专利名称：一种隧道断层大规模突水涌泥溃口的封堵方法
技术领域：
本发明涉及隧道工程，具体涉及一种深埋隧道断层大规模突水涌泥溃口封堵方法。
背景技术：
隧道突水涌泥是最严重的隧道工程地质灾害之一。大部分发生在岩溶发育地区， 也有部分发生在富水断层带。隧道突水涌泥是在隧道施工过程中，因隧道开挖应力释放，含水层中的地下水在水头压力作用下，克服隔水层、断层及裂隙带等阻力，包裹泥砂，突然涌入隧道的现象，称为突水涌泥。涌泥可以看成突水的伴生现象。隧道施工中一旦发生突水涌泥事故，涌泥伴随突水掩埋设备、堵塞隧道，严重影响工程建设。对于突水涌泥段的处理，一般采取“先清淤靠近溃口实施封堵，后加固通过”的原则进行处理。对于清淤靠近溃口实施封堵，考虑到涌泥体的稳定性与施工安全，现有技术一般则采用注浆加固15-20m，开挖10-15m，预留5m作为封堵墙，依此进行下一循环的注浆加固与开挖，逐步向溃口推进。现有逐循环注浆加固开挖的溃口封堵技术适用于规模较小的突水涌泥，对于规模较大的突水涌泥的溃口封堵，存在明显的缺点
1、涌泥淹没的长度较长需要实施注浆加固的循环次数就多，耗费工期长；
2、涌泥的数量大，注浆加固的体积相应也大，耗费大量人力、物力。
发明内容
本发明的目的是提供一种安全，快速，有效，成本较低的隧道断层大规模突水涌泥溃口封堵方法。为了克服现有技术造成大规模突水涌泥清淤靠近溃口实施封堵费时、费工、费力的缺点，本发明的技术方案是这样解决的一种隧道断层大规模突水涌泥溃口封堵方法，按下述步骤进行
1)在突水涌泥断层被涌泥充填的正洞一端的涌泥体坡脚处修筑临时封堵墙；
2)再在临时封堵墙前方10m、隧道边墙外侧施工一条迂回导坑通道绕到断层前方的隧道拱顶5m处；
3)通过迂回导坑通道在断层前方的隧道拱顶5m处向上修筑迂回导坑工作室；
4)通过导坑工作室的底部向下施工相互咬合竖向垂直旋喷桩，作为封堵正洞溃口的封堵墙；
5)打开临时封堵墙一次性清理涌泥至垂直旋喷封堵墙前方。本发明与现有技术相比，具有成本低，省时省力，安全可靠等特点，在隧道L7断层 120m的涌泥清理、溃口封堵施工过程中，采用本发明施工仅用2个月全部顺利完成，与采取现有技术分段实施注浆加固的方案相比，功效提高3倍以上，成本节省约50%，未出现任何不安全事故，可广泛用于隧道断层大规模突水涌泥的溃口封堵与涌泥清理的工程中。
图1为临时封堵墙与迂回导坑平面布置结构示意图； 图2为迂回导坑纵断面图3为图1的I - I剖面图4为垂直旋喷竖向加固封堵正洞涌泥溃口平面示意图； 图5为图4的II - II剖面图； 图6为图4的III-III剖面图； 图7为竖向旋喷钻孔俯视结构示意图。图中各编号说明1突水涌泥断层、2被涌泥充填的正洞、3临时封堵墙、4迂回导坑通道、5迂回导坑工作室、6相互咬合竖向垂直旋喷桩。
具体实施例方式附图为本发明的实施例。下面结合附图对发明内容作进一步说明 实施例1
参照图1至图6所示，一种隧道断层大规模突水涌泥溃口封堵方法，按下述步骤进行
1)、在突水涌泥断层1被涌泥充填的正洞2—端的涌泥坡脚处修筑临时封堵墙3 ；
