申請日2016.05.12

　　公開(公告)日2016.08.31

　　IPC分類號E21F16/02; E21D11/10; E21D11/38

　　摘要

　　本發(fā)明公開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，殘留在初次襯砌上的積水經(jīng)過濾水層的過濾后進(jìn)入到排水導(dǎo)管中，通過多個排水導(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。

　　權(quán)利要求書

　　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(1)施工;

　　b、待初次襯砌(1)完畢后將其底面上的淤泥清除后，在初次襯砌(1)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)上開有多個引水孔，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)的個數(shù)至少為兩個。

　　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㎜。

　　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45~55㎜。

　　說明書

　　一種暗挖隧道排水處理方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　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)

　　隧道開挖后，為使圍巖穩(wěn)定，確保運(yùn)營安全，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。而針對于含水量豐富的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，隧道施工時則采用復(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。

　　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，隧道內(nèi)會出現(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，拆除原來的木模板，即得到需要的排水溝。由于隧道的排水溝長度較長，采用上述實(shí)施方式時，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，并且，排水效果不容易達(dá)到預(yù)期效果。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　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。

　　本發(fā)明通過下述技術(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，且在防水層上澆筑C25混凝土。

　　針對現(xiàn)有技術(shù)中，含水量豐富的隧道在挖掘時，不僅因?yàn)榻邓�井的降水效果不理想而�?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)無法進(jìn)行下一步的施工;而常采用的施工方式---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，開始對隧道內(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，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)過濾水層的過濾后進(jìn)入到排水導(dǎo)管中，通過多個排水導(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。

　　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)行過濾清理，避免大量的泥沙堆積后對排水導(dǎo)管內(nèi)部造成堵塞，而細(xì)碎石層與粗碎石層可先后對泥漿進(jìn)行處理，同時保證用于過濾的碎石不會隨水流經(jīng)排水導(dǎo)管外壁上的引水孔被排出。

　　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于粗碎石層來說較小，且水流通道的數(shù)量更多，而在濾水層中排水導(dǎo)管排水效率會受到兩種運(yùn)動流向相反的水流影響，即沿細(xì)碎石層向下流動的泥漿積水和沿粗碎石層向上流動的地下水的綜合影響，當(dāng)上涌的地下水的流動速度大于泥漿積水的下移速度時，地下水沿粗碎石層中的水流通道向上對泥漿積水形成沖擊，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)置成整個濾水層厚度的0.7~0.9倍，在保證泥漿積水順利向下過濾至排水導(dǎo)管的前提下，方便對細(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，向上移動的地下水容易將細(xì)碎石層攪動，使得泥漿積水與細(xì)碎石相互粘連，進(jìn)而導(dǎo)致濾水層過濾效果的弱化。

　　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)管上開有多個引水孔，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。通過濾水層中粗碎石以及細(xì)碎石對泥漿積水實(shí)現(xiàn)二級過濾，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程中逐級減少，保證排水速率的穩(wěn)定性。

　　在所述步驟c中，排水導(dǎo)管的個數(shù)至少為兩個。將排水導(dǎo)管的個數(shù)設(shè)置在兩個或是兩個以上，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。

　　在所述步驟d中，防水層的厚度為2~4㎜。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，保證過濾流道的通暢的同時，還能對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。

　　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法對二次襯砌造成侵蝕，以保證二次襯砌外壁始終處于干燥狀態(tài)。

　　在所述步驟d中，澆筑的C25混凝土厚度為45~55㎜�；炷�土厚度設(shè)置在45~55㎜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，同時不會對初次襯砌與二次襯砌之間的排水空間受到過大的承載壓力，防止排水導(dǎo)管形變而影響積水的外排。

　　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)過濾水層的過濾后進(jìn)入到排水導(dǎo)管中，通過多個排水導(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)置成整個濾水層厚度的0.7~0.9倍，在保證泥漿積水順利向下過濾至排水導(dǎo)管的前提下，方便對細(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，向上移動的地下水容易將細(xì)碎石層攪動，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，保證過濾流道的通暢的同時，還能對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。