溶岩裂隙涌水处理施工结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种溶岩裂隙涌水处理施工结构。所述施工结构包括设置板压结构和多个垂直分层注浆孔，所述板压结构是由围护结构围设而成的排水空腔、覆盖在排水空腔腔口的支撑板、设置在支撑板上部的混凝土压板和设置在围护结构外部的混凝土防水板组成；在围护结构下部设有引流排水管，在引流排水管置于板压结构外部的部分设有控制阀；所述多个垂直分层注浆孔分散设置在板压结构的周围，并采用垂直分层注浆的方式在涌水口下方的溶岩裂隙岩层内从下至下依次形成多层注浆隔水层。本实用新型专利技术对岩溶地区裂隙水的封堵作用较好，时效性及稳定性较强，可有效制止二次开挖时基坑的再次涌水现象发生。

【技术实现步骤摘要】
溶岩裂隙涌水处理施工结构
本技术属于城市轨道交通工程领域，具体是一种基坑开挖过程中针对岩溶裂隙涌水的治理施工结构。
技术介绍
在我国岩溶地区面积辽阔，我国南方云南、广西、广东、贵州、四川等地区均受岩溶影响较大。岩溶问题是一个重大课题，在国内城市开发和工程建设中，涉及该问题较多。从国内外现有的文献看，对岩溶突水的机理研究相对较少，主要的原因是：岩溶突水作为隧道及地下工程中的一种地质灾害。国内外对岩溶的机理研究相对较少，突水以及相关的突泥问题对地下工程及隧道而言是一个十分严重的危害，其突发性、不可抵挡的巨大威力严重地威胁着施工人员的生命安全，因此对岩溶突水机理进行深入研究，却是非常必要和迫切的。近些年，很多地区报道因为地下工程基坑开挖触及地下连带溶岩裂隙等造成地面坍塌，甚至出现天坑等说法，因此在施工过程中，应考虑避免溶岩问题带来周边环境的影响。岩溶裂隙涌水是基坑开挖过程中常见的一种由不良地质造成的施工问题。在基坑开挖过程中，因基底岩层破碎程度大，岩石RQD值小，完整性差，导致基坑外地下水通过岩溶裂隙绕过基坑围护结构底部，涌入基坑内部，由于内外水位高差大，产生较大水头压力，导致突涌水量大，水压大难以封堵；同时层状基岩裂隙水以及岩溶裂隙水，为承压水，地下水的赋存不均一，在裂隙发育地段，水量较丰富，由于岩层的涌水量和透水性主要由其裂隙发育程度所控制，存在明显的不均匀性，因此存在局部有较大涌水量的可能。目前应对基坑开挖涌水处理的主流办法为基坑内引流反压基坑外引孔注浆的方法，该治理方法在应对岩溶裂隙突涌主要存在以下显著缺陷：1、溶岩中溶洞及裂隙水源通道错综复杂，水源及通道无法明确并针对处理，钻孔注浆具有很大盲目性，造成引孔注浆范围广，工程难度大及处理费用高，耗时长；2、钻孔注浆对强风化带及破碎带裂隙填充的针对性差，对岩溶间裂隙填充处理范围无统一的理论依据；3、采用水泥单或双液浆从孔底自下而上注浆处理，坑外注浆采用自下而上注浆方式，对浆液填充裂隙的效果只能通过水流量的大小及注浆压力的大小来判断，具有盲目性不确定性。若在水流量减小后提杆注浆，无法确定下部裂隙是否填充充实，后期如果出现水流量减小不明显，得出裂隙涌水带位于此处需要后期在此位置再次补浆时，需要再次引孔注浆，后期补充注浆浆液扩散非常困难。注浆凝固的土体与岩层接触面不严密，不能完全封死渗流水，同时基坑涌水存在多个水源，有的可能还未探明。
技术实现思路