2)、再在临时封堵墙3前方10m、隧道边墙外侧施工迂回导坑通道4绕到断层前方的隧道拱顶5m处；
3)、通过迂回导坑通道4在断层前方的隧道拱顶5m处向上修筑迂回导坑工作室5；
4)、通过导坑工作室5的底部向下施工相互咬合竖向垂直旋喷桩6，作为封堵正洞溃口的封堵墙6 ；
5)、打开临时封堵墙3—次性清理涌泥至垂直旋喷封堵墙6前方。其中图5、图6所示，在正洞2的拱顶向上相距至少5m处开挖导坑工作室5，导坑工作室5的拱底再向下穿过正洞2及正洞2隧道路面再向下an处打有相互咬合竖向垂直旋喷桩6。图7为相互咬合竖向垂直旋喷钻孔俯视结构示意图。该相互咬合竖向垂直旋喷直径60cm，桩间相互咬合10cm，采用正三角形布置，相互咬合后作为封堵正洞溃口的封堵墙。封堵墙厚度5m，即沿隧道线路方向5m，封堵墙宽度与隧道最大开挖宽度相同。实施例2
1、先在充填正洞的涌泥体坡脚施工临时封堵墙，临时封堵墙采用C30素混凝土，厚度 2m，宽度与隧道宽度相同；
2、再在临时封堵墙前方10m、隧道边墙右侧施工迂回导坑通道绕到断层前方的隧道拱顶5m处，并向上施工工作室，工作室与断层边界及隧道拱顶保留有5m厚的弱风化安全岩盘；
3、在工作室向下施工相互咬合垂直旋喷桩封堵墙封堵溃口，垂直旋喷桩穿越隧道拱顶安全岩盘后对正洞涌泥体固化改良，并进入隧道路面下an，相互咬合后形成封堵墙封堵溃Π ；
4、在封堵墙保护下，临时封堵墙至溃口封堵墙之间的涌泥可以安全、快速地一次清理到位。
权利要求
1. 一种隧道断层大规模突水涌泥溃口封堵方法，其特征在于按下述步骤进行1)、在突水涌泥断层(1)被涌泥充填的正洞(2)—端的涌泥体坡脚处修筑临时封堵墙(3)；2)、在临时封堵墙(3)前方10m、隧道边墙外侧施工一条迂回导坑通道(4)，绕到断层前方的隧道拱顶，迂回导坑通道(4)高出拱顶距离5m ；3)、通过迂回导坑通道(4)在断层前方的隧道拱顶5m处向上修筑迂回导坑工作室(5);4)、通过导坑工作室(5)的底部布设相互咬合竖向垂直旋喷桩，作为封堵正洞溃口的封堵墙(6)；5)、打开临时封堵墙(3)—次性清理涌泥至垂直旋喷封堵墙(6)前方。
全文摘要
本发明公开了一种隧道断层大规模突水涌泥溃口封堵方法，步骤为1在被涌泥充填正洞一端涌泥体坡脚处修筑临时封堵墙；2再在临时封堵墙前方隧道边墙外侧施工一条迂回导坑通道绕到断层前方隧道拱顶；3在断层前方隧道拱顶处向上修筑迂回导坑工作室；4通过导坑工作室底部向下施工相互咬合竖向垂直旋喷桩作为正洞封堵墙；5打开临时封堵墙一次性清理涌泥。具有成本低，省时省力，安全可靠等特点，在隧道断层120m的涌泥清理中，施工2个月全部顺利完成，与现有技术分段实施注浆加固的方案相比，功效提高3倍以上，成本节省约50%，未出现任何不安全事故，可广泛用于隧道断层大规模突水涌泥的溃口封堵与涌泥清理的工程中。
文档编号E21F16/02GK102359395SQ20111022102
公开日2012年2月22日 申请日期2011年8月3日 优先权日2011年8月3日
发明者林福地, 韩文军 申请人:中铁十二局集团有限公司, 中铁十二局集团第四工程有限公司