[发明专利]高水压隧道分区防水构造

说明书

技术领域

本发明涉及铁路隧道、公路隧道、市政隧道工程，特别涉及一种高水压隧道分区防水构造。

背景技术

随着交通事业的蓬勃发展，越来越多的铁路隧道、公路隧道建设将成为必要。长期以来，为了避免或减弱地下水对隧道结构的作用，保证隧道主体结构安全，我国山岭隧道大多按照“以排为主”的原则设计和建造，忽视了隧道建设对环境产生的负面影响。由于大量地下水流失，造成地表泉井干枯、地表开裂沉降、岩溶塌陷、土壤砂化等环境影响问题。随着国家可持续发展战略的深化，如何保护自然生态环境成为隧道设计、施工关键技术之一。

一座隧道纵向各段地层岩性、地质构造、地下水发育程度及地下水压分布均有所不同。隧道设计中为了保护环境，经常需要根据地质情况设置穿越不良地质构造的全封闭段，在全封闭段的两侧设置排放段（以排为主或限量排放）。如此就带来了一个问题，地下水在通过围岩内注浆封堵后沿纵向串流，通过注浆堵水的全封闭段的长度将无法确定或者大幅度延长，如何进行“分区防水”是隧道设计和建造中的一个难点。目前，国内针对高水压隧道铁路隧道、公路隧道的分区防水设计尚属空白，一般情况下都是根据地质情况适当延长全封闭衬砌段的设计长度，随意性较大，且无科学依据，同时是否能够达到保护环境和结构安全可靠的设计目的也是未知之数。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高水压隧道分区防水构造，以使隧道二次衬砌结构更加安全、可靠、经济，并有效保护地表水环境。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本发明的高水压隧道分区防水构造，包括穿越不良地质构造的全封闭段及所对应的全封闭二次衬砌结构，以及设置在全封闭段两侧的排放段及所对应的排放段二次衬砌结构，其特征是：所述全封闭段与排放段之间设置隔离过渡段及所对应的隔离过渡段二次衬砌结构，仅在排放段排放段二次衬砌结构背后设置排水系统。

本发明的有益效果是，能够准确确定隔离过渡段二次衬砌结构外水压力分布，根据外水压力分布按相关设计规范确定的二次衬砌结构更加安全、可靠、经济，同时也能够有效保护地表水环境。

附图说明

本说明书包括如下一幅附图：

图1是本发明高水压隧道分区防水构造的结构示意图。

图中示出部位、构造及所对应的标记：全封闭段L1、隔离过渡段L2、排放段L3；全封闭二次衬砌结构10、隔离过渡段二次衬砌结构20、排放段二次衬砌结构30、排水系统31。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

参照图1，图中A为隧道不良地质构造。本发明的高水压隧道分区防水构造，包括穿越不良地质构造的全封闭段L1及所对应的全封闭二次衬砌结构10，以及设置在全封闭段L1两侧的排放段L3及所对应的排放段二次衬砌结构30，所述全封闭段L1与排放段L3之间设置隔离过渡段L2及所对应的隔离过渡段二次衬砌结构20，仅在排放段排放段二次衬砌结构30背后设置排水系统31。

全封闭二次衬砌结构10所承受的外水压力为P₁＝γH₁。

排放段二次衬砌结构30所承受的外水压力为P₂＝γH₂。

隔离过渡段二次衬砌结构20的抗水压能力按隔离过渡段L2水压分布确定，其水压分布为：

Px=γH12-(H12-H22)xl+wK·(l-x)x]]>