本技术针对现有地下工程基坑开挖过程中岩溶裂隙水突涌治理工艺针存在针对性不足，效果不明显，经验盲目性的问题，提供了一种垂直分层注浆治理溶岩裂隙涌水处理施工结构，该施工结构采用基坑内部注浆处理，对基底地层采用浆液填充，从涌水根源上治理与外部地下水位隔绝。本技术提供的技术方案：所述一种溶岩裂隙涌水处理施工结构，其特征在于：所述施工结构包括设置在涌水口处的板压结构和布设在涌水口周围的多个垂直分层注浆孔，所述板压结构是由堆砌而成的围护结构在涌水口周围围设而成的排水空腔、覆盖在排水空腔腔口的支撑板、设置在支撑板上部的混凝土压板和设置在围护结构外部的混凝土防水板组成，所述混凝土压板和混凝土防水板之间密封连接；在围护结构下部设有引流排水管，所述引流排水管进水口置于排水空腔内，出水端穿过围护结构和混凝土防水板置于板压结构的外部，并在引流排水管置于板压结构外部的部分设有控制阀；所述多个垂直分层注浆孔分散设置在板压结构的周围，并采用垂直分层注浆的方式在涌水口下方的溶岩裂隙岩层内从下至下依次形成多层注浆隔水层。本技术较优的技术方案：每个注浆孔采用从上至下逐层垂直注浆的方式进行注浆，在每层注浆层的浆液将岩间裂隙封堵完成形成稳定注浆隔水层后，再继续垂直钻孔进行下层注浆隔水层的施工。本技术较优的技术方案：所述混凝土压板和混凝土防水板是采用混凝土在支撑板和围护结构外部一起覆盖反压形成的混凝土结构层。本技术较优的技术方案：所述围护结构围设而成的排水空腔面积为1-4m2。本技术较优的技术方案：所述围护结构是采用沙袋在涌水口周围堆砌而成的圆形或方形结构，围护结构的高度高于涌水口的高度。本技术较优的技术方案：所述多个注浆孔呈梅花形分布，布孔间距为1.5-3m。本技术基坑内突涌处采取分层注浆的方式，将各处水路在最终汇聚于处，上部采用混凝土回填，后分层引孔注浆，从底部开始与外界水源隔离开。本技术适用于涌水源离开挖面距离较大，及岩溶发育地区外界水通过岩溶地带与开挖基坑相通的情况，对岩溶地区裂隙水的封堵作用较好，时效性及稳定性较强，可有效制止二次开挖时，基坑的的再次涌水现象发生。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是本技术的第二层注浆隔水层的注浆示意图；图3是本技术的注浆孔分布示意图。图中：1—涌水口，2—围护结构，3—排水空腔，4—引流排水管，5—控制阀，6—混凝土压板，7—溶岩裂隙岩层，8—注浆隔水层，9—支撑板，10—混凝土防水板，11—分层注浆孔，12—基坑设计底面具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步说明。如图1至图3所示的一种溶岩裂隙涌水处理施工结构，包括设置在涌水口1处的板压结构和布设在涌水口1周围的多个垂直分层注浆孔11，所述板压结构是由堆砌而成的围护结构2在涌水口1周围围设而成的排水空腔3、覆盖在排水空腔3腔口的支撑板9、设置在支撑板9上部的混凝土压板6和设置在围护结构2外部的混凝土防水板10组成，所述围护结构2是采用沙袋在涌水口1周围堆砌而成的圆形或方形结构，围护结构2的高度高于涌水口1的高度，围护结构2围设而成的排水空腔3面积为1.5-2.5m2；所述混凝土压板6和混凝土防水板10是采用混凝土在支撑板9和围护结构2外部一起浇筑形成的混凝土结构层。在围护结构2下部设有引流排水管4，所述引流排水管4进水口置于排水空腔3内，出水端穿过围护结构2和混凝土防水板10置于板压结构的外部，并在引流排水管4置于板压结构外部的部分设有控制阀5。如图3所示，所述多个垂直分层注浆孔11分散设置在板压结构的周围，呈梅花形分布，布孔间距为1.5-3m。并采用垂直分层注浆的方式在涌水口1下方的溶岩裂隙岩层7内从下至下依次形成多层注浆隔水层8。