岩溶漏斗水库及其泄洪隧洞和开挖方法与流程

本发明属于水利工程技术领域，具体的为一种岩溶漏斗水库及其泄洪隧洞和开挖方法。

背景技术：

岩溶漏斗水库是一种新型的水库，其特点是通过库底封堵结构切断岩溶漏斗与其底部天然排水通道的联系，使岩溶漏斗具有储存地表水的功能后蓄水成库。由于岩溶漏斗周边通常没有地表水系分布，岩溶漏斗水库的泄洪水流不能直接排入周边地表水系，因此，利用岩溶漏斗底部的天然排水通道泄洪就成为合适的选择，有时甚至是唯一的选择。

当利用岩溶漏斗底部的天然排水通道作为泄洪水流出口时，水库的泄洪建筑物通常布置在岩溶漏斗的侧壁岩体内，此类泄洪建筑物属于泄洪隧洞，如何开挖泄洪隧洞就成为泄洪建筑物建设亟待解决的关键技术问题之一。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种岩溶漏斗水库及其泄洪隧洞和开挖方法，能够实现岩溶漏斗水库泄洪隧洞的开挖的技术目的。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明首先提出了一种岩溶漏斗水库泄洪隧洞，包括位于岩溶漏斗的周边岩体内的竖井，所述竖井的上端与岩溶漏斗侧壁之间设有进水隧洞，所述竖井的下端与岩溶漏斗的天然排水通道之间设有出水隧洞。

进一步，所述出水隧洞的出水口底面高程不低于岩溶漏斗天然排水通道的高程。

本发明还提出了一种岩溶漏斗水库，包括用于封堵岩溶漏斗天然排水通道的库底封堵结构，所述库底封堵结构与位于其上部的岩溶漏斗的周边岩体之间形成用于储水并经防渗漏处理的储水区；所述储水区内设有用于取水的取水建筑物、用于放空储水区的放空建筑物和如上所述岩溶漏斗水库泄洪隧洞；所述进水隧洞的进水口位于所述库底封堵结构上方，且所述进水隧洞的进水口高程低于所述储水区的正常水位高程；所述出水隧洞的出水口位于所述库底封堵结构的下方；所述放空建筑物设置在所述储水区的底部，所述取水建筑物设置在所述储水区的中部。

进一步，所述放空建筑物的进水口底面高程等于或略低于所述储水区的死水位高程。

进一步，所述取水建筑物上连接设有输水管道，且所述取水建筑物的取水口高程位于所述储水区的死水位高程与正常水位高程之间。

本发明还提出了一种岩溶漏斗水库泄洪隧洞的开挖方法，包括如下步骤：

1）开挖进水隧洞：采用常规岩石水工隧洞的开挖方法按设计尺寸开挖进水隧洞，并根据实际情况加固围岩；

2）开挖出水隧洞：采用常规岩石水工隧洞的开挖方法按设计尺寸开挖出水隧洞，并根据实际情况加固围岩；

3）开挖竖井中孔：在已开挖的进水隧洞内找到拟开挖竖井的位置，并采用钻机成孔方法，沿拟开挖竖井的轴线向下钻进成孔，直至穿透已开挖的出水隧洞顶面；

4）开挖竖井：从拟开挖竖井的位置的顶端开始，自上而下开挖竖井直至与已开挖的出水隧洞连接并达到设计要求，根据实际情况加固围岩。

进一步，所述步骤3）中，所述竖井中孔的直径以便于从孔中出渣为原则确定。

进一步，所述步骤4）中，开挖竖井产生的弃渣通过已开挖的竖井中孔送达已开挖的出水隧洞后运出。

本发明的有益效果在于：

本发明的岩溶漏斗水库泄洪隧洞的开挖方法，竖井开挖施工中先施工竖井中孔，再全断面开挖竖井，有利于竖井开挖的弃渣从已开挖的出水隧洞运出，提高了竖向开挖施工的安全性和经济性。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明岩溶漏斗水库泄洪隧洞的开挖方法的三维施工示意图；

