[发明专利]一种富水砂卵石地层的导洞内截水帷幕及其施工方法

说明书

本发明公开了一种富水砂卵石地层的导洞内截水帷幕及其施工方法，其截水帷幕包括Ⅰ号竖井、Ⅱ号竖井，所述Ⅰ号竖井的井壁处形成Ⅰ号导洞、Ⅱ号导洞，所述Ⅱ号导洞与Ⅱ号竖井连通，所述Ⅱ号竖井的井壁处形成Ⅳ号导洞，所述Ⅳ号导洞、Ⅰ号导洞通过Ⅲ号导洞连通，所述导洞中形成素混凝土咬合桩。其施工方法，包括以下步骤：施工前准备和隧道水位勘测、施作竖井和导洞、在导洞内竖向施工素咬合桩截水帷幕、回填导洞、疏干隧道周边地下水，进行矿山法隧道施工。本发明能够实大大节省了水资源，可有效控制周边环境的变形，减少地面施作截水帷幕的征地面积，有效解决了砂卵石地层中的成孔问题，工效提高了3~5倍，大大提高了施工效率。

技术领域

本发明属于帷幕的施工方法领域，具体涉及一种富水砂卵石地层的导洞内截水帷幕及其施工方法。

背景技术

随着城市化进程的加快，城市地面空间基本被密集的地面建筑和复杂的地下管线占据，传统明挖法施工已不适应于现代城市隧道的建设；矿山法施工因其拆迁占地少、不扰民、不干扰交通、节省大量拆迁投资等优点在建筑物密集的繁华市区和特殊地质区段得到了广泛的应用。

矿山法隧道施工均以无水作业为施工的前提条件。对位于水下的矿山法施工隧道，业内一般采用注浆加固土体或地面施做降水井大范围降水的方式对地下水进行处理。前者土体加固效果较差且造价极高，后者降水方量大、排放困难，且对周边环境影响较大；特别是在富水砂卵石地层，因砂卵石结构松散、空隙率大、地层自稳性差，用上述两种方法进行地下水处理往往难以达到预期效果。此外，随着城市地下水保护要求的愈发严格，大范围降水的方式也将不被允许。因此，找到一种有效的地下水处理办法已成为矿山法隧道施工需解决的首要问题。

发明内容

本发明为解决现有技术存在的问题而提出，其目的是提供一种富水砂卵石地层的导洞内截水帷幕及其施工方法。

本发明的技术方案是：一种富水砂卵石地层的导洞内截水帷幕，包括Ⅰ号竖井、Ⅱ号竖井，所述Ⅰ号竖井的井壁处形成Ⅰ号导洞、Ⅱ号导洞，所述Ⅱ号导洞与Ⅱ号竖井连通，所述Ⅱ号竖井的井壁处形成Ⅳ号导洞，所述Ⅳ号导洞、Ⅰ号导洞通过Ⅲ号导洞连通，所述Ⅰ号导洞、Ⅱ号导洞、Ⅲ号导洞、Ⅳ号导洞中形成素混凝土咬合桩。

所述Ⅰ号导洞、Ⅱ号导洞、Ⅲ号导洞、Ⅳ号导洞呈闭合状状。

所述素混凝土咬合桩跳孔间隔打设。

所述素混凝土咬合桩之间为硬咬合形式。

一种富水砂卵石地层的导洞内截水帷幕的施工方法，包括以下步骤：

ⅰ施工前准备和隧道水位勘测

在施工前选择好合适施工场地，并对隧道周边环境、地质、水文情况进行详细勘测，尤其需要对地下水位进行详细勘测。

ⅱ施作竖井和导洞

在选择的场地采用适当工法施作施工竖井，竖井施工完成后进行封底，然后在水位线以上选择合适位置施工导洞，导洞仅施作初期支护。

ⅲ在导洞内竖向施工素咬合桩截水帷幕

在导洞内施作素混凝土咬合桩截水帷幕，施工素混凝土咬合桩截水帷幕时，首先人工破除导洞下部初期支护，然后采用液压大功率钻机进行素混凝土咬合桩截水帷幕施工，素混凝土咬合桩采用跳孔间隔打设，咬合采用硬咬形式，其直径及咬合厚度根据地质条件、地下水情况、隧道埋深和现场施工条件确定，桩底打至不透水层以保证截水效果，一段截水帷幕完成后，恢复初期支护结构，继续向前施作素混凝土咬合桩截水帷幕直至完成全部截水帷幕体系施工。

ⅳ回填导洞

素混凝土咬合桩截水帷幕全部施工完成后，对导洞进行回填。

ⅴ疏干隧道周边地下水，进行矿山法隧道施工