一种地铁暗挖区间无水施工的方法与流程

1.本发明涉及一种地铁区间暗挖施工领域，尤其涉及一种地铁暗挖区间无水施工的方法。


背景技术：

2.在地铁矿山法区间隧道施工过程中，地下水对隧道施工安全、质量及文明施工的影响较大，目前传统的处理方法一般采用洞内帷幕注浆进行堵水，注浆范围为隧道开挖线以外一定距离，利用注浆扩散形成止水结构，注浆在洞内分段进行，一个注浆段完成后留部分长度不开挖作为下一注浆段的止浆岩盘。
3.此技术经常因注浆施工控制不到位及地质条件复杂程度大等原因导致注浆参数难以控制、注浆效果不明显，造成开挖施工过程中地下水进入隧道内，引起掌子面涌水、塌方等安全事故以及初支渗漏等质量问题造成洞内施工条件差等不良现象。该工艺存在以下几点弊端：
4.1)洞内注浆过程需停止掌子面开挖，占用隧道施工工期，注浆持续时间长；
5.2)隧道围岩地质复杂，注浆参数不易控制，注浆质量不能保证；
6.3)与隧道内施工工序交叉，施工安全风险高；
7.4)洞内注浆施工工艺复杂，造价高。


技术实现要素：

8.本发明提供了一种地铁暗挖区间无水施工的方法，其克服了背景技术中所述的现有技术的不足。
9.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
10.一种地铁暗挖区间无水施工的方法，为在区间隧道的施工影响范围内从地面向地下开设降水井，以用于降低地下水位。
11.一实施例之中：在区间隧道开挖前，通过降水井进行降水。
12.一实施例之中：在隧道和降水井共同的外围开设从地面向地下伸入的咬合旋喷桩，用于隔水。
13.一实施例之中：该降水井呈垂直地面设置。
14.一实施例之中：降水井井底到达隧道底部以下10m或进入底下岩层6m。
15.一实施例之中：降水井与区间隧道最小距离为5m，各降水井之间的间距为15m。
16.一实施例之中：该降水井呈非垂直地面的倾斜设置，以避开构筑物或建筑物。
17.一实施例之中：该降水井设有井管，井管采用桥式滤水管，井管周围填充滤料。
18.一实施例之中：该降水井与地面法线的夹角小于20
°
。
19.一实施例之中：该降水井与隧道的距离大于或等于3.5m。
20.本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：
21.1)在隧道施工影响范围内的地面上打设降水井进行抽水，不影响隧道洞内施工，
洞内施工工序不受影响，可以提高施工工效；
22.2)地面降水提前于隧道开挖，可提供隧道内无水开挖条件，从而降低施工风险，提高施工工效；
23.3)地面降水井施工条件良好，降水工程质量易保证，可提高围岩自稳性及初支衬砌质量；
24.4)降水施工在地面进行，地下水位及时监测，隧道内安全可控；
25.5)降水井施工工艺简单，工程造价低。
附图说明
26.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
27.图1为降水井布设示意图。
28.图2为旋喷桩和降水井结合的布设示意图。
29.图3为降水井垂直布设的示意图。
30.图4为降水井倾斜布设的示意图。
具体实施方式
31.请查阅图1至图4，一种地铁暗挖区间无水施工的方法，为在区间隧道1的施工影响范围内(即能够影响到隧道施工的位置范围，包括影响到隧道施工的地下水位所涉及的范围)通过从地面100向地下开设降水井2，来降低隧道1施工影响范围内的地下水位。一般，在区间隧道1开挖前，通过降水井事先进行降水，可提供隧道1内无水开挖条件，从而降低施工风险，提高施工工效。该降水井2可设在隧道1的两侧位置，可设在单条隧道1的两侧或多条隧道1共同的外两侧。
32.请查阅图1，在区间隧道1穿过软弱围岩地质带(岩土交界面、风化槽、受地下水影响强度降低的土层、洞顶岩层覆盖厚度薄等)，可采用地面100开挖深孔形成降水井2直接进行降水。请查阅图2，在区间隧道1穿过地下水丰富、水位高以及临近建筑物的区域，采用地面咬合旋喷桩隔水和降水井结合的方式进行施工，即在隧道1和降水井2共同的外围开设从地面100向地下伸入的咬合旋喷桩3，用于隔水。
33.通常情况下，请查阅图3，该降水井2可呈垂直地面100设置。降水井2采用管井，直径300mm，井管127mm，降水井2井底设到待开挖隧道底部以下10m或者进入岩层6m，降水井2位置距离隧道1最小距离为5m，各降水井2间距为15m(局部因建筑物影响，位置适当调整)。若部分构建筑未拆除，为保护建筑物，减少沉降、开裂，对(构)建筑物地基采取袖阀管注浆处理。
34.在地面降水井施工中，若遇到地面(构)建筑物200密集，降水井2施工过程受未拆迁(构)建筑物200影响，部分降水井无施工场地条件，则可采用斜降水井施工工艺，请查阅图4，即该降水井2呈非垂直地面100的倾斜设置，以避开(构)建筑物200。
35.斜向的降水井2施工时，常规的滤料可能无法正常填充井管周边，影响降水效果。对应措施为：井管采用桥式滤水管，将井管和滤料一体化。井管周边填充少量滤料，主要目的为达到洗井效果。
36.斜向的降水井2布设具体以实际施工时井与隧道边界距离确定，两者净距离大于
或等于3.5m；降水井2在隧道1开挖前施工，可根据现场进行调整避开地面(构)建筑物。降水井2倾斜角度一般不大于20
°
。
37.在通过降水井2进行降水的过程中，地下水位控制过程包括：
38.(1)按降水试验得出降水速度，进而统一计划安排降水施工时间确保隧道1开挖前地下水位控制在隧道1底部以下1.0m。
39.(2)停止降水时，初期支护必须封闭成环。
40.(3)二次衬砌施工前，需恢复地下水位以便检测初期支护施工质量及渗漏情况，进而及时注浆修补。
41.(4)加强对地表及周边环境的监测，当出现沉降超标时，立即分析原因采取措施，控制沉降进一步发展，避免造成环境破坏。
42.(5)充分调查地质水文资料，降水进行详细计算并通过实验验证控制降水，在保证施工安全的前提下，尽可能少降地下水，减少对地下水资源的浪费，并降低用电消耗，节约能源。
43.区间隧道1通过降水井2降水后，隧道1顶部及两侧范围均在降水漏斗范围内，类似一个条状的基坑降水，这时隧道1外缘或多线隧道1外缘的距离为基坑宽度，隧道1长度为基坑长度；因隧道1开挖为两端同时掘进，可选择影响范围内降水，随施工进度进行降水范围调整。矿山法隧道开挖降水模型类似矩形基坑降水，可按大口井降水公式估算。
44.以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。


