专利名称：特大涌水土洞斜井开挖施工工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种土洞斜井施工工艺，特别涉及一种特大涌水土洞斜井开挖施工工 艺。
背景技术：
在土洞斜井施工过程中，对地下水的处理尤为重要。由于地下水主要集中于下部 掌子面，掌子面底部浸泡于水中非常不利于围岩稳定，如果处理不好，地下水的大量涌出将 造成开挖工作无法进行，甚至于造成土洞斜井开挖失败。对于特大涌水条件下土洞斜井的 开挖施工，目前尚没有成熟、完整的施工经验可借鉴。如何解决掌子面地下水，使开挖工作 在无水的状态下进行，就成了在地下水极其丰富的条件下，进行土洞斜井开挖的关键技术 问题。如何研究出一套进行特大涌水条件下土洞斜井开挖施工工艺，是本技术领域技术人 员急需解决的问题
发明内容
针对上述问题，本发明公开了一种特大涌水土洞斜井开挖施工工艺，有效解决了 在地下水极其丰富的条件下，进行土洞斜井开挖这一技术难题。为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下一种特大涌水土洞斜井开挖施 工工艺，将土洞斜井掌子面分为上半圆掌子面和下部掌子面，下部掌子面又分为中槽掌子 面、两侧边墙掌子面，两侧边墙掌子面的侧边距离土洞斜井侧壁1. 2-1. 5m ；该施工工艺如下步骤进行a.先进行上半圆掌子面开挖，当上半圆掌子面的底部低于中槽掌子面底部并且开 始渗水时，停止上半圆掌子面开挖；b.然后，进行中槽掌子面开挖至距上半圆掌子面1. 5_2m位置停止；c.同时进行上半圆掌子面和下部两侧边墙掌子面开挖，上半圆掌子面开挖至底部 渗水为止，两侧边墙掌子面开挖至适当位置停止；d.继续中槽掌子面开挖至其底部低于上半圆掌子面底部，并且距上半圆掌子面 1.5-2m位置停止；e.重复上述步骤a-d，直到土洞斜井开挖完毕。本发明的有益效果在于采用分部分块开挖施工步骤，有效解决了在土洞斜井施 工过程中，地下水对开挖施工面的影响，使开挖工作在无水的状态下进行保证了土洞斜井 开挖顺利完成。
图1为本实施例土洞斜井掌子面结构示意图；图2为本实施例开挖图示一；图3为本实施例开挖图示二 ；
图4为本实施例开挖图示三；图5为本实施例开挖图示四。
具体实施例方式为了使本领域技术人员更容易理解，下面结合附图及具体实施例对本发明作进一 步的详细说明。如图1所示，一种特大涌水土洞斜井开挖施工工艺，将土洞斜井掌子面分为上半 圆掌子面1和下部掌子面，下部掌子面又分为中槽掌子面2、两侧边墙掌子面3，两侧边墙掌 子面3的侧边与土洞斜井侧壁(设计开挖线)的距离b为1. 2-1. 5m。该施工工艺具体实施步骤如下如图2、3所示，先进行上半圆掌子面1开挖，当上半圆掌子面1底部低于中槽掌子 面2底 部时，地下水开始逐渐从上半圆掌子面1底部渗出，此时，停止上半圆掌子面1开挖。然后，进行中槽掌子面2开挖，如图4所示，随着开挖的进行，中槽掌子面2底部越 来越低，当其低于上半圆掌子面1底部时，上半圆掌子面1底部的少量地下水开始渗入中槽 掌子面2底部。当中槽掌子面2开挖至距离上半圆掌子面1. 5-2m时，停止开挖。如图4、图5所示，这时，上半圆掌子面1和两侧边墙掌子面3均处于无水状态，同 时进行上半圆掌子面1和两侧边墙掌子面3开挖。上半圆掌子面1开挖至掌子面底部出水 为止，两侧边墙掌子面3开挖至适当位置停止。继续中槽掌子面2开挖至其底部低于上半圆掌子面1底部，并且距上半圆掌子面 1.5-2m位置时停止。重复上述步骤直到土洞斜井开挖完毕。上半圆掌子面1超前中槽掌子面2最大距离AB的确定如图5所示，上半圆掌子面1超前中槽掌子面2最大距离AB与土洞斜井倾角α 及中槽掌子面2高度h有关。可通过以下经验公式估算AB = 0!八8(1)+2，单位111。中槽掌子面2与上半圆掌子面1最小开挖距离⑶的确定如图4所示，中槽掌子面2与上半圆掌子面1的最小开挖距离CD，根据上部工作面 需要确定，主要考虑施工人员操作方便、小型施工机具使用停放、材料的堆放等，一般取CD =1. 5 2. 5mο两侧边墙掌子面3与中槽掌子面2之间最小滞后距离BC的确定如图5所示，两侧边墙掌子面3与中槽掌子面2之间最小滞后距离BC，主要由前部 中槽掌子面2排水过程中正常积水水面宽度a确定。可通过以下经验公式估算BC = a+2 确定，单位:m。在上述开挖过程中，地下水始终集中于中槽掌子面2底部，上半圆掌子面1、两侧 边墙掌子面3开挖作业始终在无水条件下进行，有效解决了在土洞斜井施工过程中地下水 对开挖施工面的影响，保证了土洞斜井开挖顺利完成。该施工工艺已经在山西某工程两条土洞斜井施工中得到了实际应用，有效地解决 了施工过程中地下水对开挖施工作业面的影响，并且已开挖完毕，进行了永久衬砌和堵水 灌浆。这一施工工艺要求与加强排水、加强支护相结合使用，才能取得更好的效果。
权利要求
一种特大涌水土洞斜井开挖施工工艺，其特征在于将土洞斜井掌子面分为上半圆掌子面和下部掌子面，下部掌子面又分为中槽掌子面、两侧边墙掌子面，两侧边墙掌子面的侧边距离土洞斜井侧壁1.2-1.5m；该施工工艺如下步骤进行a.先进行上半圆掌子面开挖，当上半圆掌子面的底部低于中槽掌子面底部并且开始渗水时，停止上半圆掌子面开挖；b.然后，进行中槽掌子面开挖至距上半圆掌子面1.5-2m位置停止；c.同时进行上半圆掌子面和下部两侧边墙掌子面开挖，上半圆掌子面开挖至底部渗水为止，两侧边墙掌子面开挖至适当位置停止；d.继续中槽掌子面开挖至其底部低于上半圆掌子面底部，并且距上半圆掌子面1.5-2m位置停止；e.重复上述步骤a-d，直到土洞斜井开挖完毕。
全文摘要
本发明公开了一种特大涌水土洞斜井开挖施工工艺，将土洞斜井掌子面分为上半圆掌子面和下部掌子面，下部掌子面又分为中槽掌子面、两侧边墙掌子面，分部分块进行施工。有效解决了在土洞斜井施工过程中，地下水对开挖施工面的影响，使地下水主要集中于中槽掌子面底部，上半圆掌子面和两侧边墙掌子面开挖工作在无水的状态下进行，保证了土洞斜井开挖顺利完成。
文档编号E21D9/02GK101845953SQ20101017871
公开日2010年9月29日 申请日期2010年5月20日 优先权日2010年5月20日
发明者任俊友, 吴高见, 杨玉银, 梁涛, 蒋斌 申请人:中国水利水电第五工程局有限公司