图2为步骤1）开挖后的结构示意图；

图3为步骤2）开挖后的结构示意图；

图4为步骤3）开挖后的结构示意图；

图5为步骤4）开挖后的结构示意图；

图6为本实施例岩溶漏斗水库泄洪隧洞的开挖方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

如图1所示，本实施例岩溶漏斗水库泄洪隧洞的开挖方法所针对的一种岩溶漏斗水库，包括用于封堵岩溶漏斗天然排水通道的库底封堵结构，所述库底封堵结构与位于其上部的岩溶漏斗的周边岩体之间形成用于储水并经防渗漏处理的储水区；所述储水区内设有用于取水的取水建筑物、用于放空储水区的放空建筑物和用于泄洪的岩溶漏斗水库泄洪隧洞。本实施例的岩溶漏斗水库泄洪隧洞，包括位于岩溶漏斗的周边岩体内的竖井，所述竖井的上端与岩溶漏斗侧壁之间设有进水隧洞，所述竖井的下端与岩溶漏斗的天然排水通道之间设有出水隧洞。且出水隧洞的出水口底面高程不低于岩溶漏斗天然排水通道的高程。

所述进水隧洞的进水口位于所述库底封堵结构上方，且所述进水隧洞的进水口高程低于所述储水区的正常水位高程；所述出水隧洞的出水口位于所述库底封堵结构的下方；所述放空建筑物设置在所述储水区的底部，所述取水建筑物设置在所述储水区的中部。放空建筑物的进水口底面高程等于或略低于所述储水区的死水位高程。所述取水建筑物上连接设有输水管道，且所述取水建筑物的取水口高程位于所述储水区的死水位高程与正常水位高程之间。

具体的，本实施例的岩溶漏斗水库泄洪隧洞的开挖方法，包括如下步骤：

1）开挖进水隧洞：采用常规岩石水工隧洞的开挖方法按设计尺寸开挖进水隧洞，并根据实际情况加固围岩；

2）开挖出水隧洞：采用常规岩石水工隧洞的开挖方法按设计尺寸开挖出水隧洞，并根据实际情况加固围岩；

3）开挖竖井中孔：在已开挖的进水隧洞内找到拟开挖竖井的位置，并采用钻机成孔方法，沿拟开挖竖井的轴线向下钻进成孔，直至穿透已开挖的出水隧洞顶面；所述竖井中孔的直径以便于从孔中出渣为原则确定；

4）开挖竖井：从拟开挖竖井的位置的顶端开始，自上而下开挖竖井直至与已开挖的出水隧洞连接并达到设计要求，根据实际情况加固围岩；开挖竖井产生的弃渣通过已开挖的竖井中孔送达已开挖的出水隧洞后运出。

另外，泄洪隧洞开挖施工不能因施工临时措施或弃渣等堵塞岩溶漏斗底部的天然排水通道。

本实施例的岩溶漏斗水库泄洪隧洞的开挖方法，竖井开挖施工中先施工竖井中孔，再全断面开挖竖井，有利于竖井开挖的弃渣从已开挖的出水隧洞运出，提高了竖向开挖施工的安全性和经济性。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种岩溶漏斗水库泄洪隧洞，包括设置在岩溶漏斗的周边岩体内的竖井段，所述竖井段的上端与岩溶漏斗侧壁之间设有进水隧洞段，所述竖井段的下端与岩溶漏斗的天然排水通道之间设有出水隧洞段。本发明还公开了一种岩溶漏斗水库和一种岩溶漏斗水库泄洪隧洞的施工方法。本发明的岩溶漏斗水库泄洪隧洞的开挖方法，竖井开挖施工中先施工竖井中孔，再全断面开挖竖井，有利于竖井开挖的弃渣从已开挖的出水隧洞运出，提高了竖向开挖施工的安全性和经济性。

技术研发人员：王俊杰;谭又曼;邱珍锋;赵天龙;赵迪;杨洋
受保护的技术使用者：重庆交通大学
技术研发日：2017.07.24
技术公布日：2017.09.22