[实用新型]一种岩溶隧道地下水开敞式疏泄结构

说明书

本实用新型公开了岩溶隧道地下水开敞式疏泄结构，包括集中疏泄结构，集中疏泄结构包括护拱层，设于隧道区域岩溶空腔内，护拱层位于隧道初期支护外侧，护拱层用于加强对隧道的支护；缓冲层，回填于岩溶空腔内，缓冲层位于护拱层外侧，缓冲层顶面到岩溶空腔顶部具有空隙，缓冲层用于减小岩溶空腔壁垮塌对隧道衬砌结构的冲击；集水孔，沿岩溶空腔周围设有若干集水孔，集水孔连通空隙；集水洞，设于岩溶空腔附近的隧道边墙外侧，沿集水洞周围设有若干与集水洞连通的集水孔；汇水管道，连通岩溶空腔和集水洞，汇水管道伸入空隙，用于将岩溶空腔中水引入集水洞；泄水管道，连通集水洞和隧道中心沟，泄水管道用于将集水洞中水引入中心沟。

技术领域

本实用新型涉及隧道工程领域，特别是涉及一种岩溶隧道地下水开敞式疏泄结构及方法。

背景技术

我国广西、云南及贵州等省区分部有大范围的岩溶喀斯特地貌，随着公路、铁路及水利工程的快速修建，越来越多的隧道及地下工程穿越富水岩溶地区，施工过程中揭示了许多岩溶形态及岩溶水，如充填、半充填/空溶洞、岩溶裂隙带、岩溶管道、地下暗河及岩溶地下湖泊等。由于岩溶及岩溶水具有复杂多变、不可预见等特性，受降雨影响，富水岩溶隧道运营期间在地下水的作用下，极易出现衬砌漏水、衬砌开裂甚至掉块、仰拱填充与仰拱衬砌脱落、无砟轨道底板变形开裂甚至上鼓、翻浆冒泥、沟槽涌水等病害类型，严重危及行车安全，且治理难度大，治理成本高。

目前，岩溶隧道均采用闭环二次衬砌结构，衬砌背后设置管径为φ50mm～φ150mm的纵、横向排水盲管对的地下水进行汇集、引排，施工期间揭示岩溶裂隙、管道时一般加密盲管或单独设置盲管引排岩溶水。施工期间揭示的溶洞根据其与隧道之间的不同位置关系，通常处理措施如下：衬砌结构加强、衬砌外侧施做混凝土护拱、护拱外侧回填缓冲层、溶腔壁喷锚支护、埋设导水管与环向盲管连接等。

但是，现有针对岩溶隧道的处理措施存在以下问题：

1、采用闭环衬砌结构施工时较为便捷，无需设置异形模板，无需扩挖，但由于施工期间封闭后，使得揭示的溶洞、岩溶裂隙、岩溶管道等岩溶不良地质情况无法在运营期间作为重点维护、观察，一旦发生岩溶水害时，难以查明其水害源头，因此难以采取针对性的有效措施。

2、纵环向排水系统施工简单、易行，在一定程度上可保证隧道衬砌结构的安全，但因纵、横向盲管均敷设在衬砌背后且盲管管径小，衬砌施作完成后，纵环向盲管极易堵塞且难以得到有效疏通，当隧道在富水期间运营时，由于衬砌背后岩溶水难以顺畅、及时有效的汇集、排出，而在衬砌背后形成高水压力导致衬砌结构变形、开裂、渗水等一些列水害问题，进而影响隧道运营安全。

3、岩溶隧道因施工时间不同，在旱季施工时揭示的溶腔、岩溶裂隙及管道等不一定发生水害，如何在运营期间精确、有效地观察岩溶地下水出水情况，目前一直未能得到有效解决。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术存在的岩溶隧道因施工时间不同，在旱季施工时揭示的溶腔、岩溶裂隙及管道等不一定发生水害，如何在运营期间精确、有效地观察岩溶地下水出水情况，目前一直未能得到有效解决的问题，提供一种岩溶隧道地下水开敞式疏泄结构及方法。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种岩溶隧道地下水开敞式疏泄结构，包括集中疏泄结构，集中疏泄结构包括：

护拱层，设于隧道区域岩溶空腔内，护拱层位于隧道初期支护外侧，护拱层用于加强对隧道的支护；

缓冲层，回填于岩溶空腔内，缓冲层位于护拱层外侧，缓冲层顶面到岩溶空腔顶部具有空隙，缓冲层用于减小岩溶空腔壁垮塌对隧道衬砌结构的冲击；

集水孔，沿岩溶空腔周围设有若干集水孔，集水孔连通空隙；

开敞式集水洞，设于岩溶空腔附近的隧道边墙外侧，沿集水洞周围设有若干与集水洞连通的集水孔；