[发明专利]一种堰塞湖泄流隧洞开挖方法

说明书

本发明提供了一种堰塞湖泄流隧洞开挖方法，其特征在于，采用小型空间逐段开挖，分段依次顶举抬高的方式形成大型隧洞，同时对每段隧洞的顶端及两侧端根据依次顶举抬高进行不断加固支撑，加固支撑结束后形成各段隧洞钢体；泄流时，水流不断冲刷土体底面，隧洞底面被掏空，各段隧洞钢体随着土体底面不断下降，进一步降低了堰塞湖泄流高度；小型空间开挖的启始位置设定在堰塞体的单边方向或双边方向或中间沉井内，沉井施工时采用单向或双向方式进行，在泄流隧洞钢体或沉井中设有流量控制装置。本发明极大减少土方开挖量，通过在开挖线路上设置沉井增加工作面，极大缩短每个工作面挖掘长度，有利于在很短时间内开始泄流排险工作。

技术领域

本发明涉及减灾技术，具体涉及一种堰塞湖泄流隧洞开挖方法。

背景技术

堰塞湖是一种主要由大规模山体滑坡、崩塌等地质灾害在河道中形成堰塞体，堰塞体堵塞河道而蓄水形成湖泊，对大型堰塞湖，堰塞体高出河床几十米，库水位大幅上涨，不仅淹没上游，结构松散、稳定性差的堰塞体极可能溃坝，对下游造成洪灾，水位越高，库容量越大，灾害越严重，所以需要进行应急排险处置，在尽可能短的时间内，排泄湖水，降低水位，消除溃坝风险。

主要处置方法就是开挖泄流槽引流，可用的方法有机械开槽引流、爆破开挖引流、湖水机械抽排、引流冲刷和虹吸抽排等。目前常采用机械开槽，开挖土方量很大，需要挖掘机等大型接卸设备。这种开挖方法存在多方面不足：一是开挖土方量大，土方转运量大，成槽速度慢；二是道路不通，大型机械进场困难，耗费时间；三是现场抢险人员露天作业，受山体二次滑坡崩威胁；四是泄流过程中，无法控制下泄流量，导致巨大下泄洪峰，引起洪灾。

发明内容

本发明的目的就是针对目前机械开挖泄流槽存在的不足，提供了一种堰塞体泄流隧洞开挖方法，该方法通过渐进阶梯式开挖顶举形成泄流隧洞，以设置沉井的方式增加工作面，沉井内安装流量控制闸，控制下泄流量。该方法无需大型挖掘设备，土体开挖量少，成槽速度快，工作人员在地下作业，不受二次滑坡威胁，可调节下泄流量，减少泄流洪灾，尤其适用以碎石为主的堰塞体。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种堰塞湖泄流隧洞开挖方法，采用小型空间逐段开挖，分段依次顶举抬高的方式形成大型隧洞，同时对每段隧洞的顶端及两侧端根据依次顶举抬高进行不断加固支撑，加固支撑结束后形成各段隧洞钢体；泄流时，水流不断冲刷土体底面，隧洞底面被掏空，各段隧洞钢体随着土体底面不断下降，进一步降低了堰塞湖泄流高度，小型空间开挖的启始位置设定在堰塞体的单边或双边或中间设有的沉井内，沉井施工时采用单向或双向方式进行，在泄流隧洞钢体或沉井中设有流量控制装置。

进一步，包括以下步骤：

S1沿河流纵向选定沉井位置及泄流隧洞开挖线路；以长度短和开挖深度方向孤石较少较小为标准确定开挖线路，以堰塞体大小和初始堰塞湖水面位置确定沉井深度和隧洞底面深度，标定沉井位置和泄流隧洞开挖线路，再进行沉井施工；

S2顶举空间挖掘和第一阶段顶举作业；先在地下指定深度，在同一沉井中按开挖线路双向进行管棚支护，在管棚下方进行土方开挖作业形成初始顶举空间，退出管棚，同时用顶举装置和支护板对初始顶举空间进行第一阶段顶举和同步局部加固；第一阶段顶举抬高后，前方又成为一个新的初始顶举空间的挖掘作业面，再进行管棚支护逐段开挖和顶举抬高，这种阶梯分段的作业方式在挖通最后一段之前，阶梯分段需保证前方有进行管棚支护的阶梯作业面，局部加固随着顶举抬高进行；

S3第二阶段顶举作业；在进行过第一阶段顶举的基础上，再进行后续顶举作业，增加隧洞高度，阶梯状往前推进，使整个隧洞高度达到设计要求；

S4加固支撑体系，局部加固随着顶举抬高不断进行至形成隧洞钢体；

S5沉井内安装流量控制闸，控制下泄流量，避免过大下泄流量引起洪灾。

进一步，步骤S1包括以下步骤：