申请/专利权人：清华大学

申请日：2022-08-24

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN115263376B

主分类号：E21D11/38

分类号：E21D11/38;E21D11/10;E21F17/18;E21F16/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2022.11.18#实质审查的生效;2022.11.01#公开

摘要：本申请涉及岩土工程隧道突涌水灾害技术领域，特别涉及一种隧道突涌水灾害一体化防控方法、装置、设备及介质，其中，包括：获取未开挖隧道围岩区域预设范围内的至少一种探测信息；根据探测信息预测富水通道的位置和流量信息，定位富水通道，并对富水通道进行预设帷幕注浆；利用预设涌水治理前处理策略、注浆预加固策略、预设涌水封堵策略和或预设局部精准加固策略对富水通道的隧道围岩突涌水进行治理；在隧道围岩突涌水治理段通过分布式光纤传对其监控，并在监控到水压力和涌水量达到对应预设异常条件时，发送报警信息至预设终端。由此，解决了相关技术中难以对隧道突涌水灾害进行精准预测、精准加固、快速治理以及实时检测反馈等问题。

主权项：1.一种隧道突涌水灾害一体化防控方法，其特征在于，包括以下步骤：获取未开挖隧道围岩区域预设范围内的至少一种探测信息；根据所述至少一种探测信息预测所述未开挖隧道围岩区域内的富水通道的位置信息和所述富水通道的流量信息，根据所述位置信息定位所述富水通道，并根据所述流量信息对所述富水通道进行预设帷幕注浆，在帷幕注浆施工准备后，封闭工作面并施作止浆墙，开孔并安设空口管后采用分段前进式钻孔注浆，使得浆液扩散到注浆帷幕范围内的所有岩层裂隙中；在对所述富水通道进行预设帷幕注浆完成且在开挖所述未开挖隧道围岩区域的过程中，利用预设涌水治理前处理策略、注浆预加固策略、预设涌水封堵策略和或预设局部精准加固策略对所述富水通道的隧道围岩突涌水进行治理，确定隧道围岩突涌水治理段；其中，对满足地质条件和水力联系条件的洞段进行注浆预加固，采用预设灌浆材料对涌水部位分段钻孔注浆加固并封堵分流减压孔，且对未进行注浆加固的范围进行注浆加固，将隧道围岩封闭成环加固，其中，预设灌浆材料包括堵水砂浆材料、沥青浆液材料和快速凝结浆液材料中的一种或多种组合；堵水砂浆材料和沥青浆液材料用于涌水封堵处理，形成水下相对防渗层，然后采用以水泥基为主的快速凝结浆液分段钻孔注浆加固，最后灌浆封堵分流减压孔；其中，堵水砂浆材料由水、水泥、天然砂、聚合物纤维、水下抗分散剂和速凝剂以0.48～0.52：1：1：0.48～0.52：0.024～0.26：0.024～0.26的最佳配置质量比例范围配制而成，具备抗冲刷、抗稀释、凝结时间可控的特点；沥青浆液材料根据水泥基灌浆材料、化学灌浆材料和沥青材料配制而成，具有可泵性能好，抗压强度高的特点，沥青浆液通过灌浆泵进入渗漏部位，主要用于大流量、高流速地层的渗漏处理；以水泥基为主的快速凝结浆液，是在普通水泥膏浆的基础上加入预设剂量的铝酸盐水泥作为速凝剂及增稠剂配制而成的快凝结浆材，通过铝酸盐水泥调节水泥膏浆的凝结时间，具有扩散性好及触变性高的特点，保证在束窄、封堵大孔隙和涌水通道的过程中迅速站稳并有效沉淀；预设灌浆材料的配比根据浆液的使用情况和使用条件以及灌浆设备的能力综合确定；当注浆过程中出现漏浆时，采用浅层封堵结合径向注浆的策略，对所述富水通道的浅层进行封堵，并对浅层进行封堵完成之后，采用系统径向注浆的方式对进行隧道围岩突涌水进行治理；在所述隧道围岩突涌水治理段布置分布式光纤，通过所述分布式光纤对所述隧道围岩突涌水治理段进行监控，并在监控到所述隧道围岩突涌水治理段水压力和涌水量达到对应预设异常条件时，发送报警信息至预设终端；其中，对突涌水段埋设分布式光纤构建突涌水检测系统，检测系统由分布式感测光纤和光纤缠绕导杆组成，分布式光纤以螺旋方式缠绕至导杆上，根据现场测试需求光纤导杆以钻孔形式斜植入围岩内，或平行于隧洞形式进行布设，布设位置均为注浆治理后的突涌水段，其中导杆与钻孔围岩通过与突涌水治理相同的注浆材料进行填充，以便光纤导杆与隧道围岩充分耦合，使光纤获取的测试数据可靠。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 清华大学 隧道突涌水灾害一体化防控方法、装置、设备及介质

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