一種暗挖隧道排水處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種暗挖隧道排水處理方法，包括依次進(jìn)行的以下步驟：a、先在隧道中部設(shè)置多個(gè)降水井，待隧道內(nèi)水位降至安全位置后再進(jìn)行初次襯砌施工；b、待初次襯砌完畢后，將其底面上的淤泥清除后，在初次襯砌底面上鋪設(shè)濾水層；c、濾水層中敷設(shè)多根延伸至豎井集水坑的排水導(dǎo)管；d、在濾水層上表面鋪設(shè)防水層，且在防水層上澆筑C25混凝土。應(yīng)用時(shí)，殘留在初次襯砌上的積水經(jīng)過(guò)濾水層的過(guò)濾后進(jìn)入到排水導(dǎo)管中，通過(guò)多個(gè)排水導(dǎo)管的集中處理，積水被排至豎井集水坑中，而在排水過(guò)程中，濾水層上部分別設(shè)置有防水層與混凝土層，進(jìn)而保證二次襯砌的底面保持干燥，方便隧道內(nèi)的后期施工。
【專利說(shuō)明】
一種暗挖隧道排水處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及隧道施工領(lǐng)域，具體涉及一種暗挖隧道排水處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隧道開(kāi)挖后，為使圍巖穩(wěn)定，確保運(yùn)營(yíng)安全，需按一定輪廓尺寸建造一層具有足夠強(qiáng)度的支護(hù)結(jié)構(gòu)，這種隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)稱為隧道襯砌。常用的襯砌種類有就地灌注混凝土類、預(yù)制塊拼裝、噴錨或單噴混凝土、復(fù)合式襯砌。而針對(duì)于含水量豐富的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，隧道施工時(shí)則采用復(fù)合式襯砌，復(fù)合式襯砌指的是分內(nèi)外兩層先后施作的隧道襯砌，包括外層的初次襯砌和內(nèi)層的二次襯砌，而隧道的二次襯砌施工必須保持隧道干燥，才能保證隧道施工的安全和質(zhì)量。
[0003]由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、地下水水源豐富、地勘數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、雨季施工、降水井降水效果不理想等原因，往往隧道的初次襯砌施工時(shí)，隧道內(nèi)會(huì)出現(xiàn)地下水積水較多的情況，大大延緩了二次襯砌的施工進(jìn)度。傳統(tǒng)隧道排水處理，一般是利用鉆孔機(jī)在兩側(cè)邊墻底部鉆深度為5米左右的降水井，使得地下水沿降水井中流出，同時(shí)在兩側(cè)邊墻設(shè)置排水溝以降低隧道內(nèi)積水的水位;而排水溝修筑方法，是土方開(kāi)挖完成后，采用木模板搭建形成排水溝的空腔，隨后在木模板周圍澆注仰拱層;木模板搭建的空腔上部設(shè)置排水溝蓋板鋼筋網(wǎng)，澆注排水溝蓋板;隨后還有在仰拱層和排水溝蓋板上部澆注平整層等工序，待仰拱層和排水溝蓋板都凝固滿足強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)后，拆除原來(lái)的木模板，即得到需要的排水溝。由于隧道的排水溝長(zhǎng)度較長(zhǎng)，采用上述實(shí)施方式時(shí)，需要使用大量模板、木枋，搭建和拆除模板框架也需要消耗很多工時(shí)，并且，排水效果不容易達(dá)到預(yù)期效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種暗挖隧道排水處理方法，實(shí)現(xiàn)在地下水豐富的暗挖隧道中降水井降水效果不理想或因施工條件無(wú)法進(jìn)行降水井施工的情況下，能有效引流地下水并在終端封堵，保證隧道內(nèi)干燥。
[0005]本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種暗挖隧道排水處理方法，包括依次進(jìn)行的以下步驟:
