本發(fā)明涉及隧道施工領(lǐng)域，尤其是涉及一種公路隧道已突涌體安全清理的施工方法。

背景技術(shù)：

1、公知的，對于地質(zhì)條件復(fù)雜、地下水環(huán)境多變的公路隧道，在施工過程中可能遇到巖性接觸帶、巖溶、串珠性溶洞等不良地質(zhì)，當形成持續(xù)性的量級爆發(fā)時，會造成嚴重的后果，尤其在洞身施工的長度超過一定距離后，一旦發(fā)生突泥涌水，大量的地下水裹帶泥沙和巖塊突涌而出，在洞內(nèi)形成沖浪，當突涌結(jié)束后，隨地下水裹帶而出的泥沙和巖塊在洞內(nèi)滯留，如需恢復(fù)施工，則必須對洞內(nèi)滯留的大量突涌體進行清除，但清理過程中存在以下問題：

2、（1）受滯留突涌體量及作業(yè)長度影響，清理工作不能短時間內(nèi)到達掌子面，在清理的過程中，極有可能發(fā)生再次突涌的情況，但人員不能在靠近掌子面的位置實時觀察，清理過程安全風險高；

3、（2）在地下水大量出露的情況下，短時間內(nèi)洞內(nèi)滯留的突涌體無法自然板結(jié)，洞內(nèi)滯留的突涌體清理過程中，正在清理的突涌體端頭發(fā)生滑移，會牽引后方整個突涌體產(chǎn)生移動，進而引起掌子面周圍未突涌至洞內(nèi)的部位再次發(fā)生突涌，增加處置難度；

4、（3）清理到適當位置時，未清理部位的穩(wěn)定性防護及排水降壓考慮，對是否會再次突涌起著重要作用。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了克服背景技術(shù)中的不足，本發(fā)明公開了一種公路隧道已突涌體安全清理的施工方法。

2、為了實現(xiàn)所述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、一種公路隧道已突涌體安全清理的施工方法，具體包括以下步驟：

4、（1）、預(yù)警系統(tǒng)聯(lián)動

5、在洞身內(nèi)設(shè)置預(yù)警系統(tǒng)，對突涌體位移進行檢測并預(yù)警，出現(xiàn)異常時，清理正常突涌體的進洞人員進行撤離；

6、（2）、封閉洞內(nèi)滯留突涌體

7、自洞口方向向內(nèi)清淤，當洞內(nèi)滯留突涌體含水量增大、堆積高度超過斷面凈空一半、經(jīng)判斷滑塌風險較高時停止清淤，向洞內(nèi)滯留突涌體未清理部分的表面從內(nèi)向外噴射混凝土，噴射混凝土的實施過程中，確保掌子面的明水排泄通暢；沿已實施噴射混凝土作業(yè)的洞內(nèi)滯留突涌體的表面向前打入長度不小于15m的泄水鋼管a，泄水鋼管a管身均勻布置通孔，打入數(shù)量根據(jù)突涌體面的流水狀況設(shè)置；

8、沿已實施噴射混凝土作業(yè)的洞內(nèi)滯留突涌體的表面從內(nèi)向外斜向打入多根注漿鋼管，相鄰兩根注漿鋼管的橫向及縱向間距按不大于1.5m控制，注漿鋼管長度應(yīng)保證其打入底板以下不小于50cm；注漿鋼管布設(shè)完成后，采用水泥漿或水泥雙液漿對洞內(nèi)殘留的突涌體進行注漿固結(jié)；

9、（3）、恢復(fù)清理

10、接上一步驟，對洞內(nèi)滯留突涌體固結(jié)結(jié)束后，恢復(fù)清理逐步向掌子面推進，推進過程中保持前方的泄水能力正常，并留有不少于5m的加固穩(wěn)定區(qū)，當不滿足上述條件時，按照步驟（2）繼續(xù)施工，直至靠近掌子面或洞內(nèi)滯留突涌體高度已基本接近拱頂；

11、（4）、泄水降壓

12、接上一步驟，在靠近掌子面或洞內(nèi)滯留突涌體高度已接近拱頂部位的位置，沿四周打入長度不小于60cm的接茬鋼筋，接茬鋼筋的一端插入周圍墻體內(nèi)，并在靠近洞口方向處安裝模板，逐層澆筑混凝土，混凝土澆筑過程中，采用鋼筋支架在其內(nèi)部預(yù)埋泄水鋼管b，泄水鋼管b的一端與洞內(nèi)殘留突涌體端頭相接，另一端露出混凝土封堵墻的表面，在混凝土封堵墻上預(yù)埋的泄水鋼管b做為泄水孔使用，混凝土封堵墻實施后，檢查埋設(shè)的泄水鋼管b，若泄水鋼管b的泄水能力不足時，利用鉆機在泄水鋼管b內(nèi)向前打孔疏通泄水通道。

