一种穿越富水破碎带小净距隧道施工的排水方法与流程

本发明涉及隧道挖掘技术领域，具体地指一种穿越富水破碎带小净距隧道施工的排水方法。

背景技术：

在富水破碎带修建小净距隧道(小净距隧道是指隧道间的中间岩壁厚度小于分离式独立双洞最小净距的特殊隧道布置形式)会遇到围岩破碎和水系发育不良等的地质水文状况，开挖过程中可能会遇到涌水突泥等地质灾害，若处理不当不仅会影响施工机械的损坏和人员伤亡，而且会延长隧道贯通时间，给施工方带来巨大的经济损失。常用的小净距隧道使用的排水措施是单独施做引流洞或者帷幕注浆止水，将掌子面上的涌水排出，实际施工过程中单独施做引流洞花费成本较高，而帷幕注浆止水有时候并不能及时将涌水排出，需要停工排水，严重制约了工期。专利号为“cn201510195760.7”的名为“一种穿越富水破碎带施工过程中的排水方法”介绍了一种在穿越富水破碎带施工中的排水方法，该方法介绍了以左洞穿越富水破碎带右洞不穿越富水破碎带为前提条件下，右洞作为先行洞开挖，并且右洞一直在左洞前方，左洞开挖出现涌水时在右洞侧壁安装排水设备抽排地下水，依次交替排水直到隧道贯通。该方法能将掌子面的涌水排出，但是对于隧道的先后施工顺序有要求，两隧道之间始终存在施工进度差异，影响了工期，而且左洞穿越富水破碎带且右洞不穿越富水破碎带这样的地质条件极少。

技术实现要素：

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种施工方便，能有效保证施工周期并确保施工掌子面排水效果的穿越富水破碎带小净距隧道施工的排水方法。

为实现此目的，本发明所设计的穿越富水破碎带隧道施工的排水方法，包括在富水破碎带上开挖小净距隧道，小净距隧道包括并列排布、穿越富水破碎带的第一隧道和第二隧道，第一隧道和第二隧道之间为间隔岩壁；步骤如下：

1)、进行第一隧道的开挖施工，第一隧道在穿越富水破碎带处出现掌子面涌水时，则在第一隧道侧壁上安装第一导水结构抽排地下水，地下水经第一隧道侧壁排出，封闭第一隧道的掌子面；

2)、进行第二隧道的开挖施工，第二隧道在穿越富水破碎带处出现掌子面涌水时，则在第二隧道侧壁上安装第二导水结构抽排地下水，地下水经第二隧道侧壁排出，封闭第二隧道的掌子面，第一隧道继续进行开挖施工，重复上述步骤，直到两隧道贯通；若第二隧道在穿越富水破碎带处未出现掌子面涌水时，则在间隔岩壁前方的富水破碎带内安装第三导水结构抽排富水破碎带区域的地下水，使第三导水结构的进水端位于富水破碎带内、出水端位于第二隧道内，地下水经第二隧道排出，此后始终以第二隧道作为引流隧道进行排水，两隧道同时开挖施工，直到两隧道贯通。

具体的，所述步骤二中的第一导水结构为多根进口端位于第一隧道的侧壁上、与第一隧道连通，出口端位于第一隧道外的第一引排水管道。

具体的，所述步骤三中的第二导水结构为多根进口端位于第二隧道的侧壁上、与第二隧道连通，出口端位于第二隧道外的第二引排水管道。

具体的，所述步骤三中的第三导水结构为多根进口端位于富水破碎带内、出口端位于第二隧道的侧壁上且与第二隧道连通的第三引排水管道。

优选的，所述第一隧道的掌子面与第二隧道的掌子面之间距离不小于50m。

进一步的，所述第一隧道的掌子面与第二隧道的掌子面距离仰拱的距离不小于40m。

优选的，所述步骤一中的第一导水结构、步骤二中的第二导水结构和第三导水结构均为负压抽排水装置。

本发明的有益效果是：通过对左右隧道进行事前分析和测量，在开挖过程中将地下水合理且及时的排出，保证了左右隧道在同时穿过富水破碎带时施工的同步性，保证了施工周期。通过负压抽排地下水，地下水在离心泵的负压作用下吸出富水岩体内的地下水，改变了地下水的运移路径，使地下水发生定向、加速运移，在运移过程中将产生新的水流通道，促使导水通道再分布，形成新的引流途径，起到引流倒排的作用，进而减少了掌子面出水。采用这种新型的左右隧道交替排水取代了传统的帷幕注浆止水和单独施做引流洞排水，不仅缩短了施工周期，而且经济合理、节能增效，同时有效地保护了隧道施工区域的山体植被及附近的生态平衡。