a、先在隧道中部設(shè)置多個(gè)降水井，待隧道內(nèi)水位降至安全位置后再進(jìn)行初次襯砌施工；
b、待初次襯砌完畢后，將其底面上的淤泥清除后，在初次襯砌底面上鋪設(shè)濾水層；
C、濾水層中敷設(shè)多根延伸至豎井集水坑的排水導(dǎo)管，同時(shí)在排水導(dǎo)管末端設(shè)置閥門； d、在濾水層上表面鋪設(shè)防水層，且在防水層上饒筑C25混凝土。
[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中，含水量豐富的隧道在挖掘時(shí)，不僅因?yàn)榻邓慕邓Ч焕硐攵鴮?dǎo)致隧道內(nèi)累積大量的水，還因?yàn)槌醮我r砌底面上滲出大量的積水，使得隧道內(nèi)無(wú)法進(jìn)行下一步的施工;而常采用的施工方式一在隧道兩側(cè)邊墻鉆井和鋪設(shè)排水溝的方式以降低隧道內(nèi)積水水位的技術(shù)手段過(guò)于復(fù)雜，并且隧道兩側(cè)邊墻的初期支護(hù)穩(wěn)定性容易受到降水井的影響，不能保證隧道初期支護(hù)處于基本干燥狀態(tài)，延緩了施工進(jìn)度;而發(fā)明摒棄在隧道兩側(cè)邊墻底部設(shè)置降水井的方式，通過(guò)在隧道中部設(shè)置降水井，在保證隧道內(nèi)積水不影響正常施工的前提，開(kāi)始對(duì)隧道內(nèi)部進(jìn)行初次襯砌施工，而初次襯砌施工采用現(xiàn)有技術(shù)中較為成熟的技術(shù)手段，即進(jìn)行鋼格柵的安裝與噴射混凝土的初期支護(hù)，在保證隧道施工正常進(jìn)行的同時(shí)，提高初期支護(hù)的穩(wěn)定性，有效地控制地面沉降。而為保證在隧道二襯施工時(shí)其底面的干燥，在含水量豐富的地段，殘留在初次襯砌上的積水經(jīng)過(guò)濾水層的過(guò)濾后進(jìn)入到排水導(dǎo)管中，通過(guò)多個(gè)排水導(dǎo)管的集中處理，積水被排至豎井集水坑中，而在排水過(guò)程中，濾水層上部分別設(shè)置有防水層與混凝土層，進(jìn)而保證二次襯砌的底面保持干燥，方便隧道內(nèi)的后期施工。
[0007]在所述b中，濾水層包括由上至下依次鋪設(shè)的細(xì)碎石層和粗碎石層。濾水層主要用于將滲透到在初次襯砌底面上的固液混合物進(jìn)行過(guò)濾清理，避免大量的泥沙堆積后對(duì)排水導(dǎo)管內(nèi)部造成堵塞，而細(xì)碎石層與粗碎石層可先后對(duì)泥漿進(jìn)行處理，同時(shí)保證用于過(guò)濾的碎石不會(huì)隨水流經(jīng)排水導(dǎo)管外壁上的引水孔被排出。
[0008]所述細(xì)碎石層的厚度為所述濾水層厚度的0.7?0.9倍。在隧道施工中，因挖掘鉆進(jìn)會(huì)產(chǎn)生大量的泥漿，在積水外排的速率穩(wěn)定后，大量的泥漿會(huì)沉淀在濾水層上經(jīng)排水導(dǎo)管排至豎井集水坑中，而大量的泥漿很容易將排水導(dǎo)管的引水孔以及排水導(dǎo)管內(nèi)部堵塞，進(jìn)而導(dǎo)致積水外排速率降低或是無(wú)法外排;而在本發(fā)明的濾水層中，細(xì)碎石層中形成的水流通道相對(duì)于粗碎石層來(lái)說(shuō)較小，且水流通道的數(shù)量更多，而在濾水層中排水導(dǎo)管排水效率會(huì)受到兩種運(yùn)動(dòng)流向相反的水流影響，即沿細(xì)碎石層向下流動(dòng)的泥漿積水和沿粗碎石層向上流動(dòng)的地下水的綜合影響，當(dāng)上涌的地下水的流動(dòng)速度大于泥漿積水的下移速度時(shí)，地下水沿粗碎石層中的水流通道向上對(duì)泥漿積水形成沖擊，使得細(xì)碎石層中堵塞的水流通道被疏通，發(fā)明人將細(xì)碎石層的厚度設(shè)置成整個(gè)濾水層厚度的0.7?0.9倍，在保證泥漿積水順利向下過(guò)濾至排水導(dǎo)管的前提下，方便對(duì)細(xì)碎石層的反洗，以提高泥漿積水的外排效率。而當(dāng)細(xì)碎石層的厚度所占比例低于0.7時(shí)，向上移動(dòng)的地下水容易將細(xì)碎石層攪動(dòng)，使得泥漿積水與細(xì)碎石相互粘連，進(jìn)而導(dǎo)致濾水層過(guò)濾效果的弱化。
