隧洞掌子面開挖前的涌水預(yù)處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于隧洞掌子面開挖技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種隧洞掌子面開挖前的涌水預(yù)處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隧洞施工發(fā)生突涌水后，首先需要進(jìn)行的就是抽排水，根據(jù)涌水量，配備足夠的抽排水設(shè)備，做到下一步落實(shí)突涌水處理方案時(shí)具備充足的施工條件。目前采用的突涌水處理方案是先壓后灌法，“先壓后灌法”后處理方案的思路為:發(fā)生突涌水后，澆筑混凝土對(duì)涌水部位進(jìn)行封閉，形成可進(jìn)行鉆孔灌漿的工作面，覆壓的混凝土亦作為止?jié){墻。其施工工序?yàn)?先集水、引水，然后清理基礎(chǔ)面，接著立模，再澆筑C25砼形成止?jié){墻，然后關(guān)閉引水通道并檢查所澆筑混凝土的有無變形，接下來依次進(jìn)行鉆孔、灌漿、檢查和拆除砼。但是，雖然止?jié){墻可有效解決涌水封堵問題，但對(duì)工期影響較大，成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種隧洞掌子面開挖前的涌水預(yù)處理方法。該涌水預(yù)處理方法有效實(shí)現(xiàn)了對(duì)隧洞掌子面開挖前可能出現(xiàn)的涌水現(xiàn)象進(jìn)行預(yù)先的超前處理，從而有效的減少甚至避免了在隧洞掌子面開挖過程中出現(xiàn)的涌水現(xiàn)象，同時(shí)，避免了隧洞掌子面開挖過程中涌水封堵的浩大工程量和造成的工期延長(zhǎng)問題。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:隧洞掌子面開挖前的涌水預(yù)處理方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0005]步驟一、在所述隧洞掌子面上依次開鉆多個(gè)涌水探孔，所述涌水探孔包括多個(gè)邊孔和一個(gè)中孔，多個(gè)所述邊孔靠近所述隧洞掌子面的開挖輪廓線且沿所述開挖輪廓線間隔布設(shè)，所述中孔設(shè)置在所述隧洞掌子面的中心位置;在開鉆涌水探孔的過程中，判斷開鉆的涌水探孔是否出現(xiàn)涌水，如果是，則向所述涌水探孔內(nèi)灌注水泥漿液，如果否，則進(jìn)行下一個(gè)涌水探孔的開鉆，依此方法完成多個(gè)涌水探孔的開鉆；
[0006]步驟二、在已灌注水泥漿液的涌水探孔周圍開鉆爆破孔以作為檢測(cè)孔;在開鉆爆破孔的過程中，判斷所述爆破孔是否出現(xiàn)涌水，如果是，則向所述爆破孔內(nèi)灌注步驟一中所述的水泥漿液;如果否，則準(zhǔn)備隧洞掌子面的爆破開挖。
[0007]上述的隧洞掌子面開挖前的涌水預(yù)處理方法，其特征在于:所述中孔和所述邊孔的長(zhǎng)度均為20m?30m，多個(gè)所述邊孔均向所述隧洞掌子面的外側(cè)傾斜。
[0008]上述的隧洞掌子面開挖前的涌水預(yù)處理方法，其特征在于:所述邊孔的數(shù)量為八個(gè)，分別為第一邊孔、第二邊孔、第三邊孔、第四邊孔、第五邊孔、第六邊孔、第七邊孔和第八邊孔，所述第一邊孔和第八邊孔均位于所述隧洞掌子面的底部且呈左右對(duì)稱布設(shè)，所述第二邊孔位于第一邊孔的左斜上方，所述第七邊孔位于第八邊孔的右斜上方，所述第二邊孔和第七邊孔呈左右對(duì)稱布設(shè)，所述第四邊孔和第五邊孔均位于所述隧洞掌子面的頂部且呈左右對(duì)稱布設(shè)，所述第三邊孔位于第二邊孔和第四邊孔之間，所述第六邊孔位于第五邊孔和第七邊孔之間，所述第三邊孔和第六邊孔呈左右對(duì)稱布設(shè)，所述中孔沿隧洞延伸線設(shè)置。
