[实用新型]一种富水地层隧道协同降水结构

说明书

本实用新型公开了一种富水地层隧道协同降水结构，包括止水帷幕和超前反向曲拱，所述止水帷幕设置在隧道的两侧，所述超前反向曲拱由隧道掌子面上方的超前钻孔注浆形成，并与两侧的所述止水帷幕连接，所述超前反向曲拱的底部设置泄水孔。本实用新型通过止水帷幕将隧道区水域与其他区域隔离，实现局部区域水位控制，通过在隧道掌子面钻孔注浆形成稳定的超前反向曲拱，利用反向曲拱的聚水效应进行排水，可将隧道区水位精确降到曲拱底部位置，实现隧道降水精准控制，具有操作简单方便、降水效果良好、施工成本低的特点，易于推广。

技术领域

本实用新型属于地下及岩土工程领域，尤其涉及一种富水地层隧道协同降水结构。

背景技术

进入21世纪以来，随着经济的快速发展及国家对交通建设的大力支持，我国隧道及地下工程建设得到空前发展，其中以城市地铁隧道发展尤为迅速。不同于山岭隧道，地铁隧道建设要求对地层及周边环境的扰动更小，其控制标准也更加严格。但由于城市隧道往往埋深较浅(20m左右)，隧道施工更容易对地层甚至上部建筑产生较大影响，因此如何实现施工微扰动是当前城市隧道建设的热门话题。

隧道穿越富水地层时，降水、注浆和开挖是隧道施工过程中对地层扰动最大的几个环节。井点降水技术在隧道降水领域应用最广，但也存在明显的弊端，比如抽水泵长期持续工作造成的损耗问题、降水井壁进入泥沙堵塞抽水泵造成的降水网络局部阻断问题等，这些弊端都会导致实际排水量低于预计排水量，地层局部存在积水，设计降水效果难以达到。

以深圳某地铁暗挖隧道井点降水方案为例，原设计方案共打设56 口降水井，但降水过程中出现水泵烧坏、泥浆进入水泵导致堵塞、部分水泵抽水量极少等现象，导致最后正常工作水泵仅29台，远没有到达预期的降水效果，在后续隧道全断面注浆施工时，由于大量、高强度注浆导致地层孔隙水压力急剧上升，地表隆起严重，最大隆起量超过50cm，地层及周边环境受到了极大的影响。

实用新型内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此本实用新型的目的之一在于提供一种富水地层隧道协同降水结构，以解决前期降水效果不佳导致的地层存在积水、降水不均匀的问题。

为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：

一种富水地层隧道协同降水结构，包括止水帷幕和超前反向曲拱，所述止水帷幕设置在隧道的两侧，所述超前反向曲拱由隧道掌子面上方的超前钻孔注浆形成，并与两侧的所述止水帷幕连接，所述超前反向曲拱的底部设置泄水孔。

进一步的，所述隧道掌子外位于所述超前反向曲拱的两侧还设有注浆加固层。

进一步的，所述超前反向曲拱竖向中心线与隧道的竖向中心线共线。

进一步的，所述隧道的侧壁上设有支护层。

进一步的，所述止水帷幕采用旋喷桩止水帷幕。

进一步的，旋喷桩从地表垂直向下打设，并延伸至隧道底部基岩内。

进一步的，所述超前反向曲拱在水平面投影L等于两止水帷幕的距离，矢跨比ΔK＝H/L，控制在1/5-1/6，H为超前反向曲拱上圆弧高度。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：通过止水帷幕将隧道区水域与其他区域隔离，实现局部区域水位控制，通过在隧道掌子面钻孔注浆形成稳定的超前反向曲拱，利用反向曲拱的聚水效应进行排水，可将隧道区水位精确降到曲拱底部位置，实现隧道降水精准控制，具有操作简单方便、降水效果良好、施工成本低的特点，易于推广。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的剖视图；

图3为超前反向曲拱钻孔注浆钻杆长度及角度正面示意图；