13、所述的公路隧道已突涌體安全清理的施工方法，預(yù)警系統(tǒng)包括監(jiān)控攝像頭、噪聲報警器、預(yù)警喇叭和位移感應(yīng)觸碰裝置，在靠近掌子面處分別安裝照明設(shè)備、位移感應(yīng)觸碰裝置、監(jiān)控攝像頭和噪聲報警器，洞口處設(shè)置的視頻監(jiān)控值班室內(nèi)接入電腦顯示器，在洞口外設(shè)置臨時發(fā)電機，臨時發(fā)電機與電腦顯示器、監(jiān)控攝像頭、噪聲報警器、預(yù)警喇叭通過線路連接，位移感應(yīng)觸碰裝置依次與噪聲報警器、預(yù)警喇叭連接。

14、所述的公路隧道已突涌體安全清理的施工方法，位移感應(yīng)觸碰裝置包括金屬棒、金屬感應(yīng)線、磁鐵、膨脹螺栓和預(yù)警警報系統(tǒng)，在靠近掌子面位置的突涌體上豎向插入金屬棒，沿洞身橫斷面方向，在左右兩側(cè)墻體上均固定有相對應(yīng)的膨脹螺栓，磁鐵吸附在左側(cè)墻體的膨脹螺栓上，磁鐵與報警裝置之間連接有金屬感應(yīng)線，金屬感應(yīng)線的一端連接在磁鐵上，另一端依次繞過右側(cè)墻體上的膨脹螺栓、依次與噪聲報警器、報警裝置連接。

15、所述的公路隧道已突涌體安全清理的施工方法，在視頻監(jiān)控值班室內(nèi)設(shè)置預(yù)警按鈕，預(yù)警按鈕與預(yù)警喇叭通過信號線連接。

16、所述的公路隧道已突涌體安全清理的施工方法，在步驟（2）中，從內(nèi)向外噴射混凝土的厚度在靠近掌子面的部位不小于40cm，掌子面后方洞內(nèi)滯留突涌體表面不小于20cm，泄水鋼管a的長度應(yīng)隨時大于加固區(qū)域長度至少5m。

17、所述的公路隧道已突涌體安全清理的施工方法，在步驟（2）中，在向洞內(nèi)滯留突涌體未清理部分的表面噴射混凝土封閉后，仍不能承受人員及鉆機作業(yè)時，自洞外運輸干燥洞渣，采用小型機械設(shè)備均勻的攤鋪在洞內(nèi)滯留突涌體的表面，在攤鋪過程中，對于表面的直排水，疏導(dǎo)至邊墻位置排放，攤鋪結(jié)束后表面噴射混凝土封閉，或直接在已實施噴射混凝土作業(yè)的洞內(nèi)滯留突涌體的表面再次噴射混凝土進行封閉，直至其能承受人員及鉆機作業(yè)，噴射混凝土對洞內(nèi)殘留突涌體的表層加固后時，不能影響明水直排。

18、所述的公路隧道已突涌體安全清理的施工方法，在步驟（2）中，采用注漿的方式為低壓慢速注漿，注漿壓力控制在1.5mpa以內(nèi)。

19、由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下有益效果：

20、1、本發(fā)明所述的公路隧道已突涌體安全清理的施工方法，通過在靠近掌子面處設(shè)置監(jiān)控攝像頭、噪聲報警器、位移感應(yīng)報警器、視頻監(jiān)控值班室實現(xiàn)了清理過程中遠端的聯(lián)合預(yù)警機制，若洞內(nèi)發(fā)生異常情況及時預(yù)警撤離，為作業(yè)提供了安全保障。

21、2、本發(fā)明所述的公路隧道已突涌體安全清理的施工方法，通過對松散且飽和含水的洞內(nèi)滯留突涌體先進行噴射混凝土封閉，提供安全儲備，然后布設(shè)泄水鋼管a，利用明排水和泄水鋼管a排水泄壓，最后注漿加固實施清理，過程既考慮了排水泄壓又預(yù)防了洞內(nèi)殘留突涌體的位移隱患；通過采用混凝土封堵墻對洞內(nèi)滯留突涌體未清理部分的端頭進行封堵，同時混凝土封堵墻上預(yù)埋泄水孔，整個封堵墻前方處于排水降壓狀態(tài)，為后續(xù)處置方案的實施提供安全保障。