技术特征：
1.一种地铁暗挖区间无水施工的方法，其特征在于：在区间隧道的施工影响范围内从地面向地下开设降水井，以用于降低地下水位。2.根据权利要求1所述的一种地铁暗挖区间无水施工的方法，其特征在于：在区间隧道开挖前，通过降水井进行降水。3.根据权利要求1所述的一种地铁暗挖区间无水施工的方法，其特征在于：在隧道和降水井共同的外围开设从地面向地下伸入的咬合旋喷桩，用于隔水。4.根据权利要求1或2或3所述的一种地铁暗挖区间无水施工的方法，其特征在于：该降水井呈垂直地面设置。5.根据权利要求4所述的一种地铁暗挖区间无水施工的方法，其特征在于：降水井井底到达隧道底部以下10m或进入底下岩层6m。6.根据权利要求4所述的一种地铁暗挖区间无水施工的方法，其特征在于：降水井与区间隧道最小距离为5m，各降水井之间的间距为15m。7.根据权利要求1或2或3所述的一种地铁暗挖区间无水施工的方法，其特征在于：该降水井呈非垂直地面的倾斜设置，以避开构筑物或建筑物。8.根据权利要求7所述的一种地铁暗挖区间无水施工的方法，其特征在于：该降水井设有井管，井管采用桥式滤水管，井管周围填充滤料。9.根据权利要求7所述的一种地铁暗挖区间无水施工的方法，其特征在于：该降水井与地面法线的夹角小于20
°
。10.根据权利要求7所述的一种地铁暗挖区间无水施工的方法，其特征在于：该降水井与隧道的距离大于或等于3.5m。

技术总结
本发明公开了一种地铁暗挖区间无水施工的方法，在区间隧道的施工影响范围内从地面向地下开设降水井，以用于降低地下水位。它具有如下优点：不影响隧道洞内施工，提高施工工效，降低施工风险，降水工程质量易保证，地下水位可及时监测，降水井施工工艺简单，工程造价低。工程造价低。工程造价低。


技术研发人员：徐建宁 赵朋 曾凡福 刘旭东 靳增 乔春旋 王佳伟 潘鹏
受保护的技术使用者：中铁一局集团有限公司
技术研发日：2021.07.07
技术公布日：2021/9/24