[发明专利]地裂缝地层隧道变形缝防渗结构的构筑方法及防渗结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种隧道衬砌变形缝防渗结构的构筑方法，特别涉及一种地裂缝地层隧道变形缝防渗结构的构筑方法，本发明还涉及利用该方法构筑的防渗结构。

背景技术

隧道等洞室构筑物的施工中，经常遇到复杂的地质条件，如地裂缝、采空区、溶洞以及陷穴等。尤其是地质构造大面积不均匀沉降引起的地裂缝，严重影响洞室构筑物的稳定性，具体表现为地裂缝的不均匀变形引起构筑物的附加应力和附加变形，而洞室构筑物的变形过大，将导致其衬砌结构的破坏，引起渗漏，或是导致防渗材料的破坏而引起渗漏。

对于地裂缝这种特殊地质构造，隧道施工中采取的防渗措施的有效性直接影响到工程的可靠性。而地裂缝活动产生的机理复杂、位移较大，隧道与其相交的部分，会随之产生过大变形而遭到破坏，因此在隧道衬砌结构的设计与建造过程中，必须采取相应的措施。

地裂缝的活动类型不同，隧道衬砌所采用的结构和施工方式也随之有所不同。地下隧道工程，由于地裂缝活动造成初次衬砌支护破裂，而丧失防水功能，大量自由水沿破裂面汇聚在变形缝处，使得二次衬砌变形缝处构筑的防渗结构必须起到很好的防渗作用，否则，大量自由水将流入隧道，致使交通中断。因此，二次衬砌变形缝处的防渗结构在隧道等洞室构筑物的结构中至关重要，既要有较强的变形能力和防水能力，又要有一定的安全储备，且维修方便。

目前，二次衬砌变形缝处采用的防渗方法，是在变形缝横断面沿环线内、外侧预压缩设置两道环形GINA橡胶止水条，并预留注浆孔，然后在两橡胶止水条之间填充可胶固的浆液，依靠橡胶止水条的卸荷回弹和再次注浆密封变形缝，从而达到防渗的目的。该方法虽然采取了多道防渗措施，但其防水效果取决于变形缝伸展变形的程度，如果变形缝的伸展变形较大，橡胶止水条就会失去密封防水的作用，且再次注浆，受以前注浆形成的胶结体的影响，降低了密封防水效果。

地裂缝活动造成的地层运动无法避免，而地裂缝地层中，二次衬砌变形缝随上下盘土体的错动，具有明显的相对位移，传统的防渗技术难以满足衬砌大变形情形下的防渗要求。现在，对衬砌防渗的研究主要集中在防渗的使用材料和防渗材料与衬砌的连接方式上，常用的防渗材料有水膨胀橡胶、弹性橡胶、GINA橡胶、防水混凝土等，材料与衬砌的连接形式依材料性状和工程需要而定。

发明内容

本发明的目的是提供一种地裂缝地层隧道变形缝防渗结构的构筑方法，能满足地裂缝地层活动引起的隧道二次衬砌变形缝大位移错动变形情况下的防渗要求。

本发明的另一目的是提供利用上述方法构筑的防渗结构，该防渗结构具有较好的防渗效果，可保障隧道的正常使用。

本发明所采用的技术方案是，一种地裂缝地层隧道变形缝防渗结构的构筑方法，按以下步骤进行；

步骤1：制备加筋沥青混凝土柔性板

分别取改性沥青、良好级配砂砾、加筋材料和电阻丝，将改性沥青和良好级配砂砾制成改性沥青混凝土，将该改性沥青混凝土和加筋材料分层铺设，并在分层铺设过程中，将电阻丝布设其间，然后，碾压，制得加筋沥青混凝土柔性板，电阻丝的两端由加筋沥青混凝土柔性板内伸出；

步骤2：安装固定加筋沥青混凝土柔性板

在隧道通过地裂缝的部位，确定变形缝的具体位置，根据设计的端部衬砌厚度，将变形缝及其两侧的隧道洞径扩大，形成初次衬砌支护围岩土体；

取步骤1制得的加筋沥青混凝土柔性板，将其沿初次衬砌支护围岩土体的表面拼接固定安装，并将相邻加筋沥青混凝土柔性板接头部位的加筋材料相互搭接，再利用热溶将相互搭接的加筋材料愈合，形成封闭的环状物，加筋沥青混凝土柔性板内设置的电阻丝的两端通过伸入隧道内；

步骤3：浇注二次衬砌结构

根据步骤2确定的变形缝位置，预留一定宽度的缝隙，然后在该预留缝隙的两侧分别浇注相邻二次衬砌的端部衬砌，使得两端部衬砌的外圆表面与步骤2中所述环状物的内圆表面相接触，预留缝隙在两端部衬砌端面之间形成变形缝，该变形缝与环状物的内圆表面相通。

步骤4：封闭变形缝

步骤3形成的变形缝内浇注沥青混凝土，填充封闭变形缝，并将加筋沥青混凝土柔性板内伸出的电阻丝的两端引入隧道内。

本发明的特征还在于，

其中的加筋材料选用高分子聚合物网片、细钢丝网或玻璃纤维布中的一种。

其中步骤4，浇注端部衬砌的具体步骤为：

1)在变形缝的一侧架设预制的“弓”形模板，浇注混凝土，得到环形端部衬砌A，该端部衬砌A的端面有相平行的环形槽A和环形槽C；