高水壓隧道分區防水構造的製作方法

2023-12-02 17:14:11

專利名稱：高水壓隧道分區防水構造的製作方法
技術領域：
本發明涉及鐵路隧道、公路隧道、市政隧道工程，特別涉及一種高水壓隧道分區防 水構造。
背景技術：
隨著交通事業的蓬勃發展，越來越多的鐵路隧道、公路隧道建設將成為必要。長期 以來，為了避免或減弱地下水對隧道結構的作用，保證隧道主體結構安全，我國山嶺隧道大 多按照「以排為主」的原則設計和建造，忽視了隧道建設對環境產生的負面影響。由於大量 地下水流失，造成地表泉井幹枯、地表開裂沉降、巖溶塌陷、土壤砂化等環境影響問題。隨著 國家可持續發展戰略的深化，如何保護自然生態環境成為隧道設計、施工關鍵技術之一。
一座隧道縱向各段地層巖性、地質構造、地下水發育程度及地下水壓分布均有所 不同。隧道設計中為了保護環境，經常需要根據地質情況設置穿越不良地質構造的全封閉 段，在全封閉段的兩側設置排放段(以排為主或限量排放)。如此就帶來了一個問題，地下水 在通過圍巖內注漿封堵後沿縱向串流，通過注漿堵水的全封閉段的長度將無法確定或者大 幅度延長，如何進行「分區防水」是隧道設計和建造中的一個難點。目前，國內針對高水壓 隧道鐵路隧道、公路隧道的分區防水設計尚屬空白，一般情況下都是根據地質情況適當延 長全封閉襯砌段的設計長度，隨意性較大，且無科學依據，同時是否能夠達到保護環境和結 構安全可靠的設計目的也是未知之數。發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種高水壓隧道分區防水構造，以使隧道二次 襯砌結構更加安全、可靠、經濟，並有效保護地表水環境。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案如下
本發明的高水壓隧道分區防水構造，包括穿越不良地質構造的全封閉段及所對應 的全封閉二次襯砌結構，以及設置在全封閉段兩側的排放段及所對應的排放段二次襯砌結 構，其特徵是所述全封閉段與排放段之間設置隔離過渡段及所對應的隔離過渡段二次襯 砌結構，僅在排放段排放段二次襯砌結構背後設置排水系統。
本發明的有益效果是，能夠準確確定隔離過渡段二次襯砌結構外水壓力分布，根 據外水壓力分布按相關設計規範確定的二次襯砌結構更加安全、可靠、經濟，同時也能夠有 效保護地表水環境。


本說明書包括如下一幅附圖
圖1是本發明高水壓隧道分區防水構造的結構示意圖。
圖中示出部位、構造及所對應的標記全封閉段L1、隔離過渡段L2、排放段L3 ;全 封閉二次襯砌結構10、隔離過渡段二次襯砌結構20、排放段二次襯砌結構30、排水系統31。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
參照圖1，圖中A為隧道不良地質構造。本發明的高水壓隧道分區防水構造，包括穿越不良地質構造的全封閉段LI及所對應的全封閉二次襯砌結構10，以及設置在全封閉段LI兩側的排放段L3及所對應的排放段二次襯砌結構30，所述全封閉段LI與排放段L3 之間設置隔離過渡段L2及所對應的隔離過渡段二次襯砌結構20，僅在排放段排放段二次襯砌結構30背後設置排水系統31。
全封閉二次襯砌結構10所承受的外水壓力為P1 = YHp
排放段二次襯砌結構30所承受的外水壓力為P2 = Y H2。
隔離過渡段二次襯砌結構20的抗水壓能力按隔離過渡段L2水壓分布確定，其水壓分布為
權利要求
1.高水壓隧道分區防水構造，包括穿越不良地質構造的全封閉段(LI)及所對應的全封閉二次襯砌結構(10)，以及設置在全封閉段(LI)兩側的排放段(L3)及所對應的排放段二次襯砌結構(30)，其特徵是所述全封閉段(LI)與排放段(L3)之間設置隔離過渡段(L2) 及所對應的隔離過渡段二次襯砌結構(20)，僅在排放段排放段二次襯砌結構(30)背後設置排水系統(31)。
2.如權利要求1所述的高水壓隧道分區防水構造，其特徵是所述全封閉二次襯砌結構(10)所承受的外水壓力為P1 = YH1，式中Y為水的容重，H1為全封閉段(LI)端頭水頭高度。
3.如權利要求2所述的高水壓隧道分區防水構造，其特徵是所述排放段二次襯砌結構(30)所承受的外水壓力為P2 = YH2，式中Y為水的容重，H2為排放段(L3)端頭水頭高度。
4.如權利要求3所述的高水壓隧道分區防水構造，其特徵是所述隔離過渡段二次襯砌結構(20)的抗水壓能力按隔離過渡段(L2)水壓分布確定， 其水壓分布為
全文摘要
高水壓隧道分區防水構造，以使隧道二次襯砌結構更加安全、可靠、經濟，並有效保護地表水環境。它包括穿越不良地質構造的全封閉段(L1)及所對應的全封閉二次襯砌結構(10)，以及設置在全封閉段(L1)兩側的排放段(L3)及所對應的排放段二次襯砌結構(30)。所述全封閉段(L1)與排放段(L3)之間設置隔離過渡段(L2)及所對應的隔離過渡段二次襯砌結構(20)，僅在排放段排放段二次襯砌結構(30)背後設置排水系統(31)。
文檔編號E21F16/02GK103061789SQ20131003069
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月28日 優先權日2013年1月28日
發明者陶偉明, 鞏江峰, 林本濤, 楊昌宇, 朱勇, 李維 申請人:中鐵二院工程集團有限責任公司