技術(shù)特征：

1.一種公路隧道已突涌體安全清理的施工方法，其特征是：具體包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的公路隧道已突涌體安全清理的施工方法，其特征是：預(yù)警系統(tǒng)包括監(jiān)控攝像頭、噪聲報警器、預(yù)警喇叭和位移感應(yīng)觸碰裝置，在靠近掌子面處分別安裝照明設(shè)備、位移感應(yīng)觸碰裝置、監(jiān)控攝像頭和噪聲報警器，洞口處設(shè)置的視頻監(jiān)控值班室內(nèi)接入電腦顯示器，在洞口外設(shè)置臨時發(fā)電機，臨時發(fā)電機與電腦顯示器、監(jiān)控攝像頭、噪聲報警器、預(yù)警喇叭通過線路連接，位移感應(yīng)觸碰裝置依次與噪聲報警器、預(yù)警喇叭連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的公路隧道已突涌體安全清理的施工方法，其特征是：位移感應(yīng)觸碰裝置包括金屬棒、金屬感應(yīng)線、磁鐵、膨脹螺栓和預(yù)警警報系統(tǒng)，在靠近掌子面位置的突涌體上豎向插入金屬棒，沿洞身橫斷面方向，在左右兩側(cè)墻體上均固定有相對應(yīng)的膨脹螺栓，磁鐵吸附在左側(cè)墻體的膨脹螺栓上，磁鐵與報警裝置之間連接有金屬感應(yīng)線，金屬感應(yīng)線的一端連接在磁鐵上，另一端依次繞過右側(cè)墻體上的膨脹螺栓、依次與噪聲報警器、報警裝置連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的公路隧道已突涌體安全清理的施工方法，其特征是：在視頻監(jiān)控值班室內(nèi)設(shè)置預(yù)警按鈕，預(yù)警按鈕與預(yù)警喇叭通過信號線連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的公路隧道已突涌體安全清理的施工方法，其特征是：在步驟（2）中，從內(nèi)向外噴射混凝土的厚度在靠近掌子面的部位不小于40cm，掌子面后方洞內(nèi)滯留突涌體表面不小于20cm，泄水鋼管a的長度應(yīng)隨時大于加固區(qū)域長度至少5m。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的公路隧道已突涌體安全清理的施工方法，其特征是：在步驟（2）中，在向洞內(nèi)滯留突涌體未清理部分的表面噴射混凝土封閉后，仍不能承受人員及鉆機作業(yè)時，自洞外運輸干燥洞渣，采用小型機械設(shè)備均勻的攤鋪在洞內(nèi)滯留突涌體的表面，在攤鋪過程中，對于表面的直排水，疏導(dǎo)至邊墻位置排放，攤鋪結(jié)束后表面噴射混凝土封閉，或直接在已實施噴射混凝土作業(yè)的洞內(nèi)滯留突涌體的表面再次噴射混凝土進行封閉，直至其能承受人員及鉆機作業(yè)，噴射混凝土對洞內(nèi)殘留突涌體的表層加固后時，不能影響明水直排。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的公路隧道已突涌體安全清理的施工方法，其特征是：在步驟（2）中，采用注漿的方式為低壓慢速注漿，注漿壓力控制在1.5mpa以內(nèi)。

技術(shù)總結(jié)
一種公路隧道已突涌體安全清理的施工方法，涉及隧道施工領(lǐng)域，具體包括預(yù)警系統(tǒng)聯(lián)動、封閉洞內(nèi)滯留突涌體、恢復(fù)清理、泄水降壓步驟，在靠近掌子面處設(shè)置監(jiān)控攝像頭、噪聲報警器、位移感應(yīng)報警器、視頻監(jiān)控值班室實現(xiàn)了清理過程中遠端的聯(lián)合預(yù)警機制，本發(fā)明通過對松散且飽和含水的洞內(nèi)滯留突涌體先進行噴射混凝土封閉，提供安全儲備，然后布設(shè)泄水鋼管A，利用明排水和泄水鋼管A排水泄壓，最后注漿加固實施清理，既考慮了排水泄壓又預(yù)防了洞內(nèi)殘留突涌體的位移隱患；通過采用混凝土封堵墻對洞內(nèi)滯留突涌體未清理部分的端頭進行封堵，同時混凝土封堵墻上預(yù)埋泄水孔，整個封堵墻前方處于排水降壓狀態(tài)，為后續(xù)處置方案的實施提供安全保障。

技術(shù)研發(fā)人員：張玉強,張政,刁國君,馮建平,熊文亮,陳駿攀,陳良軍,劉廣琦
受保護的技術(shù)使用者：中鐵隧道局集團有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/14