[发明专利]一种富水隧道超大断面双侧下导坑超前降水施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及隧道施工领域，尤其涉及一种富水隧道超大断面双侧下导坑超前降水施工方法。

背景技术

当今社会，交通系统的发展直接制约着国家综合实力的发展。在我国西部和中部交通建设中，临江近河的中下游饱水沉积地层的隧道建设量大面广，饱水粉细砂地层不同于一般软岩、土的特性，其具有扰动触变流动性，造成该地层隧道成洞困难，稳定性差，支护难度大。目前国内外该地层隧道与地下工程施工基本采用盾构法及冷冻法进行，超大断面隧道的矿山法施工该类隧道国内外无此先例。

采用盾构法及冷冻法的施工进度慢，稳定性差，施工安全性低，施工成本和能耗较高。

鉴于上述缺陷，本发明作者经过长时间的研究和实践获取了本创作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种富水隧道超大断面双侧下导坑超前降水隧道施工方法，用以克服上述技术缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种富水隧道超大断面双侧下导坑超前降水隧道施工方法，该具体过程为：

步骤a，导洞下部超前降水；

步骤b，测量定位并放样；

步骤c，环导洞边墙、边墙施做超前支护；

步骤d，台阶法先行侧导洞开挖，初期支护、侧壁、临时仰拱；

步骤e，台阶法后行侧导洞开挖，初期支护、侧壁、临时仰拱；

步骤f，上部弧形导坑预留核心土开挖，初期支护、临时仰拱、中隔壁；

步骤g，对初支背后回填注浆加固，分台阶开挖核心土；

步骤h，仰拱开挖，初支封闭成环，浇注仰拱及填充混凝土；

步骤i，支护检验、质量监控，若初支拱架收敛变形严重，则增加二次防护，执行下述步骤j；

步骤j，拆除侧壁、临时拱仰、中隔壁；

步骤k，复合式衬砌施工。

进一步地，在上述步骤a中，导洞下部超前降水，首先，步骤a1，对管井布置；

导洞掌子面布置2～4排4～5m长度超前管井，弧形导坑开挖面及拱脚位置井管间距0.5～1m；边墙及拱脚位置井管斜向外插，可适当加密间距到0.3～0.5m，采用4m、5m井管交错布置；每循环开挖后正洞边墙侧的井管必须保留，确保距掌子面5～10m范围能持续降水。

进一步地，在上述步骤a中，步骤a2，井点管制作；

PPR真空井管采用φ32PPR管加工，井管长度4～5m，管头50～80cm长度钻孔外包裹100目双层滤网，采用高压风或高压水直接冲孔插管施工；

无缝钢管井管采用φ42无缝管加工，井管长度4～5m，管头加工为箭头完全封闭，在管头后40～60cm段焊接φ35钢管，此段管壁上开长条形槽孔，外包裹100目双层滤网采用铁丝扎紧完成；

井点管采用φ32PVC管制作，插入地面以下1m长位置间隔20cm钻φ8孔，采用滤网包裹，滤网网格应小于粉细砂粒径大小；必要时可以采用双层滤网，第一层滤网紧包PVC管，第二层滤网直径大于PVC管直径6cm，两层滤网之间填充粒径为1-3cm细砾石滤料，管口包裹紧密。

进一步地，在上述步骤b中，根据设计降水要求测量定出每个井点管位置，如果设计降水管间距不能满足现场施工要求，可加密；

步骤b1，钻孔：采用高压水枪冲孔，成孔垂直偏差控制在1％之内，成孔深度应比设计深度深0.5m以上，成孔后立即插入井点管，顶部比地面高出50cm左右；

步骤b2，填砾料：井点管插入后，及时在井点管与孔壁间填充粒径为1-3cm细砾石滤料；

步骤b3，洗井：；采用压力为0.8Mpa，排气量为9m³/min的空压机与真空泵联合洗井，直至抽出清水为止；

步骤b4，集水坑排水；集水坑设置在导洞基底与正洞仰拱部位，汇集施工抽排水跟边墙渗水，集水坑设置滤网，采用大功率潜水水泵及离心泵集中抽排到洞外；

步骤b5，真空轻型井点降水施工；

步骤b6，抽水：安装前应对管路、水泵本身和控制系统作一次全面细致的检查，如无问题，方可放入井中使用。

进一步地，在上述步骤b5中，

每个导洞上导布置2～4台7.5Kw的V6型真空泵，下导1～2台，顺边墙位置摆放；

每台泵连接两节φ80集水主管，每节主管长4.0m，布置8～12个带闸阀的φ32孔井管，通过钢丝软管跟井管连接，每台真空泵可连接16～24孔管井；

V6型真空泵运行使各个井管周围形成负压将粉细砂围岩中的水抽排出来；