散到注浆帷幕范围内的所有岩层裂隙中。
[0015]可选地,所述治理模块用于:对满足地质条件和水力联系条件的洞段进行注浆预加固,采用预设灌浆材料对涌水部位分段钻孔注浆加固并封堵分流减压孔,且对未进行注浆加固的范围进行注浆加固,将隧道围岩封闭成环加固。其中,所述预设灌浆材料包括以下堵水砂浆材料、沥青浆液材料和快速凝结浆液材料中的一种或多种组合。
[0016]可选地,所述治理模块进一步用于:当注浆过程中出现漏浆时,对所述富水通道的浅层进行封堵,并对浅层进行封堵完成之后,采用系统径向注浆的方式对进行隧道围岩突涌水进行治理。
[0017]本申请第三方面实施例提供一种电子设备,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序,以实现如上述实施例所述的隧道突涌水灾害一体化防控方法。
[0018]本申请第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行,以用于实现如上述实施例所述的隧道突涌水灾害一体化防控方法。
[0019]由此,本申请至少具有如下有益效果:
[0020]本申请实施例可以采用超前地质预报方法对围岩内富水通道及流量等信息进行预测和判识,从而基于预测和判识结果对富水通道进行超前帷幕注浆预处理,进而采取涌水治理前处理、注浆预加固、涌水封堵及局部精准加固等措施对开挖后的涌水灾害进行本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道突涌水灾害一体化防控方法,其特征在于,包括以下步骤:获取未开挖隧道围岩区域预设范围内的至少一种探测信息;根据所述至少一种探测信息预测所述未开挖隧道围岩区域内的富水通道的位置信息和所述富水通道的流量信息,根据所述位置信息定位所述富水通道,并根据所述流量信息对所述富水通道进行预设帷幕注浆;在对所述富水通道进行预设帷幕注浆完成且在开挖所述未开挖隧道围岩区域的过程中,利用预设涌水治理前处理策略、注浆预加固策略、预设涌水封堵策略和/或预设局部精准加固策略对所述富水通道的隧道围岩突涌水进行治理,确定隧道围岩突涌水治理段;在所述隧道围岩突涌水治理段布置分布式光纤传,通过所述分布式光纤传对所述隧道围岩突涌水治理段进行监控,并在监控到所述隧道围岩突涌水治理段水压力和涌水量达到对应预设异常条件时,发送报警信息至预设终端。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述至少一种探测信息预测所述未开挖隧道围岩区域内的富水通道的位置信息和所述富水通道的流量信息,包括:根据所述至少一种探测信息识别所述未开挖隧道围岩区域内的围岩裂隙发育信息、裂隙水分布信息、充填型溶腔信息、易出现涌水信息和/或塌方位置信息;根据所述围岩裂隙发育信息、所述裂隙水分布信息、所述充填型溶腔信息、所述易出现涌水信息和/或所述塌方位置信息预测预报掌子面前方富水等级和涌水可能性等级,并根据所述富水等级和所述涌水可能性等级确定所述富水通道的位置信息和所述富水通道的流量信息。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述流量信息对所述富水通道进行预设帷幕注浆,包括:在帷幕注浆施工准备后,封闭工作面并施作止浆墙,开孔并安设空口管后采用分段前进式钻孔注浆,使得浆液扩散到注浆帷幕范围内的所有岩层裂隙中。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,利用注浆预加固策略对所述富水通道的隧道围岩突涌水进行治理,包括:对满足地质条件和水力联系条件的洞段进行注浆预加固,采用预设灌浆材料对涌水部位分段钻孔注浆加固并封堵分流减压孔,且对未进行注浆加固的范围进行注浆加固,将隧道围岩封闭成环加固。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述预设灌浆材料包括以下堵水砂浆材料、沥青浆液材料和快速凝结浆液材料中的一种或多种组合。6.根据权利要求1

5任意一项所述的方法,其特征在于,在利用注浆预加固策略对所述富水通道的隧道围岩突涌水进行治理的过程中,还包括:当注浆过程中出现漏浆时,对所述富水通道的浅层进行封堵,并对浅层进行封堵完成之后,采用系统径向注浆的方式对进行隧道围岩突涌水进行治理。7.一种隧道突涌水灾害一体化防控装置,其特征在于,包括:获取模块,用于获取未开挖隧道围岩区域预设范围内的至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋丹青刘晓丽王恩志胡楠黄进王思敬
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:

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