本發(fā)明屬于水利工程技術(shù)領(lǐng)域，具體的為一種巖溶漏斗水庫及其泄洪隧洞和開挖方法。

背景技術(shù)：

巖溶漏斗水庫是一種新型的水庫，其特點(diǎn)是通過庫底封堵結(jié)構(gòu)切斷巖溶漏斗與其底部天然排水通道的聯(lián)系，使巖溶漏斗具有儲(chǔ)存地表水的功能后蓄水成庫。由于巖溶漏斗周邊通常沒有地表水系分布，巖溶漏斗水庫的泄洪水流不能直接排入周邊地表水系，因此，利用巖溶漏斗底部的天然排水通道泄洪就成為合適的選擇，有時(shí)甚至是唯一的選擇。

當(dāng)利用巖溶漏斗底部的天然排水通道作為泄洪水流出口時(shí)，水庫的泄洪建筑物通常布置在巖溶漏斗的側(cè)壁巖體內(nèi)，此類泄洪建筑物屬于泄洪隧洞，如何開挖泄洪隧洞就成為泄洪建筑物建設(shè)亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)問題之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種巖溶漏斗水庫及其泄洪隧洞和開挖方法，能夠?qū)崿F(xiàn)巖溶漏斗水庫泄洪隧洞的開挖的技術(shù)目的。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

本發(fā)明首先提出了一種巖溶漏斗水庫泄洪隧洞，包括位于巖溶漏斗的周邊巖體內(nèi)的豎井，所述豎井的上端與巖溶漏斗側(cè)壁之間設(shè)有進(jìn)水隧洞，所述豎井的下端與巖溶漏斗的天然排水通道之間設(shè)有出水隧洞。

進(jìn)一步，所述出水隧洞的出水口底面高程不低于巖溶漏斗天然排水通道的高程。

本發(fā)明還提出了一種巖溶漏斗水庫，包括用于封堵巖溶漏斗天然排水通道的庫底封堵結(jié)構(gòu)，所述庫底封堵結(jié)構(gòu)與位于其上部的巖溶漏斗的周邊巖體之間形成用于儲(chǔ)水并經(jīng)防滲漏處理的儲(chǔ)水區(qū)；所述儲(chǔ)水區(qū)內(nèi)設(shè)有用于取水的取水建筑物、用于放空儲(chǔ)水區(qū)的放空建筑物和如上所述巖溶漏斗水庫泄洪隧洞；所述進(jìn)水隧洞的進(jìn)水口位于所述庫底封堵結(jié)構(gòu)上方，且所述進(jìn)水隧洞的進(jìn)水口高程低于所述儲(chǔ)水區(qū)的正常水位高程；所述出水隧洞的出水口位于所述庫底封堵結(jié)構(gòu)的下方；所述放空建筑物設(shè)置在所述儲(chǔ)水區(qū)的底部，所述取水建筑物設(shè)置在所述儲(chǔ)水區(qū)的中部。

進(jìn)一步，所述放空建筑物的進(jìn)水口底面高程等于或略低于所述儲(chǔ)水區(qū)的死水位高程。

進(jìn)一步，所述取水建筑物上連接設(shè)有輸水管道，且所述取水建筑物的取水口高程位于所述儲(chǔ)水區(qū)的死水位高程與正常水位高程之間。

本發(fā)明還提出了一種巖溶漏斗水庫泄洪隧洞的開挖方法，包括如下步驟：

1）開挖進(jìn)水隧洞：采用常規(guī)巖石水工隧洞的開挖方法按設(shè)計(jì)尺寸開挖進(jìn)水隧洞，并根據(jù)實(shí)際情況加固圍巖；

2）開挖出水隧洞：采用常規(guī)巖石水工隧洞的開挖方法按設(shè)計(jì)尺寸開挖出水隧洞，并根據(jù)實(shí)際情況加固圍巖；

3）開挖豎井中孔：在已開挖的進(jìn)水隧洞內(nèi)找到擬開挖豎井的位置，并采用鉆機(jī)成孔方法，沿?cái)M開挖豎井的軸線向下鉆進(jìn)成孔，直至穿透已開挖的出水隧洞頂面；

4）開挖豎井：從擬開挖豎井的位置的頂端開始，自上而下開挖豎井直至與已開挖的出水隧洞連接并達(dá)到設(shè)計(jì)要求，根據(jù)實(shí)際情況加固圍巖。

進(jìn)一步，所述步驟3）中，所述豎井中孔的直徑以便于從孔中出渣為原則確定。

進(jìn)一步，所述步驟4）中，開挖豎井產(chǎn)生的棄渣通過已開挖的豎井中孔送達(dá)已開挖的出水隧洞后運(yùn)出。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明的巖溶漏斗水庫泄洪隧洞的開挖方法，豎井開挖施工中先施工豎井中孔，再全斷面開挖豎井，有利于豎井開挖的棄渣從已開挖的出水隧洞運(yùn)出，提高了豎向開挖施工的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