每个注浆孔11采用从上至下逐层垂直注浆的方式进行注浆，在每层注浆层的浆液将岩间裂隙封堵完成形成稳定注浆隔水层8后，再继续垂直钻孔进行下层注浆隔水层8的施工。本技术在施工之前，先确定突涌水的成因，通过对涌水点涌水情况的观察来判断该处是否为岩溶裂隙水。确定为岩溶裂隙水时则参考涌水位置的地质勘查报告，通过对涌水点周围地质勘查资料的分析判断该处涌水的成因是否是岩间裂隙涌水。当涌水成因为岩间裂隙水时，外部水位通过岩石间的裂隙渗入基坑内，涌水点多无固定水脉，则在涌水点影响范围内外水头压力差决定；如为外部水位通过溶洞的反涌，溶洞周围有稳定的隔水层，涌水点较为单一时，则通过引流反压止住涌水再进行处理。本技术根据基坑开挖深度及基岩完整性，确定引孔深度及布孔间距，根据布孔间距选定浆液配合比及注浆压力，根据地勘资料提供的岩石RQD及分化程度确定注浆预估量。其具体施工过程如下：1.发现涌水情况后，首先在涌水口1处施做板压结构。具体是先通过沙袋堆砌围护结构2，将涌水口1围起来，使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种溶岩裂隙涌水处理施工结构，其特征在于：所述施工结构包括设置在涌水口(1)处的板压结构和布设在涌水口(1)周围的多个垂直分层注浆孔(11)，所述板压结构是由堆砌而成的围护结构(2)在涌水口(1)周围围设而成的排水空腔(3)、覆盖在排水空腔(3)腔口的支撑板(9)、设置在支撑板(9)上部的混凝土压板(6)和设置在围护结构(2)外部的混凝土防水板(10)组成，所述混凝土压板(6)和混凝土防水板(10)之间密封连接；在围护结构(2)下部设有引流排水管(4)，所述引流排水管(4)进水口置于排水空腔(3)内，出水端穿过围护结构(2)和混凝土防水板(10)置于板压结构的外部，并在引流排水管(4)置于板压结构外部的部分设有控制阀(5)；所述多个垂直分层注浆孔(11)分散设置在板压结构的周围，并采用垂直分层注浆的方式在涌水口(1)下方的溶岩裂隙岩层(7)内从下至下依次形成多层注浆隔水层(8)。

【技术特征摘要】
1.一种溶岩裂隙涌水处理施工结构，其特征在于：所述施工结构包括设置在涌水口(1)处的板压结构和布设在涌水口(1)周围的多个垂直分层注浆孔(11)，所述板压结构是由堆砌而成的围护结构(2)在涌水口(1)周围围设而成的排水空腔(3)、覆盖在排水空腔(3)腔口的支撑板(9)、设置在支撑板(9)上部的混凝土压板(6)和设置在围护结构(2)外部的混凝土防水板(10)组成，所述混凝土压板(6)和混凝土防水板(10)之间密封连接；在围护结构(2)下部设有引流排水管(4)，所述引流排水管(4)进水口置于排水空腔(3)内，出水端穿过围护结构(2)和混凝土防水板(10)置于板压结构的外部，并在引流排水管(4)置于板压结构外部的部分设有控制阀(5)；所述多个垂直分层注浆孔(11)分散设置在板压结构的周围，并采用垂直分层注浆的方式在涌水口(1)下方的溶岩裂隙岩层(7)内从下至下依次形成多层注浆隔水层(8)。2.根据权利要求1所述的一种溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：阳紫东，肖清安，张桥，胡俊，许瑜柯，陈浩淼，龙卫明，张福平，
申请(专利权)人：中铁十一局集团城市轨道工程有限公司，中铁十一局集团有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42