[0009]上述的隧洞掌子面開挖前的涌水預(yù)處理方法，其特征在于:所述第一邊孔相對(duì)于所述隧洞延伸線所處的豎直面向左偏5°，所述第一邊孔同時(shí)相對(duì)于水平面下傾5° ;所述第二邊孔相對(duì)于所述豎直面向左偏5°，所述第三邊孔相對(duì)于所述豎直面向左偏5°，所述第四邊孔相對(duì)于所述豎直面向左偏5°，所述第四邊孔同時(shí)相對(duì)于水平面上仰5° ;所述第五邊孔相對(duì)于所述豎直面向右偏5°，所述第五邊孔同時(shí)相對(duì)于水平面上仰5° ;所述第六邊孔相對(duì)于所述豎直面向右偏5° ;所述第七邊孔相對(duì)于所述豎直面向右偏5° ;所述第八邊孔相對(duì)于所述豎直面向右偏5°，所述第八邊孔同時(shí)相對(duì)于水平面下傾5°。
[0010]上述的隧洞掌子面開挖前的涌水預(yù)處理方法，其特征在于:所述邊孔的孔口與所述隧洞掌子面的開挖輪廓線之間的距離為0.4m?0.Sm。
[0011]上述的隧洞掌子面開挖前的涌水預(yù)處理方法，其特征在于:所述水泥漿液中水的質(zhì)量百分含量為30%?50%，余量為水泥。
[0012]上述的隧洞掌子面開挖前的涌水預(yù)處理方法，其特征在于:所述水泥采用425硅酸鹽水泥。
[0013]上述的隧洞掌子面開挖前的涌水預(yù)處理方法，其特征在于:所述水泥漿液內(nèi)添加有速凝劑，所述速凝劑的用量為所述水泥漿液質(zhì)量的36%?40%。
[0014]上述的隧洞掌子面開挖前的涌水預(yù)處理方法，其特征在于:所述速凝劑為水玻璃速凝劑。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0016]1、本發(fā)明通過設(shè)置涌水探孔和封堵的涌水探孔周圍開設(shè)爆破孔，通過灌注在涌水涌水探孔內(nèi)的水泥漿液和灌注在涌水爆破孔內(nèi)的水泥漿液，基本上能夠有效的將隧洞掌子面巖體內(nèi)的水和周圍巖體內(nèi)的水封堵并能夠?qū)⑺龑?dǎo)至周圍圍巖以外，有效實(shí)現(xiàn)了對(duì)隧洞掌子面開挖前可能出現(xiàn)的涌水現(xiàn)象進(jìn)行預(yù)先的超前處理，從而有效的減少甚至避免了在隧洞掌子面開挖過程中出現(xiàn)的涌水現(xiàn)象。
[0017]2、本發(fā)明通過將多個(gè)所述邊孔均設(shè)置為向所述隧洞掌子面的外側(cè)傾斜，這樣能夠擴(kuò)大涌水探孔的探測(cè)范圍，多個(gè)所述涌水探孔形成的范圍由隧洞掌子面向涌水探孔的端部延伸，形成一個(gè)以隧洞掌子面為起點(diǎn)的擴(kuò)散型探測(cè)區(qū)域，以能夠有效的對(duì)隧洞掌子面周圍巖體內(nèi)的水進(jìn)行堵塞和引導(dǎo)，提高了涌水預(yù)處理的效果。
[0018]3、本發(fā)明通過設(shè)置八個(gè)邊孔，基本上能夠把隧洞掌子面一周圍巖的含水情況探測(cè)清楚。同時(shí)，也避免多打孔而造成工作量加大。并配合設(shè)置在所述隧洞掌子面中心位置且沿隧洞延伸線設(shè)置的中孔，使中孔能夠有效探測(cè)隧洞掌子面中部圍巖內(nèi)的含水情況，并且八個(gè)邊孔和一個(gè)中孔相互配合，能夠?qū)⑺矶凑谱用鎯?nèi)部圍巖和周圍圍巖的含水情況探測(cè)清