附圖說明

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進(jìn)行說明：

圖1為本發(fā)明巖溶漏斗水庫泄洪隧洞的開挖方法的三維施工示意圖；

圖2為步驟1）開挖后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為步驟2）開挖后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為步驟3）開挖后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為步驟4）開挖后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實(shí)施例巖溶漏斗水庫泄洪隧洞的開挖方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

如圖1所示，本實(shí)施例巖溶漏斗水庫泄洪隧洞的開挖方法所針對(duì)的一種巖溶漏斗水庫，包括用于封堵巖溶漏斗天然排水通道的庫底封堵結(jié)構(gòu)，所述庫底封堵結(jié)構(gòu)與位于其上部的巖溶漏斗的周邊巖體之間形成用于儲(chǔ)水并經(jīng)防滲漏處理的儲(chǔ)水區(qū)；所述儲(chǔ)水區(qū)內(nèi)設(shè)有用于取水的取水建筑物、用于放空儲(chǔ)水區(qū)的放空建筑物和用于泄洪的巖溶漏斗水庫泄洪隧洞。本實(shí)施例的巖溶漏斗水庫泄洪隧洞，包括位于巖溶漏斗的周邊巖體內(nèi)的豎井，所述豎井的上端與巖溶漏斗側(cè)壁之間設(shè)有進(jìn)水隧洞，所述豎井的下端與巖溶漏斗的天然排水通道之間設(shè)有出水隧洞。且出水隧洞的出水口底面高程不低于巖溶漏斗天然排水通道的高程。

所述進(jìn)水隧洞的進(jìn)水口位于所述庫底封堵結(jié)構(gòu)上方，且所述進(jìn)水隧洞的進(jìn)水口高程低于所述儲(chǔ)水區(qū)的正常水位高程；所述出水隧洞的出水口位于所述庫底封堵結(jié)構(gòu)的下方；所述放空建筑物設(shè)置在所述儲(chǔ)水區(qū)的底部，所述取水建筑物設(shè)置在所述儲(chǔ)水區(qū)的中部。放空建筑物的進(jìn)水口底面高程等于或略低于所述儲(chǔ)水區(qū)的死水位高程。所述取水建筑物上連接設(shè)有輸水管道，且所述取水建筑物的取水口高程位于所述儲(chǔ)水區(qū)的死水位高程與正常水位高程之間。

具體的，本實(shí)施例的巖溶漏斗水庫泄洪隧洞的開挖方法，包括如下步驟：

1）開挖進(jìn)水隧洞：采用常規(guī)巖石水工隧洞的開挖方法按設(shè)計(jì)尺寸開挖進(jìn)水隧洞，并根據(jù)實(shí)際情況加固圍巖；

2）開挖出水隧洞：采用常規(guī)巖石水工隧洞的開挖方法按設(shè)計(jì)尺寸開挖出水隧洞，并根據(jù)實(shí)際情況加固圍巖；

3）開挖豎井中孔：在已開挖的進(jìn)水隧洞內(nèi)找到擬開挖豎井的位置，并采用鉆機(jī)成孔方法，沿?cái)M開挖豎井的軸線向下鉆進(jìn)成孔，直至穿透已開挖的出水隧洞頂面；所述豎井中孔的直徑以便于從孔中出渣為原則確定；

4）開挖豎井：從擬開挖豎井的位置的頂端開始，自上而下開挖豎井直至與已開挖的出水隧洞連接并達(dá)到設(shè)計(jì)要求，根據(jù)實(shí)際情況加固圍巖；開挖豎井產(chǎn)生的棄渣通過已開挖的豎井中孔送達(dá)已開挖的出水隧洞后運(yùn)出。

另外，泄洪隧洞開挖施工不能因施工臨時(shí)措施或棄渣等堵塞巖溶漏斗底部的天然排水通道。

本實(shí)施例的巖溶漏斗水庫泄洪隧洞的開挖方法，豎井開挖施工中先施工豎井中孔，再全斷面開挖豎井，有利于豎井開挖的棄渣從已開挖的出水隧洞運(yùn)出，提高了豎向開挖施工的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

以上所述實(shí)施例僅是為充分說明本發(fā)明而所舉的較佳的實(shí)施例，本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種巖溶漏斗水庫泄洪隧洞，包括設(shè)置在巖溶漏斗的周邊巖體內(nèi)的豎井段，所述豎井段的上端與巖溶漏斗側(cè)壁之間設(shè)有進(jìn)水隧洞段，所述豎井段的下端與巖溶漏斗的天然排水通道之間設(shè)有出水隧洞段。本發(fā)明還公開了一種巖溶漏斗水庫和一種巖溶漏斗水庫泄洪隧洞的施工方法。本發(fā)明的巖溶漏斗水庫泄洪隧洞的開挖方法，豎井開挖施工中先施工豎井中孔，再全斷面開挖豎井，有利于豎井開挖的棄渣從已開挖的出水隧洞運(yùn)出，提高了豎向開挖施工的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

技術(shù)研發(fā)人員：王俊杰;譚又曼;邱珍鋒;趙天龍;趙迪;楊洋
受保護(hù)的技術(shù)使用者：重慶交通大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.07.24
技術(shù)公布日：2017.09.22