一种大断面隧洞在富水洞段开挖逆坡施工方法

摘要

本发明涉及一种大断面隧洞在富水洞段开挖逆坡施工方法。本发明的目的是提供一种能够有序自流排放地下涌水的施工方法。本发明的技术方案是：a、首先进行上台阶开挖，形成上台阶开挖洞段；b、下坡开挖，形成上台阶降坡洞段；c、设置积水仓；d、在积水仓中安装水泵和抽水管；e、按照临时顺坡对富水洞段进行上台阶开挖；f、待富水洞段上台阶开挖完成并在与隧洞下游侧落底开挖掌子面贯通后，按照隧洞设计纵坡反向进行下台阶落底开挖。本发明适用于水利水电、交通、矿山等地下工程在地下涌水丰富洞段的施工。

说明书

技术领域

本发明涉及一种大断面隧洞在富水洞段开挖逆坡施工方法，适用于水利水电、交通、矿山等地下工程在地下涌水丰富洞段的施工。 

背景技术

地下工程在地下水涌水洞段逆坡开挖施工，不仅存在施工人员、设备安全隐患，且由于开挖掌子面受地下水影响，造成隧洞底部钻孔、装药、出渣及爆破效率大幅度降低，从而增加了开挖作业时间，同时施工条件也较为恶劣。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对上述问题而提供一种大断面隧洞在富水洞段开挖逆坡施工方法，本方法安全可靠，能够有序自流排放地下涌水，以提高逆坡涌水洞段施工效率，改善施工环境。 

本发明所采用的技术方案是：一种大断面隧洞在富水洞段开挖逆坡施工方法，包括以下步骤： 

a、首先在高于隧洞设计底板高程的位置对隧洞进行上台阶开挖，形成上台阶开挖洞段； 

b、在开挖工作面进入富水洞段前，将隧洞按照坡率小于10％的纵坡下坡开挖，形成上台阶降坡洞段，其末端与隧洞设计底板高程齐平； 

c、在上台阶降坡洞段的末端一侧设置积水仓，在积水仓范围内，对隧洞进行全断面开挖，形成全断面开挖段，其末端紧邻富水洞段； 

d、在所述积水仓中安装水泵和抽水管，抽水管的出水端引至洞外； 

e、按照临时顺坡对富水洞段进行上台阶开挖，在开挖过程中沿隧洞侧壁布置临时顺坡排水沟，该排水沟与积水仓接通；形成常规隧洞的施工条件； 

f、待富水洞段上台阶开挖完成并在与隧洞下游侧落底开挖掌子面贯通后，按照隧洞设计纵坡反向进行下台阶落底开挖。 

作为优选，在步骤e中，所述临时顺坡的坡率为0.15％～0.2％，其最高点的隧洞高度为5～6m。 

本发明的有益效果是：本发明在开挖隧洞时，根据地形和地质特点，依次施工上台阶开挖段、上台阶降坡洞段、全断面开挖洞段和富水洞段，最后对隧洞反向进行落底开挖，同时在洞内还布置有排水和抽水设施。本方法施工顺序合理，可将揭露的地下涌水方便有效地排出洞外，从而大大提高了大断面隧洞逆坡涌水洞段施工效率，改善了施工环境。 

附图说明

图1是本发明实施例的平面布置示意图。 

图2是本发明实施例的纵断面剖视图一。(上台阶开挖) 

图3是本发明实施例的纵断面剖视图二。(下台阶开挖) 

具体实施方式

图1～图3出示了本发明大断面隧洞在富水洞段开挖逆坡施工方法的一个实施例，其具体施工步骤如下： 

a、首先在高于隧洞设计底板高程11的位置对隧洞进行上台阶开挖，形成上台阶开挖洞段1。(此时隧洞的开挖工作面还未进入富水洞段4) 

b、在开挖工作面进入富水洞段4前，将隧洞按照坡率小于10％的纵坡下坡开挖，形成上台阶降坡洞段2，上台阶降坡洞段2的末端与隧洞设计底板高程11齐平。即上台阶开挖洞段1通过上台阶降坡洞段2降坡至隧洞设计底板高程11。(此时隧洞的开挖工作面仍未进入富水洞段4) 

c、在上台阶降坡洞段2的末端一侧设置积水仓5，在积水仓范围内，对隧洞进行全断面开挖，形成全断面开挖段3，全断面开挖段的末端紧邻富水洞段4。 (此时隧洞的开挖工作面刚好进入富水洞段4) 

d、在所述积水仓5中安装水泵6和抽水管7，抽水管7的出水端引至洞外。 

e、待步骤d中的抽水设施形成抽水能力后，按照临时顺坡i_临对富水洞段4进行上台阶开挖，在开挖过程中沿隧洞侧壁布置临时顺坡排水沟8，该排水沟与积水仓5接通。(此时隧洞的开挖工作面已完全进入富水洞段4) 

一般临时顺坡i_临的坡率为0.15％～0.2％，为方便机械化支护作业，临时顺坡i_临最高点的隧洞高度以5～6m为宜。 

当上台阶临时顺坡开挖掌子面9揭露地下涌水后，可沿临时顺坡排水沟8自行排至积水仓5内，再通过水泵6沿抽水管7抽排至洞外，图1中的箭头表示水流方向。 

f、如图3所示，待富水洞段上台阶开挖完成并在隧洞贯通后，按照隧洞设计纵坡i对整条洞段(即上台阶开挖洞段1、上台阶降坡洞段2和富水洞段4)反向进行下台阶落底开挖。图3中的附图标记10表示下台阶落底开挖掌子面。