本实用新型属于隧道施工技术领域，尤其涉及到一种高地温隧道花岗岩与灰岩接触带施工中水处治结构。
背景技术：
高地温隧道施工技术中最为关键和核心的是洞内空气降温、人员防护技术，通常地温不太高时，加强施工通风，确保出风口低风温，基本可满足规范要求(低于28℃)，但是地温过高时，必须采取综合降温措施。统计国内外典型高地温隧道施工综合降温措施，高地温隧道综合降温措施主要有：①低温冷水降温；②喷雾洒水降温；③隔绝高温围岩；④热水处理，主要是截断和排出；⑤冰块冷却降温；⑥个体防护，加强人员安全健康管理；⑦增设低温休息室；⑧合理的施工组织。其中，喷雾洒水应用最广泛，其次是低温冷水降温、合理的施工组织和人员个体防护。
侵入岩为岩浆上升侵入于上部岩体冷凝而成的岩体，侵入接触带为侵入岩与上部原岩的接触面(区域)。在高地温区的花岗岩与灰岩接触带，岩浆在上升侵入过程中，由于冷凝致使体积急剧收缩，接触带附近易形成较大的裂缝型地下水过水通道，成为浅表水体下渗与深部热异常体循环的重要通道，另一方面，由于接触带为地下水活跃带，有利于可溶岩的溶蚀作用，往往易形成大的岩溶富水区。在侵入接触带进行隧道施工，开挖揭穿接触带富水区后，易出现涌水、突泥等问题，且由于该段围岩本身工程性质较弱，隧道揭穿后周边水体向隧道方向排泄，增加隧道拱顶及边墙的水压力，易导致围岩塌方、初支沉降变形等问题，可以说，在花岗岩与灰岩接触带，高温、涌水突泥、围岩稳定性等问题全为水“带来的”。因此，在高地温区接触带进行隧道施工时，不仅要考虑基本的热水处治，还应结合隧道涌水突泥、围岩稳定等进行综合处治。
水的比热容大，单位体积所携带热能大，隧道出(热)水或积(热)水易导致隧道环境温度快速上升，且持续时间长，通风及洒水等降温措施收效甚微，现有技术主要针对热水的处治大都采用截断或排出。根据侵入接触带高温的特征，隧道温度的升高一般为热水所携热量所致，沉积灰岩(放射性衰变生热率低)温度一般为正常非高温(低于28℃)状态，若采用“截断法”，水体还是“憋”在隧道周围，仍可通过介质传至洞内，降温效果不佳，且接触带一般为富水带，截断后可能致使拱顶及边墙水压上升，处理不当易诱发围岩失稳及突水涌泥问题。现有技术采用的“排出”法，主要是按常规的隧道涌水处治方法来实施，未有针对热水对洞内气温的影响、围岩稳定性问题及涌水突泥问题的综合处治方法。
由于高地温区花岗岩与灰岩接触带的地质条件的特殊性，在该洞段进行隧道施工时必须综合考虑热水对洞内气温的影响、围岩稳定性问题及涌水突泥问题。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的不足，本实用新型提出了一种高地温隧道花岗岩与灰岩接触带施工中水处治结构，解决的关键技术问题为在有效处理隧道施工过程中水的热害、突水涌泥及围岩稳定性等问题。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
本实用新型提供了一种高地温隧道花岗岩与灰岩接触带施工中水处治结构，包括由掌子面向花岗岩层、接触带或灰岩层中钻设的钻孔，在所述掌子面附近设有集水坑，集水坑配备抽水泵，在隧道两侧设有排水沟，所述集水坑与所述排水沟连通。
进一步的，所述钻孔在掌子面按梅花形布置5～8个。
进一步的，所述钻孔直径宜为5～10cm，钻孔长度为30～50m，钻孔方向为上斜5～15°。
本实用新型核心创新点为设置超前钻孔，长度30～50m，上斜5～15°，初支围岩支护等级提高一级施工，二次衬砌按常规围岩等级施工，初支设置泄水孔。本实用新型在处理高地温隧道花岗岩与灰岩接触带施工时，既解决了水的热害问题，又解决了涌水突泥及围压稳定性的问题，在这类特殊地质条件下，实现了隧道施工的安全和可靠。
附图说明
图1为本实用新型下坡隧道结构示意图；
图2为本实用新型上坡隧道结构示意图。
附图中的标记为：1-钻孔，2-掌子面，3-集水坑，4-第抽水泵，5-隧道两侧排水沟，6-花岗岩层，7-接触带，8-灰岩层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
如图1和图2所示，高地温隧道花岗岩层6与灰岩层8的接触带7施工时，可按下述步骤来有效处治水的热害、突泥涌水及围岩稳定性等问题：
(1)在掌子面2附近修筑集水坑3，当施工方向为下坡隧道(附图1)时，须布置好足量的抽水泵4，确保掌子面附近积水能及时抽排出隧道外，当施工方向为上坡隧道(附图2)时，可将集水坑3接于隧道两侧排水沟5，自流排出隧道外，宜备好一定量的抽水泵4，确保在排水沟5自流排水无法满足排水量需求时，及时用抽水泵4辅助加以抽排；
(2)在掌子面按梅花形布置5～8个钻孔1，钻孔2直径宜为5～10cm，钻孔2长度宜为30～50m，钻孔2方向宜为上斜5～15°，目的有二，一为探查前方围岩富水情况，预防出现涌水突泥，二为卸除前方及周边热水，将水卸至集水坑3排出洞外，消除热害；
(3)隧道施工时，初支按常规围岩支护等级提高一级进行施工，二次衬砌按常规围岩支护等级进行施工，隧道初支施工布置泄水孔，环向间距宜为2～3m，纵向间距宜为5～10m，目的为防止隧道施工时，周边水致使隧道围压增大而出现隧道塌方，以及防止隧道初支施工完成后，由于持续性降雨沿接触带快速入渗致使隧道围岩激增而出现隧道塌方。
(4)在完成钻孔2长度的隧道施工之前，进行步骤(1)、步骤(2)，钻孔1搭接长度宜为10～15m。
当然，以上只是本实用新型的具体应用范例，本实用新型还有其他的实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型所要求的保护范围之内。
1.一种高地温隧道花岗岩与灰岩接触带施工中水处治结构，其特征在于：包括由掌子面(2)向花岗岩层(6)、接触带(7)或灰岩层(8)中钻设的钻孔(1)，在所述掌子面(2)附近设有集水坑(3)，集水坑(3)配备抽水泵(4)，在隧道两侧设有排水沟(5)，所述集水坑(3)与所述排水沟(5)连通。
2.根据权利要求1所述的高地温隧道花岗岩与灰岩接触带施工中水处治结构，其特征在于：所述钻孔(1)在掌子面(2)按梅花形布置5～8个。
3.根据权利要求1所述的高地温隧道花岗岩与灰岩接触带施工中水处治结构，其特征在于：所述钻孔(1)直径宜为5～10cm，钻孔(1)长度为30～50m，钻孔(1)方向为上斜5～15°。
技术总结