附图说明

图1为本发明中第一隧道先开挖出现了涌水，第一隧道作为导流洞排水、第二隧道开挖的示意图；

图2为本发明中第二隧道穿越富水带时出现了涌水，第二隧道作为导流洞排水、第一隧道开挖的示意图；

图3为本发明中第二隧道穿越富水破碎带时没有出现涌水，第二隧道作为导流洞排水、第一隧道和第二隧道同时开挖的示意图；

其中，1—第一隧道，2—第二隧道，3—富水破碎带，4—第一导水结构，5—第二导水结构，6—第三导水结构，7—间隔岩壁，8.1—第一引排水管道，8.2—第二引排水管道，8.3—引排水管道。

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的详细说明。

如图1—3所示的穿越富水破碎带隧道施工的排水方法，包括以下步骤：

1)、在富水破碎带3上开挖小净距隧道，包括并列排布、穿越富水破碎带的第一隧道1和第二隧道2，第一隧道1和第二隧道2之间为间隔岩壁7；；

2)、如图1所示，第一隧道1作为先行隧道开挖，在穿越富水破碎带3处出现掌子面涌水时，则在第一隧道1侧壁上安装多根进口端位于第一隧道1的侧壁上、与第一隧道1连通，出口端位于第一隧道1外的第一引排水管道8.1，第一引排水管道8.1连接离心泵，通过离心泵的负压作用抽排第一隧道1掌子面的涌水，地下水经第一隧道1侧壁排出，待富水破碎带3处产生新的劈裂通道后封闭第一隧道1的掌子面；

3)、如图2所示，进行第二隧道2的开挖施工，第二隧道2在穿越富水破碎带3处时若出现涌水，则在第二隧道2的侧壁安装多根第二引排水管道8.2，第二引排水管道8.2连接离心泵，通过离心泵的负压作用抽排第二隧道2掌子面的涌水，地下水经第二隧道2侧壁排出，第一隧道1继续进行开挖施工，重复上述步骤，直到两隧道贯通；如图3所示，若第二隧道2在穿越富水破碎带3处时未出现涌水，则在富水破碎带3处安装多根进口端位于间隔岩壁7内，出口端位于第二隧道2的侧壁上、与第二隧道2连通的第三引排水管道8.3，第三引排水管道8.3连接离心泵，通过离心泵的负压作用抽排富水破碎带3内的地下水，地下水经第二隧道2侧壁排出，此后始终以第二隧道2作为引流隧道进行排水，两隧道同时开挖施工，直到两隧道贯通。

为保证施工安全，第一隧道1的掌子面与第二隧道2的掌子面之间距离不小于50m。第一隧道1的掌子面与第二隧道2的掌子面距离仰拱的距离不小于40m。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构做任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种穿越富水破碎带小净距隧道施工的排水方法：在富水破碎带上开挖小净距隧道，第一隧道作为先行隧道开挖，在穿越富水破碎带处出现掌子面涌水时，在第一隧道侧壁上安装第一导水结构抽排地下水，待富水破碎带处产生新的劈裂通道后封闭第一隧道的掌子面；进行第二隧道的开挖施工，第二隧道在穿越富水破碎带处时若出现涌水，则在第二隧道的侧壁安装第二导水结构抽排地下水，若第二隧道在穿越富水破碎带处时未出现涌水，则在富水破碎带内安装第三导水结构，地下水经第二隧道侧壁排出，直到两隧道贯通。左右隧道在开挖过程中将地下水合理及时的排出，保证了左右隧道在同时穿过富水破碎带时施工的同步性，保证了施工周期。

技术研发人员：肖伯强;胡义新;黄成伟;徐庭;唐江平;李志成;王路;陈继红;李送根;周舒;周益军;刘宁波;卢佩;张成林;杨清印;陈丹;赵磊;冯淑华;田野;石万波
受保护的技术使用者：中交第二航务工程局有限公司
技术研发日：2017.07.18
技术公布日：2017.09.22