一种高水压强渗透复杂地质隧道突涌灾害防治方法技术

一种高水压强渗透复杂地质隧道突涌灾害防治方法，包括以下步骤：(1)获得围岩的突涌水情况预测以及预警预报；(2)在高水压强渗透复杂地质区域内钻设疏通孔以及加强孔；(3)在每个所述疏通孔中插入引流管，并在隧道内壁上设置多排沿横向于隧道进深方向设置的排放管，所述引流管与相应的所述排放管联通设置；(4)在所述加强孔中灌注注浆液；(5)在所述排放管上可分离地设置吸收结构层；(6)对突涌灾害防治效果进行检查，以保证其达到施工效果。本发明专利技术的防治方法采用疏堵共治，能够提高高水压强渗透复杂地质隧道突涌灾害防治的规范性和可行性，有效的保障治理效果，并降低后续再次发生突涌灾害的可能性。突涌灾害的可能性。

【技术实现步骤摘要】
一种高水压强渗透复杂地质隧道突涌灾害防治方法


[0001]本专利技术涉及隧道与地下工程突涌灾害的防治施工
，具体地，涉及一种高水压强渗透复杂地质隧道突涌灾害防治方法。

技术介绍

[0002]我国的隧道及地下工程建设已经进入了高速发展时期，越来越多的隧道正在或者即将修建在地质条件复杂的岩溶山区，呈现出长洞线、大埋深、高水压、强岩溶等特点。突涌水灾害已经成为隧道修建过程中发生最频繁、危害最大的地质灾害之一，其高隐蔽性、强突发性、强破坏性。建立隧道突涌水灾害有效的防治方法，是解决这一难题的有效途径和重要手段。
[0003]国内外这些现有技术难以对隧道高压突涌水险情进行经济、安全和合理的综合防控。因此，研发一种经济、安全、有效和合理的复杂地质隧道突涌灾害防治方法显得尤为紧迫。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中的缺陷，本专利技术提供了一种高水压强渗透复杂地质隧道突涌灾害防治方法。本专利技术的防治方法采用疏堵共治，能够提高高水压强渗透复杂地质隧道突涌灾害防治的规范性和可行性，有效的保障治理效果，并降低后续再次发生突涌灾害的可能性。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种高水压强渗透复杂地质隧道突涌灾害防治方法，包括以下步骤：
[0006](1)提取岩土试样进行试验，研究高水压强渗透复杂地质区域情况，并获得围岩的突涌水情况预测以及预警预报；
[0007](2)根据实际地质情况，在高水压强渗透复杂地质区域内钻设疏通孔以及加强孔，其中疏通孔和加强孔均沿隧道进深方向设有多排，各排上又设有多个，且各排疏通孔和各排加强孔均匀间隔设置；
[0008](3)在每个所述疏通孔中插入引流管，并在隧道内壁上设置多排沿横向于隧道进深方向设置的排放管，所述引流管与相应的所述排放管联通设置，排放管的出口端处设置有压力排水装置，所述压力排水装置包括负压机构以及分别设置在负压机构的上下游的单向阀，所述负压机构设有密封结构；
[0009](4)在所述加强孔中灌注注浆液，对高水压强渗透复杂地质区域进行加强处理，灌注结束后对所述加强孔进行封堵；
[0010](5)在所述排放管上可分离地设置吸收结构层，其覆盖整个疏通孔、加强孔以及排放管涉及的隧道顶部区域，所述吸收结构层能够快速、大量地吸收高水压强渗透复杂地质区域中的出水；
[0011](6)对突涌灾害防治效果进行检查，以保证其达到施工效果。
[0012]优选的，在所述步骤(1)中，具体步骤为：监测高水压强渗透复杂地质区域的岩脉、断层破碎带以及地层水的分布情况，进行超前地质钻孔压水试验，并提取岩土试样进行受力试验和渗透试验；基于监测数据，建立有限元模型，预测地质突涌以及计算不同压力下的涌水量，进而进行动态预测、渗流控制以及失稳预警预报。
[0013]在上述任一方案中优选的是，在所述步骤(2)中，所述疏通孔和加强孔的长度为从隧道内壁延伸至穿透高水压强渗透区域；所述疏通孔和加强孔的孔径根据实际情况确定，通常为11
‑
15cm。
[0014]在上述任一方案中优选的是，在所述步骤(3)中，所述排放管紧贴隧道内壁锚定，并沿隧道顶部和侧壁延伸，且两个出口端分别延伸到隧道侧壁的下方，由此将高水压强渗透区域内的出水排放掉。
[0015]在上述任一方案中优选的是，在所述步骤(3)中，所述引流管和排放管采用结构强度高、质量轻的复合纤维材料制成；所述引流管的侧壁上设置多个贯穿侧壁的开口，所述开口设置为从所述侧壁的外部至内部倾斜，与引流管的轴向成锐角。
[0016]在上述任一方案中优选的是，在所述步骤(3)中，所述单向阀包括阀本体和阀芯，阀本体上设置流通腔以及与其连通的出口和入口，所述阀芯呈活塞状，可在流通腔内反复移动，并与出口密封配合；所述负压机构通过所述密封结构分别与两个单向阀密封连接；所述负压机构为微型泵。负压机构产生持续的负压吸引，能及时、高效、持续地将引流管和排放管中的出水引流，所述单向阀实现单向导通，防止出水逆流；并由此代替手动开关，无需手动控制开或关，简化了操作。运行负压机构，在引流出水时，在气体的吸力下，活塞状的阀芯向靠近进口方向移动，并且封闭住进口，实现密封。开始排放出水，负压机构运行，使得活塞状的阀芯向靠近所述入口方向移动，移动到阀本体的中间位置时活塞状的阀芯达到最大行程停止，不会封闭住所述入口，整个系统导通，最终出水流出。
