隧道岩溶水探测处治方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106837351A(43)申请公布日2017.06.13(21)申请号201710046172.6E21D11/14(2006.01)(22)申请日2017.01.22E21D11/10(2006.01)E21B49/00(2006.01)(71)申请人中南大学G01V3/08(2006.01)地址410083湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号申请人中铁隧道集团三处有限公司中国建筑一局（集团）有限公司(72)发明人付鹤林李丰果于艺林洪开荣宋坤李鲒邓新武陈峰张加兵黄震(74)专利代理机构长沙市融智专利事务所43114代理人邓建辉(51)Int.Cl.E21D9/00(2006.01)权利要求书3页说明书12页附图5页(54)发明名称隧道岩溶水探测处治方法(57)摘要本发明公开了一种隧道岩溶水探测处治方法，包括以下步骤：a、岩溶探测，在隧道施工以前，了解掌子面前方围岩地质灾害情况，确定岩溶的位置、规模和大小；b、大管棚注浆施工；c、小导管或帷幕注浆施工。本发明采用“以堵为主，排堵结合”的处治原则，确立了隧道岩溶水处治技术的基本思想。对岩溶水具体位置及涌水量进行探测，并及时采取引排部分岩溶水措施，可确保作业人员和设备的安全；在对岩溶水分析及引排部分岩溶水的基础上，对隧道进行全断面超前预注浆，堵住岩溶水的通道，以确保隧道施工的安全。对于隧道岩溶水处治施工具有很强的适用性；同时，对于类似地质情况的公路、市政、水利隧道(洞)施工具有借鉴、参考意义。CN106837351ACN106837351A权利要求书1/3页1.一种隧道岩溶水探测处治方法，其特征在于：包括以下步骤：a、岩溶探测，在隧道施工以前，了解掌子面前方围岩地质灾害情况，确定岩溶的位置、规模和大小；b、大管棚注浆施工；c、小导管或帷幕注浆施工。2.根据权利要求1所述的隧道岩溶水探测处治方法，其特征在于：所述的步骤a中的岩溶探测采用超前地质钻探法，采用水平钻机揭露掌子面前方岩体，通过钻孔出水的流量、钻杆的钻进速度以及颜色判断前方围岩情况，从而达到超前地预测；按钻探方式，超前地质钻探分为取芯钻探和冲击钻探；按照钻孔深度，超前地质钻探法包括超前浅孔钻探法和超前深孔钻探法；根据前方围岩情况，设计和控制钻孔的数量、角度及钻孔长度。3.根据权利要求1所述的隧道岩溶水探测处治方法，其特征在于：所述的步骤a中的岩溶探测采用地质雷达法，通过向地下发送脉冲形式的高频或甚高频电磁波，电磁波在介质中传播，当遇到存在电性差异的地下目标体时，电磁波便发生发射，返回到地面时由接收天线所接收，再对接收天线接收到的雷达波进行处理和分析的基础上，根据接收到的雷达波形、强度和双程时间参数推断地下目标体的空间位置、结构、电性及几何形态，从而达到对地下目标体的探测。4.根据权利要求1或2所述的隧道岩溶水探测处治方法，其特征在于：所述的步骤b中的大管棚注浆施工，超前大管棚采用潜孔钻造孔，钢管采用钻机推进器顶进，采用高压注浆泵注浆。5.根据权利要求1或2所述的隧道岩溶水探测处治方法，其特征在于：所述的步骤b中的大管棚注浆施工，具体为：施做导向墙，在洞口里程外起拱线以下路基土石方留一长约5m平台，然后在洞外洞口交界处架立钢架，间距按施工图要求，用连接筋焊接成一整体；在钢支撑上安设导向钢管，数量、环向间距和外插角与大管棚一致；导向钢管的安装要测量精确定位，使钢管位置与方向准确无误，导向钢管与钢架焊为整体；支立模板，然后灌注导向墙，导向墙完成后，喷射混凝土封闭周围仰坡面，以防止浆液从周围仰坡渗漏；钻孔，采用潜孔钻机，从导向管内隔孔钻孔；开孔时，低压满转，待成孔0.5m-1.5m后，加压，钻进过程中利用倾斜仪测量设备有效控制钻孔质量，保证终孔偏斜率在1/2000以内；安装大管棚钢管，管棚钢管安装顶进前先进行孔道扫空作业，目的是清除孔内岩碴，和顺通孔道；管棚钢管由机械顶进，钢管节段间用丝扣连接，顶进时，采用2m-10m节长的管节交替使用，以保证隧道纵向同一断面内的接头数不大于50％，管壁上按照设计钻注浆孔；管棚顶到位后，钢管与导向管间隙用速凝水泥等材料堵塞严密，以防注浆时冒浆；注浆，注浆前先将孔内泥浆清干净，再进行注浆，浆液采用水泥砂浆，注浆压力1.0Mpa-2.0Mpa，注浆参数根据现场试验予以调整；施工过程中为了防止注浆过程中发生串浆，每钻完一个孔，随即安设该孔的钢管并注2CN106837351A权利要求书2/3页浆，然后再进行下一孔的施工；管棚封堵塞设有进浆孔和排气孔，当排气孔流出浆液后，关闭排气孔，继续灌浆，达到施工图标示注浆量或注浆压力时，方可停止注浆。6.根据权利要求1或2所述的隧道岩溶水探测处治方法，其特征在于：所述的步骤c中的小导管注浆施工