[发明专利]一种可承压的隧道底部结构排水体系及其施工方法

说明书

本发明涉及一种可承压的隧道底部结构排水体系及其施工方法，隧道内设有中央排水沟，隧道两侧各设一个排水侧沟，将可承压透水材料预埋在混凝土内形成排水侧沟与中央排水沟的横向排水通道，在中央排水沟下方埋设可承压透水材料形成竖向排水通道；可承压透水材料选择织物或绳索。本发明预先在隧道底部侧沟与中心沟、中心沟与隧道底部设置可承压透水材料，可顺利将侧沟水引排至中心水沟，将地下富水引排至中心水沟，有效降低隧道底部水压，减小隧道底部水压对隧道结构破坏。

技术领域

本发明涉及隧道排水设施技术领域，尤其涉及一种可承压的隧道底部结构排水体系及其施工方法。

背景技术

随着我国交通基础设施大规模建设,公路、铁路隧道施工面临的各类病害及风险层出不穷。目前设计隧道底部结构一般为带仰拱(或底板)结构，地下水排放路径为：围岩→初期支护→排水盲管→侧沟→横向排水管→中心排水沟；即隧道结构周边的水通过初期支护渗透经由排水盲管引排至隧道结构体内的中心排水沟，最终排出洞外。

传统的排水体系是将中心水沟设于隧道结构之内，地下水在隧道体内排放，称作隧道体内排水。体外排水是将隧道底部结构的中心水沟置于底板结构之外，地下水在隧道体外排放。无论体内排水还是体外排水其侧沟水引排至中心排水沟时采用的都是φ100mm的PVC排水管。

如图1所示，地下水通过初期支护(序号1)渗透到环向排水盲管(序号2)，环向排水盲管(序号2)沿纵向每隔10m沿洞周环向铺设，其下端与纵向排水盲管(序号8)相连，纵向排水盲管(序号8)每隔10-20m留有一出水口，通过横向排水盲管(序号5)与排水侧沟(序号6)连接，侧沟(序号6)主要用于汇集地下水并将地下水通过PVC排水管(序号26)引入中央排水沟(序号7)，最终将地下水排出隧道体外。其缺点是PVC管热稳定较差，在隧道底部浇筑时因施工荷载以及产生水化热导致PVC管变形；PVC管柔性较差，在施工荷载以及热应力作用下容易开裂。

此外，传统的排水体系，隧道底部(简称隧底)主要包括：底部围岩、仰拱初期支护、仰拱混凝土二衬、仰拱填充、路面结构、路侧边沟、深埋水沟、路缘石、电缆槽等。由于缺乏有效的隧道底部排水体系，体内排水无法将隧道底部水排出，导致隧道仰拱以下的积水无法有效引排，使得仰拱承受部分水压，从而引起仰拱隆起、道床变形、衬砌裂损等水害事件，维修治理极其困难。

发明内容

本发明旨在提供一种可承压的隧道底部结构排水体系及其施工方法，在中心沟与侧沟之间设置可承压透水材料，可承压透水材料具有“水过砂不过”特性及立模骨架支撑作用，可顺利将侧沟水引排至中心水沟，透水性能好，耐压能力强。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种可承压的隧道底部结构排水体系，隧道内设有中央排水沟，隧道两侧各设一个排水侧沟，将可承压透水材料预埋在隧道内形成连通中央排水沟与排水侧沟的横向排水通道，所述横向排水通道间隔设有多个。

进一步的，一种可承压的隧道底部结构排水体系包括仰拱，在中央排水沟下方预埋可承压透水材料形成竖向排水通道，所述竖向排水通道间隔设有多个，所述中央排水沟底部间隔设有多个进水口，所述竖向排水通道一端伸出仰拱，竖向排水通道另一端与中央排水沟的进水口连接，所述进水口设有单向装置。

进一步的，可承压的隧道底部结构排水体系还包括拱墙，所述拱墙包括从外至内设置的初期支护、防水层和二次衬砌，所述初期支护与防水层之间间隔设有环向排水盲管，所述环向排水盲管的两端分别连接纵向排水盲管，所述纵向排水盲管的管壁上间隔设有多个出水口，所述出水口通过横向排水盲管连通排水侧沟，所述纵向排水盲管高于中央排水沟。

进一步的，所述可承压透水材料为织物，所述织物多层叠置或卷成束。织物包括针织布、梭织布或编织物，进一步优选地，所述织物为麻织物。

进一步的，所述可承压透水材料为绳索。