[實用新型]一種巖溶隧道地下水開敞式疏泄結構

有效

• 申請號: 202020494032.2
• 申請日: 2020-04-07
• 公開（公告）號: CN211900696U
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 酈亞軍;劉科;甘目飛;陳國棟;尚寒春;劉雄偉;王微嘉
• 申請（專利權）人: 中鐵二院成都勘察設計研究院有限責任公司
• 主分類號: E21F16/02
• 分類號: E21F16/02;E21D9/14;E21D11/00;E21D11/10;E21D20/00
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 劉童笛

本實用新型公開了巖溶隧道地下水開敞式疏泄結構，包括集中疏泄結構，集中疏泄結構包括護拱層，設于隧道區域巖溶空腔內，護拱層位于隧道初期支護外側，護拱層用于加強對隧道的支護；緩沖層，回填于巖溶空腔內，緩沖層位于護拱層外側，緩沖層頂面到巖溶空腔頂部具有空隙，緩沖層用于減小巖溶空腔壁垮塌對隧道襯砌結構的沖擊；集水孔，沿巖溶空腔周圍設有若干集水孔，集水孔連通空隙；集水洞，設于巖溶空腔附近的隧道邊墻外側，沿集水洞周圍設有若干與集水洞連通的集水孔；匯水管道，連通巖溶空腔和集水洞，匯水管道伸入空隙，用于將巖溶空腔中水引入集水洞；泄水管道，連通集水洞和隧道中心溝，泄水管道用于將集水洞中水引入中心溝。

技術領域

本實用新型涉及隧道工程領域，特別是涉及一種巖溶隧道地下水開敞式疏泄結構及方法。

背景技術

我國廣西、云南及貴州等省區分部有大范圍的巖溶喀斯特地貌，隨著公路、鐵路及水利工程的快速修建，越來越多的隧道及地下工程穿越富水巖溶地區，施工過程中揭示了許多巖溶形態及巖溶水，如充填、半充填/空溶洞、巖溶裂隙帶、巖溶管道、地下暗河及巖溶地下湖泊等。由于巖溶及巖溶水具有復雜多變、不可預見等特性，受降雨影響，富水巖溶隧道運營期間在地下水的作用下，極易出現襯砌漏水、襯砌開裂甚至掉塊、仰拱填充與仰拱襯砌脫落、無砟軌道底板變形開裂甚至上鼓、翻漿冒泥、溝槽涌水等病害類型，嚴重危及行車安全，且治理難度大，治理成本高。

目前，巖溶隧道均采用閉環二次襯砌結構，襯砌背后設置管徑為φ50mm～φ150mm的縱、橫向排水盲管對的地下水進行匯集、引排，施工期間揭示巖溶裂隙、管道時一般加密盲管或單獨設置盲管引排巖溶水。施工期間揭示的溶洞根據其與隧道之間的不同位置關系，通常處理措施如下：襯砌結構加強、襯砌外側施做混凝土護拱、護拱外側回填緩沖層、溶腔壁噴錨支護、埋設導水管與環向盲管連接等。

但是，現有針對巖溶隧道的處理措施存在以下問題：

1、采用閉環襯砌結構施工時較為便捷，無需設置異形模板，無需擴挖，但由于施工期間封閉后，使得揭示的溶洞、巖溶裂隙、巖溶管道等巖溶不良地質情況無法在運營期間作為重點維護、觀察，一旦發生巖溶水害時，難以查明其水害源頭，因此難以采取針對性的有效措施。

2、縱環向排水系統施工簡單、易行，在一定程度上可保證隧道襯砌結構的安全，但因縱、橫向盲管均敷設在襯砌背后且盲管管徑小，襯砌施作完成后，縱環向盲管極易堵塞且難以得到有效疏通，當隧道在富水期間運營時，由于襯砌背后巖溶水難以順暢、及時有效的匯集、排出，而在襯砌背后形成高水壓力導致襯砌結構變形、開裂、滲水等一些列水害問題，進而影響隧道運營安全。

3、巖溶隧道因施工時間不同，在旱季施工時揭示的溶腔、巖溶裂隙及管道等不一定發生水害，如何在運營期間精確、有效地觀察巖溶地下水出水情況，目前一直未能得到有效解決。

實用新型內容

本實用新型的目的在于：針對現有技術存在的巖溶隧道因施工時間不同，在旱季施工時揭示的溶腔、巖溶裂隙及管道等不一定發生水害，如何在運營期間精確、有效地觀察巖溶地下水出水情況，目前一直未能得到有效解決的問題，提供一種巖溶隧道地下水開敞式疏泄結構及方法。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案為：

一種巖溶隧道地下水開敞式疏泄結構，包括集中疏泄結構，集中疏泄結構包括：

護拱層，設于隧道區域巖溶空腔內，護拱層位于隧道初期支護外側，護拱層用于加強對隧道的支護；

緩沖層，回填于巖溶空腔內，緩沖層位于護拱層外側，緩沖層頂面到巖溶空腔頂部具有空隙，緩沖層用于減小巖溶空腔壁垮塌對隧道襯砌結構的沖擊；

集水孔，沿巖溶空腔周圍設有若干集水孔，集水孔連通空隙；

開敞式集水洞，設于巖溶空腔附近的隧道邊墻外側，沿集水洞周圍設有若干與集水洞連通的集水孔；