一种适用于陡倾富水岩层下斜井的涌水治理方法

本发明涉及隧道斜井的施工领域，具体是一种适用于陡倾富水岩层下斜井的涌水治理方法。

背景技术：

隧道涌水问题与围岩裂隙、渗流场等有关，其中高水压加剧了隧道的涌水问题。限量排放的理念深入专业人士之心，注浆堵水在现场逐步得到了应用。然而，对于坡度较大、陡倾富水岩层下的斜井涌水问题，当前并没有可供借鉴的成功经验。

富水区斜井的施工，具有较大风险，若不争对性的采取合理的涌水治理措施，采用合理的施工工序与方法，将会对施工进度带来较大影响，同时也会增加施工成本。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种适用于陡倾富水岩层下斜井的涌水治理方法，按“疏堵结合，以堵为主，以排为辅、限量排放”的分级分段隧道漏水治理原则进行斜井漏水治理，达到永久防水和补强加固的双重作用。

本发明的技术方案为：

一种适用于陡倾富水岩层下斜井的涌水治理方法，具体包括有以下步骤：

(1)、在富水区及掌子面打设引水孔，使水流排往排水通道，并通过水泵排外斜井外，以此减少围岩及掌子面水压；

(2)、围岩和初支面进行注浆前处理；

(3)、采用固结注浆和帷幕注浆结合进行防水隔离墙的施工，两道防水隔离墙分别距离富水区间两端的5-10m处，防水隔离墙施作于斜井拱部、边墙处和底部；

(4)、富水区间循环注浆堵水至两道防水隔离墙，达到永久防水；

(5)、富水区注浆结束后，沿斜井施工方向于斜井边墙设置泄压孔，以减少围岩背后水压，防止对二衬结构产生破坏；

(6)、初支面注浆后处理；

(7)、进行二衬施工。

在整个陡倾富水岩层下斜井施工过程中，确保斜井洞内与涌水情况的监控量测不间断，且在掌子面出现大量涌水或反坡施工造成积水过多时，立即停止当前掌子面的开挖掘进，及时进行防排水处治，以保障施工人员的安全。

所述的防水隔离墙施工用的注浆锚管布设于斜井拱部、边墙处和底部，注浆孔的孔深3-6m，以梅花状沿纵向布置多排。

所述的富水区间循环注浆堵水时，先注浆堵底部围岩水，然后再对边墙和拱部进行注浆加固，且边墙和拱部的注浆顺序是从低处向高处顺次注浆。

5、根据权利要求1所述的一种适用于陡倾富水岩层下斜井的涌水治理方法，其特征在于：所述的富水区间循环注浆堵水时，先对围岩浅层1-3米进行围岩固结注浆和帷幕注浆，再进行深层6-7米围岩的固结注浆和帷幕注浆。

所述的两道防水隔离墙中，其中一道防水隔离墙邻近于掌子面，另一道防水隔离墙远离掌子面，从富水区间其中一道防水隔离墙向另一道防水隔离墙循环注浆堵水，所有注浆堵水面均位于两道防水隔离墙之间，邻近于掌子面的第一个漏水点的断面位于第一道注浆堵水面和第二道注浆堵水面之间，最后一道注浆堵水面位于富水区间的端部和另一道防水隔离墙之间。

所述的富水区间循环注浆堵水时，首先采用水中不分散高强灌浆料进行初灌；然后采用超细水泥基灌浆材料精灌，最后采用耐低温耐潮湿低粘度无溶剂改性环氧灌浆结构胶和环氧改性丙烯酸盐灌浆材料封堵局部小裂隙。

所述的超细水泥基灌浆材料的水灰比为1:1-3。

本发明的优点：

(1)、本发明通过加强施工期间涌水量的监测与预测特别是斜井掌子面处的涌水量，并根据预估的涌水量，设置排水措施，同时配备当前涌水量2-3倍抽水能力的水泵，提高斜井防排水能力，实现信息化施工；

(2)、本发明注浆堵漏材料采用经过试验、检测和鉴定，并经实践检验质量可靠的材料，符合现行的有关强制性规范标准规定；

(3)、本发明设置防水隔离墙，减少中心严重渗漏水部位的水向周边扩散的可能性；

(4)、本发明富水区间进行循环注浆堵漏，达到永久防水的目的，且实现斜井补强加固的目的；

(5)、本发明为防止背部水压过大，对二衬造成破坏，增加泄压孔以减少围岩背后压力。

附图说明

图1是本发明防水隔离墙注浆锚管布置示意图。

图2为本发明精灌钻孔布置图。

图3为本发明富水区注浆示意图。

图4为本发明截面泄压孔布置示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种适用于陡倾富水岩层下斜井的涌水治理方法，具体包括有以下步骤：

(1)、在富水区及掌子面打设引水孔，使水流排往排水通道，并通过水泵排外斜井外，以此减少围岩及掌子面水压；

(2)、围岩和初支面进行注浆前处理；

(3)、采用固结注浆和帷幕注浆结合进行防水隔离墙的施工，两道防水隔离墙4分别距离富水区间5两端的5-10m处，防水隔离墙施工用的注浆锚管1布设于斜井2拱部、边墙处和底部(见图1)，注浆孔的孔深3-6m，以梅花状沿纵向布置多排；

(4)、富水区间采用φ25涨壳式中空注浆锚杆作为注浆管3(见图2)进行循环注浆堵水至两道防水隔离墙4，达到永久防水；

富水区间5循环注浆堵水时，先注浆堵底部围岩水，然后再对边墙和拱部进行注浆加固，且边墙和拱部的注浆顺序是从低处向高处顺次注浆，并先对围岩浅层1-3米进行围岩固结注浆和帷幕注浆，再进行深层6-7米围岩的固结注浆和帷幕注浆；

见图2和图3，两道防水隔离墙4中，其中一道防水隔离4墙邻近于掌子面6，另一道防水隔离墙4远离掌子面6，从富水区间5其中一道防水隔离墙4向另一道防水隔离墙4循环注浆堵水，所有注浆堵水面8均位于两道防水隔离墙4之间，邻近于掌子面6的第一个漏水点7的断面位于第一道注浆堵水面8和第二道注浆堵水面8之间，最后一道注浆堵水面8位于富水区间5的端部和另一道防水隔离墙4之间；

富水区间5循环注浆堵水时，首先采用kt-css系列-ⅱ型水中不分散高强灌浆料进行初灌；然后采用超细水泥基灌浆材料(水灰比为1:1-3)精灌，最后采用耐低温耐潮湿低粘度无溶剂改性环氧灌浆结构胶和环氧改性丙烯酸盐灌浆材料封堵局部小裂隙。

(5)、富水区注浆结束后，沿斜井施工方向于斜井边墙设置泄压孔9(见图4)，以减少围岩背后水压，防止对二衬结构产生破坏，并使用pvc管将可能出现的流水引至排水系统；

(6)、初支面注浆后处理；

(7)、进行二衬施工。

在整个陡倾富水岩层下斜井施工过程中，确保斜井洞内与涌水情况的监控量测不间断，且在掌子面出现大量涌水或反坡施工造成积水过多时，立即停止当前掌子面的开挖掘进，及时进行防排水处治，以保障施工人员的安全。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。