[實用新型]一種跨活斷層隧道的支護結構及隧道襯砌結構

有效

• 申請號: 202022248824.4
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN213175682U
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 周輝;沈貽歡;朱勇;徐福通;肖建成
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所
• 主分類號: E21D20/02
• 分類號: E21D20/02;E21D11/10;E21D21/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 張洋

一種跨活斷層隧道的支護結構及隧道襯砌結構，涉及隧道工程技術領域，包括第一支護和第二支護，第一支護包括沿隧道縱向設置的第一管道以及套設于第一管道外的第二管道，第一管道與第二管道之間填充有混凝土，第二支護包括沿隧道徑向呈放射狀設置的多個第一錨桿，第一錨桿的一端與第二管道固定連接、另一端伸向外部圍巖，沿隧道徑向第二管道與隧道的開挖輪廓線之間預設有空腔。該跨活斷層隧道的支護結構及隧道襯砌結構具有良好地抵抗斷層蠕滑錯動破壞的能力，能夠有效地避免斷層蠕滑對隧道整體造成的破壞。

技術領域

本實用新型涉及隧道工程技術領域，具體而言，涉及一種跨活斷層隧道的支護結構及隧道襯砌結構。

背景技術

我國處于亞歐板塊、印度洋板塊與環太平洋板塊之間，受板塊運動影響，廣泛分布著各種規模的活斷層。隨著經濟與科技的快速發展，我國大力修建隧道，遇到活斷層地段時，以避讓為主，但受到選線制約，大量隧道仍不可避免的須穿越活斷層。沿斷層面兩側巖體連續緩慢地滑動稱為斷層蠕滑，沿斷層面兩側巖體突然產生地滑動稱為斷層黏滑，斷層蠕滑相較斷層黏滑而言，不直接產生地震，但其持續滑動引發的永久位移難以抵抗，隨著錯動距離的逐漸加大，隧道襯砌產生裂隙并不斷擴展，最后發生剪切破壞，對隧道造成大面積破壞，損害隧道結構且難以修復，危害交通安全與人民生命安全。如何有效防控斷層蠕滑對隧道的危害是亟需解決的難題之一。

針對穿越蠕滑錯動斷層的隧道工程，目前主要采用三種措施。一是采用柔性連接段，即將隧道劃分為數個節段，每段隧道間用短距離剛度小的過渡段連接，使隧道成為一種“鏈式連接”，在小位移情況下可以適應斷層蠕滑，大位移情況下將破壞引至柔性連接處；一種是采用擴挖設計或減震層設計，即在隧道初襯與二襯之間預留位移空間或緩沖空間；還有一種是局部加固，通過增大隧道所需段強度和剛度來抵抗破壞和變形。這些方法具有一定的局限性，不能有效地避免隧道整體遭到破壞。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種跨活斷層隧道的支護結構及隧道襯砌結構，具有良好地抵抗斷層蠕滑錯動破壞的能力，能夠有效地避免斷層蠕滑對隧道整體造成的破壞。

本實用新型的實施例是這樣實現的：

本實用新型實施例的一方面，提供一種跨活斷層隧道的支護結構，包括第一支護和第二支護，所述第一支護包括沿隧道縱向設置的第一管道以及套設于所述第一管道外的第二管道，所述第一管道與所述第二管道之間填充有混凝土，所述第二支護包括沿隧道徑向呈放射狀設置的多個第一錨桿，所述第一錨桿的一端與所述第二管道固定連接、另一端伸向外部圍巖，沿隧道徑向所述第二管道與隧道的開挖輪廓線之間預設有空腔。該跨活斷層隧道的支護結構具有良好地抵抗斷層蠕滑錯動破壞的能力，能夠有效地避免斷層蠕滑對隧道整體造成的破壞。

可選地，在本實用新型較佳的實施例中，所述第一錨桿包括負泊松比錨桿和/或注漿讓壓錨桿。

可選地，在本實用新型較佳的實施例中，所述空腔內填充有柔性材料。

可選地，在本實用新型較佳的實施例中，所述柔性材料為泡沫混凝土。

可選地，在本實用新型較佳的實施例中，還包括第三支護，所述第三支護包括沿隧道徑向呈放射狀設置的多個第二錨桿，所述第二錨桿與所述第一錨桿呈交錯排布，所述第二錨桿的一端固定于所述隧道的開挖輪廓線、另一端伸向所述外部圍巖。

可選地，在本實用新型較佳的實施例中，所述第二錨桿的延伸方向垂直于所述隧道的開挖輪廓線。

可選地，在本實用新型較佳的實施例中，所述第二錨桿為負泊松比錨桿。

可選地，在本實用新型較佳的實施例中，所述第一管道和所述第二管道的材質均為鋼鐵。

可選地，在本實用新型較佳的實施例中，所述第一支護沿隧道縱向設置有多個檢修通道，所述檢修通道沿隧道徑向依次貫穿所述第一管道、所述混凝土和所述第二管道。