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[0019]4、本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)成本低，采用超前的預(yù)處理方式，有效避免了隧洞開挖過程中涌水后而進(jìn)行涌水封堵工作，減少了工作量，同時(shí)也避免了延長(zhǎng)工期，是對(duì)傳統(tǒng)的涌水后處理方式的徹底改變。
[0020]下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0021 ]圖1為本發(fā)明的方法流程圖。
[0022]圖2為本發(fā)明涌水探孔在隧洞掌子面的布設(shè)位置示意圖。
[0023]附圖標(biāo)記說明:
[0024]I一第一邊孔；2—第二邊孔；3—第二邊孔；
[0025]4一第四邊孔；5—第五邊孔；6—第六邊孔；
[0026]7一第七邊孔；8一第八邊孔；9一中孔；
[0027]10—隧洞掌子面；11一開挖輪廓線；12—豎直面。
【具體實(shí)施方式】
[0028]如圖1和圖2所示的一種隧洞掌子面開挖前的涌水預(yù)處理方法，包括以下步驟:
[0029]步驟一、在所述隧洞掌子面10上依次開鉆多個(gè)涌水探孔，所述涌水探孔包括多個(gè)邊孔和一個(gè)中孔9，多個(gè)所述邊孔靠近所述隧洞掌子面10的開挖輪廓線11且沿所述開挖輪廓線11間隔布設(shè)，所述中孔9設(shè)置在所述隧洞掌子面10的中心位置;在開鉆涌水探孔的過程中，判斷開鉆的涌水探孔是否出現(xiàn)涌水，如果是，則向所述涌水探孔內(nèi)灌注水泥漿液，如果否，則進(jìn)行下一個(gè)涌水探孔的開鉆，依此方法完成多個(gè)涌水探孔的開鉆；
[0030]步驟二、在已灌注水泥漿液的涌水探孔周圍開鉆爆破孔以作為檢測(cè)孔;在開鉆爆破孔的過程中，判斷所述爆破孔是否出現(xiàn)涌水，如果是，則向所述爆破孔內(nèi)灌注步驟一中所述的水泥漿液;如果否，則準(zhǔn)備隧洞掌子面10的爆破開挖。
[0031]本實(shí)施例中，通過設(shè)置涌水探孔的方式，以實(shí)現(xiàn)對(duì)隧洞掌子面10待開挖前涌水的超前預(yù)處理，即通過設(shè)置多個(gè)涌水探孔，當(dāng)某個(gè)涌水探孔出現(xiàn)涌水時(shí)，及時(shí)對(duì)涌水的涌水探孔灌注水泥漿液以進(jìn)行封堵，隨后再在已封堵的涌水探孔周圍開設(shè)爆破孔，如果爆破孔還有涌水現(xiàn)象發(fā)生，再次對(duì)涌水的爆破孔灌注水泥漿液以進(jìn)行封堵，通過設(shè)置涌水探孔和封堵的涌水探孔周圍開設(shè)爆破孔，通過灌注在涌水涌水探孔內(nèi)的水泥漿液和灌注在涌水爆破孔內(nèi)的水泥漿液，基本上能夠有效的將隧洞掌子面10巖體內(nèi)的水和周圍巖體內(nèi)的水封堵并能夠?qū)⑺龑?dǎo)至周圍圍巖以外，有效實(shí)現(xiàn)了對(duì)隧洞掌子面10開挖時(shí)可能出現(xiàn)的涌水現(xiàn)象進(jìn)行預(yù)先的超前處理，從而有效的減少甚至避免了在隧洞掌子面10開挖過程中出現(xiàn)的涌水現(xiàn)象。
[0032]本實(shí)施例中，所述中孔9和所述邊孔的長(zhǎng)度均為20m?30m，多個(gè)所述邊孔均向所述隧洞掌子面10的外側(cè)傾斜。優(yōu)選的做法是，所述中孔9和多個(gè)所述邊孔的長(zhǎng)度均為25m。通過將多個(gè)所述邊孔均設(shè)置為向所述隧洞掌子面10的外側(cè)傾斜，這樣能夠擴(kuò)大涌水探孔的探測(cè)范圍，多個(gè)所述涌水探孔形成的范圍由隧洞掌子面10向涌水探孔的端部延伸，形成一個(gè)以隧洞掌子面10為起點(diǎn)的擴(kuò)散型探測(cè)區(qū)域，以能夠有效的對(duì)隧洞掌子面10周圍巖體內(nèi)的水進(jìn)行堵塞和引導(dǎo)，提高了涌