[實用新型]一種碎屑流地層大斷面隧道突水突泥治理結構

有效

• 申請號: 201922204694.1
• 申請日: 2019-12-10
• 公開（公告）號: CN211081891U
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 郭瑞
• 申請（專利權）人: 中鐵二十局集團第二工程有限公司
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10;E21D11/38;E21F16/02
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 景麗娜

本實用新型公開了一種碎屑流地層大斷面隧道突水突泥治理結構，包括對掌子面進行封堵的掌子面封堵結構、對掌子面前方巖層進行加固的洞周超前加固結構和對掌子面前方巖層內地下水進行排水的地下水排水結構，掌子面封堵結構包括止漿墻和下部封堵層，洞周超前加固結構為通過四組注漿孔對掌子面前方巖層進行加固后形成的帷幕注漿加固結構。本實用新型結構簡單、設計合理且施工簡便、使用效果好，先通過掌子面封堵結構對掌子面進行封堵，再采用通過洞周超前加固結構對掌子面前方巖層進行帷幕注漿加固，同時通過地下水排水結構對所施工隧道掌子面前方巖層內的地下水進行及時排出，能有效解決碎屑流地層隧道的突水突泥問題，確保隧道結構穩固。

技術領域

本實用新型屬于隧道施工技術領域，尤其是涉及一種碎屑流地層大斷面隧道突水突泥治理結構。

背景技術

近年來，正在修建及規劃的鐵路隧道、公路隧道、城市地鐵等地下工程中，軟巖隧道(也稱軟弱圍巖隧道)占有很高的比例，而且隧道的長度和跨度也越來越大，大量隧道還處于特殊地質中，如具有大孔隙結構的黃土、富水的全強風化花崗巖、富水斷層破碎帶、碎屑流地層、砂卵石地層及松散的堆積體等。在這些地層中修建大斷面、大跨隧道極為困難，施工中常常出現塌方現象。其中，斷層破碎帶是指斷層兩盤相對運動，相互擠壓，使附近的巖石破碎，形成與斷層面大致平行的破碎帶，簡稱斷裂帶。穿越斷層破碎帶的軟弱圍巖隧道施工難度非常大，尤其是當所處地層為富水地層時，所穿越的斷層破碎帶為富水斷層帶，巖體破碎為地下水的賦存與富集提供了更有利條件，極易出現隧道泥石流、碎屑流、滑坡等突涌現象，給隧道工程帶來了極強的破壞，施工難度非常大。其中，碎屑流是一種有塑性流變性質和層流流動狀態的沉積物重力流，其沉積物的支撐機制主要是由其塑性流變的性質所決定，與其所具有的屈服強度直接相關。因而，當隧道穿越斷層內富含地下水時，巖體多為碎屑巖，此時隧道所處地層為碎屑流地層，在高水壓作用下，掌子面極易突發涌水(也稱為突水)、涌泥(也稱為突泥)等地質災害，施工風險高，施工難度大且施工進度慢。其中，突水是指在隧道內突然發生且來勢兇猛的涌水現象，突泥是指在隧道內突然發生且來勢兇猛的涌泥現象。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種碎屑流地層大斷面隧道突水突泥治理結構，其結構簡單、設計合理且施工簡便、使用效果好，先通過掌子面封堵結構對掌子面進行封堵，再采用通過洞周超前加固結構對掌子面前方巖層進行帷幕注漿加固，同時通過地下水排水結構對所施工隧道掌子面前方巖層內的地下水進行及時排出，能有效解決碎屑流地層隧道的突水突泥問題，確保隧道結構穩固，降低施工風險。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：一種碎屑流地層大斷面隧道突水突泥治理結構，其特征在于：包括對所施工隧道的掌子面進行封堵的掌子面封堵結構、對所施工隧道掌子面前方巖層進行加固的洞周超前加固結構和對所施工隧道掌子面前方巖層內的地下水進行排水的地下水排水結構，所施工隧道呈水平布設且其隧道洞分為上部洞體和位于上部洞體正下方的下部洞體，所述上部洞體與下部洞體之間的分界面為水平面；所述隧道洞的開挖高度大于10m，所述上部洞體的開挖高度為6.5m～8m，所述下部洞體的開挖高度為3.5m～4.5m；