[0009]所述細(xì)碎石層與粗碎石層分別將排水導(dǎo)管的上部與下部包裹覆蓋，排水導(dǎo)管上開(kāi)有多個(gè)引水孔，且所述細(xì)碎石層中碎石的最小直徑大于或是等于所述引水孔的直徑。通過(guò)濾水層中粗碎石以及細(xì)碎石對(duì)泥漿積水實(shí)現(xiàn)二級(jí)過(guò)濾，以降低排水管道的堵塞率，并且細(xì)碎石層中的碎石的最小直徑大于或是等于引水孔的直徑，可避免碎石在排水過(guò)程中逐級(jí)減少，保證排水速率的穩(wěn)定性。
[0010]在所述步驟c中，排水導(dǎo)管的個(gè)數(shù)至少為兩個(gè)。將排水導(dǎo)管的個(gè)數(shù)設(shè)置在兩個(gè)或是兩個(gè)以上，以保證初次襯砌底面上積水的外排能夠與滲水的進(jìn)度保持一致，方便混凝土澆筑的進(jìn)行。
[0011]在所述步驟d中，防水層的厚度為2?4mm。防水層作為混凝土饒筑的基體，在避免混凝土與濾水層粘連，保證過(guò)濾流道的通暢的同時(shí)，還能對(duì)混凝土所形成的二次襯砌做出保護(hù)，進(jìn)一步避免二次襯砌底面上出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。
[0012]在所述步驟d中，防水層包括PVC隔水板和土工布，所述土工布覆蓋在PVC隔水板的上表面。通過(guò)土工布與PVC隔水板，使得成型的初次襯砌與二次襯砌之間的泥漿無(wú)法對(duì)二次襯砌造成侵蝕，以保證二次襯砌外壁始終處于干燥狀態(tài)。
[0013]在所述步驟d中，饒筑的C25混凝土厚度為45?55mm。混凝土厚度設(shè)置在45?55mm范圍內(nèi)，可保證所形成的二次襯砌底面上具有足夠的支撐力度，同時(shí)不會(huì)對(duì)初次襯砌與二次襯砌之間的排水空間受到過(guò)大的承載壓力，防止排水導(dǎo)管形變而影響積水的外排。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
1、本發(fā)明中為保證在隧道二襯施工時(shí)其底面的干燥，在含水量豐富的地段，殘留在初次襯砌上的積水經(jīng)過(guò)濾水層的過(guò)濾后進(jìn)入到排水導(dǎo)管中，通過(guò)多個(gè)排水導(dǎo)管的集中處理，積水被排至豎井集水坑中，而在排水過(guò)程中，濾水層上部分別設(shè)置有防水層與混凝土層，進(jìn)而保證二次襯砌的底面保持干燥，方便隧道內(nèi)的后期施工；
2、本發(fā)明將細(xì)碎石層的厚度設(shè)置成整個(gè)濾水層厚度的0.7?0.9倍，在保證泥漿積水順利向下過(guò)濾至排水導(dǎo)管的前提下，方便對(duì)細(xì)碎石層的反洗，以提高泥漿積水的外排效率。而當(dāng)細(xì)碎石層的厚度所占比例低于0.7時(shí)，向上移動(dòng)的地下水容易將細(xì)碎石層攪動(dòng)，使得泥漿積水與細(xì)碎石相互粘連，進(jìn)而導(dǎo)致濾水層過(guò)濾效果的弱化；
3、本發(fā)明中的防水層作為混凝土澆筑的基體，在避免混凝土與濾水層粘連，保證過(guò)濾流道的通暢的同時(shí)，還能對(duì)混凝土所形成的二次襯砌做出保護(hù)，進(jìn)一步避免二次襯砌底面上出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。
【附圖說(shuō)明】
[0015]此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。在附圖中:
圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖中標(biāo)記及對(duì)應(yīng)的零部件名稱:
1-初次襯砌、2-混凝土、3-隧道、4-防水層、5-排水導(dǎo)管、6-濾水層。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說(shuō)明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0017]實(shí)施例1
如圖1所示，本實(shí)施例包括依次進(jìn)行的以下步驟:
