[发明专利]喀斯特地区开挖置换充填土溶洞的防渗帷幕线施工方法

说明书

本发明公开了一种喀斯特地区开挖置换充填土溶洞的防渗帷幕线施工方法，包括：①在岩体内施工上中下三层灌浆洞，其中中层灌浆洞被溶洞分成两段②对溶洞进行开挖回填，并修筑有两端与中层灌浆洞相连的中层廊道③由上中下层灌浆洞和中层廊道向外钻孔灌浆形成第一竖向帷幕、第一水平帷幕、第二竖向帷幕、第二水平帷幕、以及、第三竖向帷幕，其中，第一竖向帷幕向下延伸与溶洞外的第一水平帷幕搭接，或者伸入溶洞内的回填混凝土中，第二竖向帷幕则与第二水平帷幕搭接。本发明用回填混凝土置换溶洞中的充填土，防渗帷幕线的施工可以按照正常施工方案进行，基本不受溶洞影响，防渗的可靠性大幅提高。

技术领域

本发明涉及水利枢纽工程技术领域，尤其是涉及一种喀斯特地区开挖置换充填土溶洞的防渗帷幕线施工方法。

背景技术

在水利工程中，拦河大坝是水利枢纽工程的永久挡水建筑物，为了建筑物自身的安全和防止水库的水通过坝基、两岸岸坡向下游大量的渗漏，往往设置有防渗的灌浆帷幕，灌浆帷幕一般在灌浆洞内施工完成，为了防止绕坝渗漏，帷幕灌浆及灌浆洞需要向山体延长一定的长度。

在喀斯特地区，岩溶的发育程度受岩性控制，与构造的关系也较为密切。溶洞的形成具有不确定性，建筑物布置难以完全避开，因此地下洞室施工时可能会遇到溶洞，用于形成防渗帷幕线的灌浆洞也不例外，在施工过程中也会遇到溶洞。溶洞形成的原因很复杂，其规模、充填形式也不尽相同，大规模的溶洞对灌浆洞的施工安全及帷幕的运行稳定构成了很大的威胁，必须进行处理。处理方法与溶洞的规模、形态、充填物性质都有很大的关系，溶洞与灌浆洞的相对位置有时候对处理方案的影响很大，甚至直接起决定作用。特别是溶洞平面范围较大、深度较厚时，处理方案对投资及工期也影响较大，但处理成功与否直接影响防渗工程乃至整个枢纽工程的成败。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种喀斯特地区开挖置换充填土溶洞的防渗帷幕线施工方法，具体可采取如下技术方案：

本发明所述的喀斯特地区开挖置换充填土溶洞的防渗帷幕线施工方法，包括如下步骤：

第一步，在岩体内施工上层灌浆洞、中层灌浆洞和下层灌浆洞，其中，上层灌浆洞位于溶洞上方，下层灌浆洞位于溶洞下方，中层灌浆洞被溶洞分成两段；

第二步，对溶洞内的充填土进行开挖，然后对开挖的空腔区域进行混凝土回填，其中，回填混凝土中修筑有两端与中层灌浆洞相连的中层廊道；

第三步，由上层灌浆洞向下钻孔灌浆形成第一竖向帷幕，由中层灌浆洞向上游钻孔灌浆形成第一水平帷幕，由中层灌浆洞和中层廊道向下钻孔灌浆形成第二竖向帷幕，由下层灌浆洞向上游钻孔灌浆形成第二水平帷幕、以及向下钻孔灌浆形成第三竖向帷幕，其中，第一竖向帷幕向下延伸与溶洞外的第一水平帷幕搭接，或者伸入溶洞内的回填混凝土中，第二竖向帷幕则与第二水平帷幕搭接。

所述上层灌浆洞、中层灌浆洞、中层廊道和下层灌浆洞共面设置，所述第一竖向帷幕和第二竖向帷幕的钻孔均为向上游侧倾斜5~7°设置，第三竖向帷幕的钻孔则铅直向下设置，且第一竖向帷幕与第一水平帷幕、第二竖向帷幕与第二水平帷幕搭接处的横向长度和竖向长度均为5m。

所述第二步中，以第一竖向帷幕、第二竖向帷幕与溶洞的交界点连线为中轴线，由溶洞底部分别向上下游方向开挖带有平台马道的边坡，直至开挖至溶洞轮廓线，完成空腔开挖的施工。

所述溶洞底部的开挖宽度为3-4m，充填土上下游边坡开挖按照1:0.3-1:0.5的坡度，且每8-10m设置宽度为2m的平台马道。

所述第三步中，第一竖向帷幕向下伸入溶洞内的回填混凝土中1-2m。

所述第三步中，中层廊道向下钻孔灌浆时，在回填混凝土段只钻孔不灌浆。