[发明专利]一种大型地下洞室采用超前灌浆封闭的防渗方法

说明书

本发明公开了一种大型地下洞室采用超前灌浆封闭的防渗方法，主要包括竖向防渗层、顶部防渗层、底部防渗层和用于施工防渗层的灌浆廊道。通过在大型地下洞室开挖前预先施工灌浆廊道，在地下洞室四周施工环形封闭的竖向防渗层，在上部和下部施工顶部防渗层和底部防渗层，并使相邻防渗层紧密衔接，达到超前封闭周边岩体、减小大型地下洞室施工期和运行期渗水量的目的。本发明通过在大型洞室开挖前，预先在大型洞室周围岩体形成环形封闭的竖向防渗层，并与顶部和底部防渗层结合，超前封闭周边岩体，减少围岩渗水，保障工程安全，降低对地下水环境的影响。

技术领域

本发明涉及一种大型地下洞室开挖前的防渗方法，尤其是在富水或地下承压水发育地区大型地下洞室开挖前对洞室周边岩体进行超前灌浆封闭的防渗方法。

背景技术

随着国民经济建设的快速发展，水利工程、水电工程、交通工程等行业大量采用地下隧洞方案，且隧洞规模不断朝深埋、超长等方向发展。目前，国内各行业在富水地区修建的长大隧洞断面规模大部分在100m²以下，隧洞堵水和防渗一般采用在洞内掌子面超前灌浆和混凝土衬砌挡水等措施；对于大型泵站(或水电站)地下厂房，洞室断面积均在800m²以上，根据大型地下洞室的开挖施工步序，无法采用掌子面灌浆的措施实现超前堵水和防渗的目的，尤其对处于承压水地区或强透水地区的大型地下洞室，为了保证施工的安全，必须在完成超前堵水防渗施工后，才能进行大型地下洞室的开挖，因此研究一种大型地下洞室超前灌浆防渗的方法是非常必要的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种大型地下洞室采用超前灌浆封闭的防渗方法，在大型地下洞室开挖之前，预先对洞室周边岩体进行超前封闭防渗处理，降低施工期和运行期围岩渗水量，加快施工进度，保证洞室安全，同时满足水环境保护要求。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种大型地下洞室采用超前灌浆封闭的防渗方法，包括以下步骤：

步骤一，大型地下洞室开挖前，在大型地下洞室上部岩体中先施工环形灌浆廊道，环形灌浆廊道的水平投影位于大型地下洞室周边外侧；

步骤二，在环形灌浆廊道内向下进行竖向灌浆施工，在待开挖的地下洞室四周岩体内形成环形封闭的竖向防渗层，竖向防渗层的底高程位于地下洞室底板以下；在环形灌浆廊道内进行斜向灌浆施工，在待开挖的地下洞室顶部岩体形成顶部防渗层；

步骤三，开挖大型地下洞室上部，当开挖至距底板不少于2m高度时，在地下洞室内进行底部灌浆，在待开挖的地下洞室底板下的岩体形成底部防渗层，然后进行大型地下洞室底板的开挖；顶部防渗层与竖向防渗层相邻处、底部防渗层与竖向防渗层相邻处均紧密衔接，以超前封闭周边岩体、减小地下洞室施工期和运行期渗水量。

所述步骤一中，沿着地下洞室的轴线方向还施工有纵向灌浆廊道，纵向灌浆廊道的两端与环形灌浆廊道相通并位于同一高程，在纵向灌浆廊道内进行竖向和斜向灌浆施工，在待开挖的地下洞室顶部岩体形成顶部防渗层。

所述环形灌浆廊道和纵向灌浆廊道的混凝土底板和衬砌也为顶部防渗层的一部分。

所述竖向防渗层为垂直或有一定的角度，深入地下洞室底板以下不少于3m；顶部防渗层和底部防渗层水平或有一定角度。

所述竖向防渗层、顶部防渗层和底部防渗层采用帷幕灌浆、固结灌浆或截水墙的施工方法形成。

所述环形灌浆廊道和纵向灌浆廊道的底板距离大型地下洞室洞顶的垂直距离不少于5m，竖向防渗层距离地下洞室侧壁的水平距离不少于3m。

本发明的有益效果是：可大大减少大型地下洞室施工期和运行期的围岩渗水量，加快施工进度，保障工程安全，降低对地下水环境的影响，同时拓宽了大型地下洞室在复杂水文地质条件下布置的适用范围。

附图说明

图1是本发明所述大型地下洞室和灌浆廊道布置的平面示意图；