a、先在隧道3中部設(shè)置多個(gè)降水井，待隧道3內(nèi)水位降至安全位置后再進(jìn)行初次襯砌I施工；
b、待初次襯砌I完畢后，將其底面上的淤泥清除后，在初次襯砌I底面上鋪設(shè)濾水層6;
C、濾水層6中敷設(shè)多根延伸至豎井集水坑的排水導(dǎo)管5，同時(shí)在排水導(dǎo)管5末端設(shè)置閥門；
d、在濾水層6上表面鋪設(shè)防水層4，且在防水層4上饒筑C25混凝土 2。
[0018]發(fā)實(shí)施例摒棄在隧道3兩側(cè)邊墻底部設(shè)置降水井的方式，通過(guò)在隧道3中部設(shè)置降水井，在保證隧道3內(nèi)積水不影響正常施工的前提，開(kāi)始對(duì)隧道3內(nèi)部進(jìn)行初次襯砌I施工，而初次襯砌I施工采用現(xiàn)有技術(shù)中較為成熟的技術(shù)手段，即進(jìn)行鋼格柵的安裝與噴射混凝土 2的初期支護(hù)，在保證隧道3施工正常進(jìn)行的同時(shí)，提高初期支護(hù)的穩(wěn)定性，有效地控制地面沉降。而為保證在隧道3 二襯施工時(shí)其底面的干燥，在含水量豐富的地段，殘留在初次襯砌I上的積水經(jīng)過(guò)濾水層6的過(guò)濾后進(jìn)入到排水導(dǎo)管5中，通過(guò)多個(gè)排水導(dǎo)管5的集中處理，積水被排至豎井集水坑中，而在排水過(guò)程中，濾水層6上部分別設(shè)置有防水層4與混凝土2層，進(jìn)而保證二次襯砌的底面保持干燥，方便隧道3內(nèi)的后期施工。
[0019]在所述b中，濾水層6包括由上至下依次鋪設(shè)的細(xì)碎石層和粗碎石層。濾水層6主要用于將滲透到在初次襯砌I底面上的固液混合物進(jìn)行過(guò)濾清理，避免大量的泥沙堆積后對(duì)排水導(dǎo)管5內(nèi)部造成堵塞，而細(xì)碎石層與粗碎石層可先后對(duì)泥漿進(jìn)行處理，同時(shí)保證用于過(guò)濾的碎石不會(huì)隨水流經(jīng)排水導(dǎo)管5外壁上的引水孔被排出。在隧道3施工中，因挖掘鉆進(jìn)會(huì)產(chǎn)生大量的泥漿，在積水外排的速率穩(wěn)定后，大量的泥漿會(huì)沉淀在濾水層6上經(jīng)排水導(dǎo)管5排至豎井集水坑中，而大量的泥漿很容易將排水導(dǎo)管5的引水孔以及排水導(dǎo)管5內(nèi)部堵塞，進(jìn)而導(dǎo)致積水外排速率降低或是無(wú)法外排;而在本發(fā)明的濾水層6中，細(xì)碎石層中形成的水流通道相對(duì)于粗碎石層來(lái)說(shuō)較小，且水流通道的數(shù)量更多，而在濾水層6中排水導(dǎo)管5排水效率會(huì)受到兩種運(yùn)動(dòng)流向相反的水流影響，即沿細(xì)碎石層向下流動(dòng)的泥漿積水和沿粗碎石層向上流動(dòng)的地下水的綜合影響，當(dāng)上涌的地下水的流動(dòng)速度大于泥漿積水的下移速度時(shí)，地下水沿粗碎石層中的水流通道向上對(duì)泥漿積水形成沖擊，使得細(xì)碎石層中堵塞的水流通道被疏通，發(fā)明人將細(xì)碎石層的厚度設(shè)置成整個(gè)濾水層6厚度的0.7?0.9倍，在保證泥漿積水順利向下過(guò)濾至排水導(dǎo)管5的前提下，方便對(duì)細(xì)碎石層的反洗，以提高泥漿積水的外排效率。而當(dāng)細(xì)碎石層的厚度所占比例低于0.7時(shí)，向上移動(dòng)的地下水容易將細(xì)碎石層攪動(dòng)，使得泥漿積水與細(xì)碎石相互粘連，進(jìn)而導(dǎo)致濾水層6過(guò)濾效果的弱化。
[0020]所述細(xì)碎石層與粗碎石層分別將排水導(dǎo)管5的上部與下部包裹覆蓋，排水導(dǎo)管5上開(kāi)有多個(gè)引水孔，且所述細(xì)碎石層中碎石的最小直徑大于或是等于所述引水孔的直徑。通過(guò)濾水層6中粗碎石以及細(xì)碎石對(duì)泥漿積水實(shí)現(xiàn)二級(jí)過(guò)濾，以降低排水管道的堵塞率，并且細(xì)碎石層中的碎石的最小直徑大于或是等于引水孔的直徑，可避免碎石在排水過(guò)程中逐級(jí)減少，保證排水速率的穩(wěn)定性。