[0017]在上述任一方案中优选的是，在所述步骤(5)中，可分离地设置方式包括螺栓连接、卡扣连接或魔术贴连接。
[0018]本专利技术的有益效果为：
[0019]1.本专利技术的防治方法采用疏堵共治，能够提高高水压强渗透复杂地质隧道突涌灾害防治的规范性和可行性，有效的保障治理效果，并降低后续再次发生突涌灾害的可能性。
[0020]2.本专利技术采用疏通孔和加强孔均匀间隔设置的方式，既实现了疏堵共治，且由于这样的方式减少了现有技术中单纯采用多个注浆孔的数量，因此实际上又大大减少了注浆加固时的注浆量，节约了成本并降低了施工难度，既保证了对突涌灾害的治理效果又加快了工期，事半功倍。
[0021]3.本专利技术中设置的引流管和排放管轻质高强，在保证排水的同时能够实现对隧道地质结构的加强，具有双重保障，同时上述设置与加强孔中固结的注浆液配合，实现了对高水压强渗透复杂地质隧道的结构加强，达到了非常好的突涌灾害防治效果；压力排水装置能够将地质结构中的出水迅速、彻底地引出排放，有效地避免了突涌灾害的突然发生。
[0022]4.本专利技术设置的吸收结构层的设置能够迅速吸收大量水分，进一步减少高水压强渗透复杂地质隧道突涌灾害突发时对隧道内部结构产生的破坏性影响，保证了施工安全；同时其可拆卸的设置便于施工和更换，长久性地保证防治效果。
[0023]5.本专利技术的方法可以对高水压强渗透复杂地质隧道突涌灾害进行动态预测和综
合控制，提供了经济、安全和合理的综合防治措施策，从而提高了高水压强渗透复杂地质隧道的合理设计、安全施工和突涌灾害综合防治的技术水平。
具体实施方式
[0024]下面将结合本申请的具体实施方式对本申请的技术方案进行详细的说明，但如下实施例仅是用以理解本专利技术，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，本申请可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0025]实施例1
[0026]一种高水压强渗透复杂地质隧道突涌灾害防治方法，包括以下步骤：
[0027](1)提取岩土试样进行试验，研究高水压强渗透复杂地质区域情况，并获得围岩的突涌水情况预测以及预警预报；
[0028](2)根据实际地质情况，在高水压强渗透复杂地质区域内钻设疏通孔以及加强孔，其中疏通孔和加强孔均沿隧道进深方向设有多排，各排上又设有多个，且各排疏通孔和各排加强孔均匀间隔设置；
[0029](3)在每个所述疏通孔中插入引流管，并在隧道内壁上设置多排沿横向于隧道进深方向设置的排放管，所述引流管与相应的所述排放管联通设置，排放管的出口本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高水压强渗透复杂地质隧道突涌灾害防治方法，包括以下步骤：(1)提取岩土试样进行试验，研究高水压强渗透复杂地质区域情况，并获得围岩的突涌水情况预测以及预警预报；(2)根据实际地质情况，在高水压强渗透复杂地质区域内钻设疏通孔以及加强孔，其中疏通孔和加强孔均沿隧道进深方向设有多排，各排上又设有多个，且各排疏通孔和各排加强孔均匀间隔设置；(3)在每个所述疏通孔中插入引流管，并在隧道内壁上设置多排沿横向于隧道进深方向设置的排放管，所述引流管与相应的所述排放管联通设置，排放管的出口端处设置有压力排水装置，所述压力排水装置包括负压机构以及分别设置在负压机构的上下游的单向阀，所述负压机构设有密封结构；(4)在所述加强孔中灌注注浆液，对高水压强渗透复杂地质区域进行加强处理，灌注结束后对所述加强孔进行封堵；(5)在所述排放管上可分离地设置吸收结构层，其覆盖整个疏通孔、加强孔以及排放管涉及的隧道顶部区域，所述吸收结构层能够快速、大量地吸收高水压强渗透复杂地质区域中的出水；(6)对突涌灾害防治效果进行检查，以保证其达到施工效果。2.根据权利要求1所述的高水压强渗透复杂地质隧道突涌灾害防治方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，具体步骤为：监测高水压强渗透复杂地质区域的岩脉、断层破碎带以及地层水的分布情况，进行超前地质钻孔压水试验，并提取岩土试样进行受力试验和渗透试验；基于监测数据，建立有限元模型，预测地质突涌以及计算不同压力下的涌水量，进而进行动态预测、渗流控...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔恒，史磊磊，彭明玉，黄民，崔少龙，梁爽，
申请(专利权)人：北京市市政四建设工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：