[實用新型]一種地下洞室涌水通道的置換處理結構

有效

• 申請號: 201822240655.2
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN209398448U
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 鄭克勛;裴熊偉;吳述彧;朱代強;郭維祥;曾樹元;陳占恒
• 申請（專利權）人: 中國電建集團貴陽勘測設計研究院有限公司;中國水電顧問集團貴陽勘測設計研究院巖土工程有限公司
• 主分類號: E21F16/02
• 分類號: E21F16/02;E21D11/38;E21D11/10
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 劉楠;李余江

本實用新型公開了一種地下洞室涌水通道的置換處理結構，該處理結構包括在巖溶管道來水方向巖體中擴挖形成的沉砂池，沉砂池之后設有人工涵洞，人工涵洞與排水方向的管道相通；將巖溶管道與地下洞室空間內排水溝渠連通，形成可控的共同排水體系；同時，人工涵洞與排水溝渠之間設有連接通道，在該連接通道通道口設置雙向水量控制閥。地下洞室高壓大流量涌水通過本實用新型的技術方案處理后，涌水局部改變原有通道，經人工涵洞排泄至洞外；涌水點周圍防滲固結圈承受地下水位升高產生的外水壓力及起到防滲作用；徑向排水孔泄壓引排，洞室能保障干燥穩定。以短工期、低投入解決了地下洞室高壓大流量涌水問題。

技術領域

本實用新型屬于地下工程技術、地質學領域，涉及一種適用于隧道(洞)等地下洞室巖溶管道、斷層構造等高壓大流量集中涌水的處理方法。

背景技術

隨著我國交通網的完善與西部水電資源開發，隧道(洞)等地下洞室建設向地形高、地質條件復雜的西部地區轉移，我國隧道(洞)等地下洞室工程展現出洞線長、埋深大、地應力高、水壓高、地下水補給豐富的特點。

隧道(洞)等地下洞室巖溶管道、斷層構造涌水，若不采取措施治理，不僅嚴重影響施工安全和進度，而且對今后工程的運營和周邊環境造成極為不利的影響。

根據涌水量流量及壓力，涌水可劃分為高壓大流量型、高壓小流量型，低壓大流量型等。目前工程隧道涌水防治主要根據涌水特點，制定出針對性的防治策略。一般對于小流量型涌水，采用限量排放或者固結、防滲注漿方式一次性封堵；對于大流量涌水，采用分流泄壓、注漿封堵或泄水洞的方式治理。

對于高壓大流量涌水的處理方式均存在一定的缺陷，比如局部注漿封堵易造成水流竄動，引起其他洞段出水或水壓增高，如全洞段封堵則造價過高；洞內分流泄壓排水則加大了洞內排水系統壓力。泄水洞方案雖能很好解決涌水問題，但對于深埋隧道泄水洞則具有所需線路長的特點，造成了工期長、造價高的缺陷。

因此，針對現深埋隧道高壓大流量涌水工況，需根據其特點采用新的方案，以短工期、低投入解決涌水問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于系統解決隧道(洞)等地下洞室巖溶管道、斷層構造等高壓大流量集中涌水問題，維持天然過水通暢，充分利用洞室排水系統泄流降壓，利用圍巖防滲固結圈承擔短暫性外水壓力，保證地下洞室內的結構穩定和干燥，保證地下洞室長期運行安全可靠。封堵隧道范圍內的天然管道，通過人工涵洞置換原過水通道，保證天然的徑流通道的暢通；設置沉砂池，防止通道的淤塞；設置防水檢修門，通道內可清理沉渣，可維修；涵管與隧道(洞)排水溝通過雙向閘閥相連，可利用隧道(洞)排水系統補充排泄天然管道排泄能力的不足；對隧道(洞)圍巖進行防滲固結灌漿，形成防滲固結圈承擔排泄能力不足造成的水位短暫性壅高產生的外水壓力；固結圈內設置排水孔，排泄固結圈內的少量水流，保證洞內的干燥和結構的安全。

隧道(洞)等地下洞室開挖常常遇到集中的高壓大流量涌水，可能是揭露了巖溶地區的暗河系統管道，也可能是大型的斷層構造。涌水的管道或斷層天然條件下為一個補給、徑流和排泄較為穩定的地下水系統，地下洞室開挖如果遭遇管道或斷層會破壞其徑流通道，影響其泄水能力。管道或斷層區巖體本身很破碎，地下洞室開挖后形成松弛圈，進一步降低圍巖的抗滲能力和穩定水平。管道或斷層涌水區域地下水壓力不均衡，枯期可能水量較小，暴雨后由于排泄能力有限，造成地下水位迅速升高，外水壓力增大，集中涌水的周邊也將出水，并影響洞室圍巖的穩定和襯砌結構的安全，洞室不能安全穩定的運行。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案如下：

一種地下洞室涌水通道的置換處理結構，包括在巖溶管道來水方向巖體中擴挖形成的沉砂池，沉砂池之后設有人工涵洞，人工涵洞與排水方向的管道相通；將巖溶管道與地下洞室空間內排水溝渠連通，形成可控的共同排水體系；同時，人工涵洞與排水溝渠之間設有連接通道，在該連接通道通道口設置雙向水量控制閥。

進一步的，在巖溶管道上影響洞室穩定的管段進行封堵形成封堵體。