[0021]在所述步驟c中，排水導(dǎo)管5的個(gè)數(shù)至少為兩個(gè)。將排水導(dǎo)管5的個(gè)數(shù)設(shè)置在兩個(gè)或是兩個(gè)以上，以保證初次襯砌I底面上積水的外排能夠與滲水的進(jìn)度保持一致，方便混凝土2澆筑的進(jìn)行。
[0022]在所述步驟d中，防水層4的厚度為2?4mm。防水層4作為混凝土2饒筑的基體，在避免混凝土 2與濾水層6粘連，保證過(guò)濾流道的通暢的同時(shí)，還能對(duì)混凝土 2所形成的二次襯砌做出保護(hù)，進(jìn)一步避免二次襯砌底面上出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。
[0023]在所述步驟d中，防水層4包括PVC隔水板和土工布，所述土工布覆蓋在PVC隔水板的上表面。通過(guò)土工布與PVC隔水板，使得依靠混凝土 2成型的初次襯砌與二次襯砌之間的泥漿無(wú)法對(duì)二次襯砌造成侵蝕，以保證二次襯砌外壁始終處于干燥狀態(tài)。
[0024]在所述步驟d中，澆筑的C25混凝土 2厚度為45?55 mm?；炷?2厚度設(shè)置在45?55 mm范圍內(nèi)，可保證所形成的二次襯砌底面上具有足夠的支撐力度，同時(shí)不會(huì)對(duì)初次襯砌I與二次襯砌之間的排水空間受到過(guò)大的承載壓力，防止排水導(dǎo)管5形變而影響積水的外排。
[0025]以上所述的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種暗挖隧道排水處理方法，其特征在于，包括依次進(jìn)行的以下步驟: a、先在隧道(3)中部設(shè)置多個(gè)降水井，待隧道(3)內(nèi)水位降至安全位置后再進(jìn)行初次襯砌(I)施工； b、待初次襯砌(I)完畢后將其底面上的淤泥清除后，在初次襯砌(I)底面上鋪設(shè)濾水層(6)； c、濾水層(6)中敷設(shè)多根延伸至豎井集水坑的排水導(dǎo)管(5)，同時(shí)在排水導(dǎo)管(5)末端設(shè)置閥門； d、在濾水層(6)上表面鋪設(shè)防水層(4 )，且在防水層(4 )上澆筑C25混凝土 (2 )。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種暗挖隧道排水處理方法，其特征在于:在所述b中，濾水層(6)包括由上至下依次鋪設(shè)的細(xì)碎石層和粗碎石層。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種暗挖隧道排水處理方法，其特征在于:所述細(xì)碎石層的厚度為所述濾水層(6)厚度的0.7?0.9倍。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種暗挖隧道排水處理方法，其特征在于:所述細(xì)碎石層與粗碎石層分別將排水導(dǎo)管(5)的上部與下部包裹覆蓋，排水導(dǎo)管(5)上開(kāi)有多個(gè)引水孔，且所述細(xì)碎石層中碎石的最小直徑大于或是等于所述引水孔的直徑。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種暗挖隧道排水處理方法，其特征在于:在所述步驟c中，排水導(dǎo)管(5)的個(gè)數(shù)至少為兩個(gè)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種暗挖隧道排水處理方法，其特征在于:在所述步驟d中，防水層(4)的厚度為2?4皿1。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種暗挖隧道排水處理方法，其特征在于:在所述步驟d中，防水層(4 )包括PVC隔水板和土工布，所述土工布覆蓋在PVC隔水板的上表面。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種暗挖隧道排水處理方法，其特征在于:在所述步驟d中，澆筑的C25混凝土 (2)厚度為45?55mm。
【文檔編號(hào)】E21D11/10GK105909308SQ201610313373
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年5月12日
【發(fā)明人】李攀, 李冬, 卿三貴
【申請(qǐng)人】中國(guó)五冶集團(tuán)有限公司